一种直流充电机功率自动分配控制策略

尹 伟

（天津科林电气有限公司，天津 300457）

0 引 言

在全球石油储量减少的大趋势下，我国目前已经开始推行新能源汽车，其中以电动汽车应用最为广泛。电动汽车在运行过程中需要消耗电能，因此直流充电机充电效率便成为电动汽车的掣肘[1]。目前，我国已开始应用非车载充电模式，大部分充电站均有应用，在应用过程中也积累了一定经验。但是，在实际使用过程中，尤其是多车充电方面，因直流充电机功率分配不合理，导致充电效率低等现象时有发生，一定程度上阻碍了电动汽车的推广。因此，研究直流充电机功率自动分配十分必要。

1 直流充电机功率自动分配的概述

1.1 直流充电机充电效率与功率自动分配的关系

第一，目前，直流充电机技术较为成熟，并在各大充电站投入使用。直流充电技术为我国电动汽车推广提供了物质基础。将直流充电技术应用于各个充电站的目的在于，直流充电大大提升了电动汽车的充电效率，使电动汽车得以高效使用，且电池便于维护，减少了维护成本。第二，直流充电机功率分配是一种通过ATS进行自动控制的一种高效充电方式。在对电动汽车进行充电的过程中，直流充电机功率自动分配可以更好地提升充电效率。实际使用过程中，直流充电器进行自动分配功率可以保证多车充电效率，根据电动汽车电池中电能储量自动控制充电功率，达到高效充电的效果。而传统的直流充电机在进行多车充电时效率低下，维修时需要花费大量时间寻找问题，尤其是电力负荷高峰时段，存在一定的安全隐患。因此，应用自动分配技术十分必要。

1.2 直流充电机功率自动分配技术的优势

直流充电机功率自动分配技术可以解决一些问题，尤其是在多车同时充电时具有很大优势，主要体现在以下几个方面。

1.2.1 降低用电高峰期电网用电负荷

直流充电机在实际运行中容易出现用电量过高而对电网造成一定负荷的现象，尤其是在充电高峰期，由于直流充电机功率分配不合理等问题，会对电网造成一定负荷，易影响电网运行稳定性。而直流充电机功率自动分配技术在实际应用中表现出了巨大优势。自动分配技术可以在多车充电时分析每辆电动汽车的电池电能储量，自动控制充电机功率输出，大大降低了电网负荷量，同时提升了直流充电机的稳定性。

1.2.2 提高充电效率

应用功率自动分配技术提高了电动汽车充电效率，确保实施功率分配和直流充电机接入电网时对电网稳定性的保证，且此过程大大提高了电动汽车的充电效率，缩短了充电时间，延长了电动汽车的使用寿命，大大减轻了工作人员的工作压力。这种方式与传统直流充电机充电相比，实现了快速多车充电，提高了单位功率因数，满足了用户对电动汽车快速充电的需要。

2 直流充电机功率自动分配技术应用的现状

我国直流充电机功率自动分配技术应用较为广泛，在科学技术不断发展的今天，电动汽车的充电效率已经成为人们热议的话题，而将功率自动分配技术应用于直流充电机，则是电动汽车充电方式发展的重要方向[2]。我国电动汽车应用起步较晚，相比于西方发达国家还具有一定的差距。企业虽然已经开始创新，但是在直流电动机功率自动分配技术应用的发展道路上依旧充满阻力。尤其是各个充电站不仅要解决功率分配问题，还要解决电能供应问题。电能供应问题如不及时解决，多车充电技术的发展将没有任何意义，这将对直流充电机功率自动分配技术的推行造成一定障碍。

虽然我国推行直流充电机功率自动分配技术还存在许多困难，但是各个企业已经开始积极学习，应用功率自动分配技术已成为必然趋势。各个企业在学习过程中提升了实力，更能保证实现电动汽车快速充电的目标。推行过程中，有关部门还应解决多方调配问题，协调电网与充电站之间的关系，对直流充电机功率自动分配技术的应用也具有一定的推进作用。

3 直流充电机功率自动分配控制策略

3.1 利用直流快速双充系统进行充电

在实际应用中，直流快速双充系统具有一定优势，可以在运行过程中自动确定充电优先级。直流快速双充系统主要由ATS切换单元、监控单元、充电桩连接单元和AC/DC充电单元组成。实际运行过程中，监控单元可以对电动汽车电池电能储量进行监控，并实时调整直流充电机功率输出。达到调控充电功率标准时，监控单元会发出相应指令，ATS便会进行切换操作，转换成较小功率输出，同时控制充电口需要的充电电压和电流大小，并实时反馈给AC/DC单元，以控制直流充电机功率自动分配，及时有效调控各充电口的输出功率。监控单元还起到控制车辆充电需求的功能。充电时，监控单元可以控制车辆充电优先级。准确判定后，相关监控单元会进行功率调配，以保证最需充电的车辆优先充电。

3.2 利用同时充电控制策略

在当前的充电站直流充电模式下，多使用分时充电控制策略，这对于多车充电来说效率较为低下。因此，进行同时充电控制，已经成为未来电动汽车充电的趋势。实际应用中，同时充电控制策略可以对多车进行同时充电，通过直流充电机功率自动分配技术进行充电，保证了多车进行充电时的充电效率。与分时充电控制策略相比，同时充电可以保证充电机的输出效率持续保持高效输出，而分时充电控制策略则是分时段进行充电，将导致在一定时间内充电机充电电流较小，影响充电效率。因此，同时充电控制策略优势较大，也可在一定程度上提升直流充电机功率自动分配控制效果。

3.3 在直流充电机中应用智能化程序进行功率操控

随着科学技术的发展，智能化已经成为各个行业的发展趋势。因此，在直流充电机功率自动分配技术中应用智能化也有一定优势。通过计算机技术和信息技术进行功率分配，可以提高功率分配的准确程度。尤其是在用电高峰期，应用智能化技术可以使直流充电机自动分析电网负荷程度和车辆充电效率，并且进行实时分析，这对高效充电意义巨大。智能化技术的应用可以保证多方面调控合理，减少人力、物力的投入。直流充电机出现故障时，传统的维修方式较耗费时间，尤其是故障检查方面最复杂。但是，应用智能化技术可以自动分析直流充电机故障原因，并及时给出解决方案，极大减少了维修人员的检查时间，便于及时对直流充电机进行维修[3]。在进行充电功率操控时，智能化更具有快速、高效、智能的特点，大大提升了电动汽车的充电功率。

4 结 论

在直流充电机功率自动分配技术发展过程中虽然存在一些困难，但是直流充电机自动分配技术在未来应用中较为热门。尤其是在国家大力推行新能源汽车的大趋势下，研究直流充电机功率自动分配技术十分必要。政府和有关部门的参与也为直流充电机功率自动分配发展提供了有力支持，尤其是在多方面调控上，直流充电机功率自动分配技术更具优势。在现代化理念和科学的管理体系下，直流充电机功率自动分配技术将成为未来人们应用的重要技术。直流充电机功率自动分配对于我国未来的交通意义重大，在新型汽车的推广下，直流充电机功率自动分配技术必将成为主流充电方式，也必会为我国带来更多经济效益。

参考文献：

[1] 肖慈恩.浅析电动汽车电池快速充电[J].中国电力企业管理，2017，（24）：86-87.

[2] 李鹏飞，刘文珍.大功率交流车载充电与直流充电技术对比分析[J].机电一体化，2015，21（11）：23-28.

[3] 张 萱，朱金大.电动汽车和电网的互通兼容标准化现状和发展[J].电网与清洁能源，2015，31（11）：83-88.