一种直流充电系统及其控制方法
阅读：1026发布：2020-07-28
专利汇可以提供一种直流充电系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供的直流充电系统及其控制方法，应用于直流供电技术领域，该直流充电系统至少包括一个具备无功补偿功能的复合型 整流器 、多个DC/DC变换器、至少一个充电 接口 、直流 母线 ，以及系统 控制器 ，各复合型整流器的输入端分别与电源相连，输出端分别与 直流母线 相连，各DC/DC变换器的输入端与直流母线相连，输出端按照预设对应关系与对应的充电接口相连，系统控制器至少用于控制目标复合型整流器提供无功补偿 电流 ，本系统通过具备无功补偿功能的复合型整流器提供无功补偿电流，不必单独设置无功补偿装置，与 现有技术 相比，本系统整体建设成本更低，还可以简化运维任务，降低运维成本。，下面是一种直流充电系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种直流充电系统，其特征在于，包括：至少一个具备无功补偿功能的复合型整流器、多个DC/DC变换器、至少一个充电接口、直流母线，以及系统控制器，其中，各所述复合型整流器的输入端分别与电源相连，各所述复合型整流器的输出端分别与所述直流母线相连；
各所述DC/DC变换器的输入端与所述直流母线相连，各所述DC/DC变换器的输出端按照预设对应关系与对应的所述充电接口相连；
所述系统控制器至少用于控制目标复合型整流器输出无功补偿电流；其中，所述目标复合型整流器为所述复合型整流器中的一个或者多个。
2.根据权利要求1所述的直流充电系统，其特征在于，所述复合型整流器的数量少于所述DC/DC变换器的数量。
3.根据权利要求1所述的直流充电系统，其特征在于，还包括：检测装置，其中，所述检测装置用于检测直流充电系统的输入电流和输入电压，并将所述输入电流和所述输入电压发送至所述系统控制器；
所述系统控制器用于根据所述输入电流和所述输入电压，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
4.根据权利要求3所述的直流充电系统，其特征在于，所述复合型整流器还具备谐波电流补偿功能；
所述系统控制器还用于根据所述输入电流，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流。
5.根据权利要求1所述的直流充电系统，其特征在于，还包括：分裂式变压器和至少一个不具备无功补偿功能和谐波电流补偿功能的基本型整流器，其中，
所述分裂式变压器的输入端与所述电源相连，所述分裂式变压器的至少一个输出端与各所述复合型整流器的电源输入端相连；
所述分裂式变压器的其余输出端与各所述基本型整流器的电源输入端相连；
各所述基本型整流器的输出端分别与所述直流母线相连。
6.根据权利要求1所述的直流充电系统，其特征在于，所述复合型整流器包括两电平PWM整流器、I型三电平PWM整流器、T型三电平PWM整流器、ANPC三电平PWM整流器、飞跨电容型PWM整流器，以及五电平二极管钳位PWM整流器中的一种。
7.根据权利要求5所述的直流充电系统，其特征在于，所述基本型整流器包括T型VIENNA整流器、I型VIENNA整流器，以及二极管整流器中的一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的直流充电系统，其特征在于，所述系统控制器还用于获取包括无功补偿电流值的无功输出指令，并根据所述无功输出指令控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
9.一种直流充电系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的直流充电系统中的系统控制器，所述方法包括:
获取所述直流充电系统的无功补偿电流值；
按照预设筛选规则确定目标复合型整流器；其中，所述目标复合型整流器为所述直流充电系统的复合型整流器中的一个或多个；
基于所述无功补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
10.根据权利要求9所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述直流充电系统的无功补偿电流值，包括：
获取无功输出指令；
解析所述无功输出指令，得到无功补偿电流值。
11.根据权利要求9所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，若所述直流充电系统包括检测装置，所述获取所述直流充电系统的无功补偿电流值，包括：
获取所述直流充电系统的输入电流和输入电压
根据所述输入电流和所述输入电压，计算得到所述直流充电系统的无功补偿电流值。
12.根据权利要求11所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述输入电流，计算得到所述直流充电系统的谐波补偿电流值；
基于所述谐波补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流。
13.根据权利要求9所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述无功补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流，包括：
按照第一预设分配规则分配所述无功补偿电流值，得到各所述目标复合型整流器对应的无功补偿电流值；
控制各所述目标复合型整流器按照对应的无功补偿电流值输出无功补偿电流。
14.根据权利要求12所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述谐波补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流，包括：
若所述谐波补偿电流值大于预设阈值，按照第二预设分配规则分配所述无功补偿电流值，得到各所述目标复合型整流器对应的谐波补偿电流值；
控制各所述目标复合型整流器按照对应的谐波补偿电流值输出谐波补偿电流。
15.根据权利要求9-14任一项所述的直流充电系统的控制方法，其特征在于，还包括：
控制各所述复合型整流器和/或各所述基本型整流器输出充电电流。
一种直流充电系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及直流供电技术领域，特别涉及一种直流充电系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 一个直流充电站往往设置有多台直流充电桩，通过直流充电桩为充电对象进行快速充电。每一台直流充电桩通常由多个充电模块采用输入输出并联的方式构成。目前常用的充电模块大都为两级式AC/DC充电模块，前级整流部分采用APFC(Active Power Factor Correction，有源功率因数校正)电路拓扑，后级隔离式DC/DC部分采用LLC、移相全桥等电路拓扑。在直流充电站的运行过程中，需要对直流充电站进行无功补偿，进而保证直流充电站中直流充电桩等相关设备的高效运行，同时，降低直流充电站对其所连接公共电网的功率因数的影响。
[0003] 为解决直流充电站的无功补偿问题，常用的方法是在直流充电站中设置无功补偿装置，通过无功补偿装置输出无功电流，比如，采用SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)对直流充电站进行无功补偿等。
[0004] 然而，采用独立的无功补偿装置，无疑会增加直流充电站的整体建设成本和运维成本。
发明内容
[0006] 为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
[0007] 第一方面，本发明提供一种直流充电系统，包括：至少一个具备无功补偿功能的复合型整流器、多个DC/DC变换器、至少一个充电接口、直流母线，以及系统控制器，其中，[0008] 各所述复合型整流器的输入端分别与电源相连，各所述复合型整流器的输出端分别与所述直流母线相连；
[0009] 各所述DC/DC变换器的输入端与所述直流母线相连，各所述DC/DC变换器的输出端按照预设对应关系与对应的所述充电接口相连；
[0010] 所述系统控制器至少用于控制目标复合型整流器输出无功补偿电流；其中，所述目标复合型整流器为所述复合型整流器中的一个或者多个。
[0011] 可选的，所述复合型整流器的数量少于所述DC/DC变换器的数量。
[0012] 可选的，本发明第一方面提供的直流充电系统，还包括：检测装置，其中，[0013] 所述检测装置用于检测直流充电系统的输入电流和输入电压，并将所述输入电流和所述输入电压发送至所述系统控制器；
[0014] 所述系统控制器用于根据所述输入电流和所述输入电压，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0015] 可选的，所述复合型整流器还具备谐波电流补偿功能；
[0016] 所述系统控制器还用于根据所述输入电流，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流。
[0017] 可选的，本发明第一方面提供的直流充电系统，还包括：分裂式变压器和至少一个不具备无功补偿功能和谐波电流补偿功能的基本型整流器，其中，
[0018] 所述分裂式变压器的输入端与所述电源相连，所述分裂式变压器的至少一个输出端与各所述复合型整流器的电源输入端相连；
[0019] 所述分裂式变压器的其余输出端与各所述基本型整流器的电源输入端相连；
[0020] 各所述基本型整流器的输出端分别与所述直流母线相连。
[0021] 可选的，所述复合型整流器包括两电平PWM整流器、I型三电平PWM整流器、T型三电平PWM整流器、ANPC三电平PWM整流器、飞跨电容型PWM整流器，以及五电平二极管钳位PWM整流器中的一种。
[0022] 可选的，所述基本型整流器包括T型VIENNA整流器、I型VIENNA整流器，以及二极管整流器中的一种。
[0023] 可选的，所述系统控制器还用于获取包括无功补偿电流值的无功输出指令，并根据所述无功输出指令控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0024] 第二方面，本发明提供一种直流充电系统的控制方法，应用于本发明第一方面任一项所述的直流充电系统中的系统控制器，所述方法包括:
[0025] 获取所述直流充电系统的无功补偿电流值；
[0026] 按照预设筛选规则确定目标复合型整流器；其中，所述目标复合型整流器为所述直流充电系统的复合型整流器中的一个或多个；
[0027] 基于所述无功补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0028] 可选的，所述获取所述直流充电系统的无功补偿电流值，包括：
[0029] 获取无功输出指令；
[0030] 解析所述无功输出指令，得到无功补偿电流值。
[0031] 可选的，若所述直流充电系统包括检测装置，所述获取所述直流充电系统的无功补偿电流值，包括：
[0032] 获取所述直流充电系统的输入电流和输入电压
[0033] 根据所述输入电流和所述输入电压，计算得到所述直流充电系统的无功补偿电流值。
[0034] 可选的，本发明第二方面任一项提供的直流充电系统的控制方法，还包括：
[0035] 根据所述输入电流，计算得到所述直流充电系统的谐波补偿电流值；
[0036] 基于所述谐波补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流。
[0037] 可选的，所述基于所述无功补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出无功补偿电流，包括：
[0038] 按照第一预设分配规则分配所述无功补偿电流值，得到各所述目标复合型整流器对应的无功补偿电流值；
[0039] 控制各所述目标复合型整流器按照对应的无功补偿电流值输出无功补偿电流。
[0040] 可选的，所述基于所述谐波补偿电流值，控制所述目标复合型整流器输出谐波补偿电流，包括：
[0041] 若所述谐波补偿电流值大于预设阈值，按照第二预设分配规则分配所述无功补偿电流值，得到各所述目标复合型整流器对应的谐波补偿电流值；
[0042] 控制各所述目标复合型整流器按照对应的谐波补偿电流值输出谐波补偿电流。
[0043] 可选的，本发明第二方面提供的任一项直流充电系统的控制方法，还包括：
[0044] 控制各所述复合型整流器和/或各所述基本型整流器输出充电电流。
[0045] 本发明提供的直流充电系统，至少包括一个具备无功补偿功能的复合型整流器、多个DC/DC变换器、至少一个充电接口、直流母线，以及系统控制器。各复合型整流器的输入端分别与电源相连，各复合型整流器的输出端分别与直流母线相连，各DC/DC变换器的输入端与直流母线相连，各DC/DC变换器的输出端按照预设对应关系与对应的充电接口相连，系统控制器用于控制目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0046] 本发明提供的直流充电系统，通过具备无功补偿功能的复合型整流器提供无功补偿电流，不必单独设置无功补偿装置，与现有技术相比，本发明提供的直流充电系统整体建设成本更低，同时，还可以简化运维任务，降低运维成本。
[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1是本发明实施例提供的一种直流充电系统的结构框图；
[0050] 图2是本发明实施例述及的T型三电平整流器的示意图；
[0051] 图3是本发明实施例述及的ANPC整流器的示意图；
[0052] 图4是本发明实施例提供的另一种直流充电系统的结构框图；
[0053] 图5是本发明实施例提供的再一种直流充电系统的结构框图；
[0054] 图6是本发明实施例提供的一种直流充电系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0055] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0056] 可选的，参见图1，图1是本发明实施例提供的一种直流充电系统的结构框图。本发明实施例提供的直流充电系统，包括：至少一个复合型整流器10、直流母线20、多个DC/DC变换器30、至少一个充电接口40，以及系统控制器50。需要说明的是，图1所示实施例中，示出一个复合型整流器10、两个DC/DC变换器30、两个充电接口40(充电接口1和充电接口2)，仅起到简化图示内容，便于描述发明实施例提供的直流充电系统的作用，不作为对上述各构成部分的数量限制。
[0057] 具体的，如图1所示，复合型整流器10的电源输入端与电源60相连(图中以实线示出)，输出端与直流母线20相连，将整流后的直流电流汇聚于直流母线。可以想到的是，当直流充电系统设置有个多个复合型整流器10时，可以将各复合型整流器10的电源输入端分别与电源60相连，各复合型整流器10的输出端分别连接与直流母线20，通过设置直流母线20，可以简化系统接线的难度，使得布线过程更加便捷、整齐，还可以降低后续维护工作的难度。
[0058] 进一步的，本发明实施例中选用的复合型整流器10具备无功补偿功能，能够根据系统控制器50的控制指令输出无功补偿电流。当然，可以想到的是，复合型整流器10在具备无功补偿功能的同时，还具备充电电流输出功能，在需要时，可以输出充电电流。
[0059] 可选的，复合型整流器10可以选用如图2所示的T型三电平整流器、如图3所示的ANPC整流器，当然还可以选用两电平PWM整流器、I型三电平PWM整流器、飞跨电容型PWM整流器，以及五电平二极管钳位PWM整流器中的一种。上述各种类型的整流器都可确保复合型整流器10具备无功补偿功能。
[0060] 如前所述，直流母线20与复合型整流器10的输出端相连，汇聚复合型整流器10的所输出的直流电流，DC/DC变换器30的输入端与直流母线20相连，通过直流母线20接收复合型整流器10输出的直流电流。同时，各个DC/DC变换器30的输出端按照预设的对应关系与对应的充电接口40相连，充电接口40作为充电电流的最终输出端口，在连接有充电对象时为充电对象充电。
[0061] 需要说明的是，在图1所示示例中，每一个DC/DC变换器30分别连接有一个对应的充电接口40，在实际应用中，还可以使多个DC/DC变换器30连接于同一个充电接口40，以满足该充电接口40的充电功率需求。当然，DC/DC变换器30与充电接口40之间的对应连接关系，都是在直流充电系统设计之初确定的，而且二者之间的具体连接情况可以参照现有技术中的实现方式实现，本发明对此不做限定。
[0062] 可选的，本发明实施例中述及的DC/DC变换器30可以选择功率单方向隔离型DC/DC变换器，也可以选择功率双方向隔离型DC/DC变换器。
[0063] 系统控制器50用于控制目标复合型整流器10输出无功补偿电流，以代替现有技术中SVG设备的功能，实现对所连接供电网络的无功补偿。进一步的，还可以将充电电流输出控制功能集成于本发明实施例提供的系统控制器50之中，即通过系统控制器50控制复合型整流器10根据充电对象的连接情况输出充电电流。
[0064] 综上所述，本发明实施例提供的直流充电系统，通过具备无功补偿功能的复合型整流器提供无功补偿电流，不必单独设置无功补偿装置，与现有技术相比，本发明提供的直流充电系统整体建设成本更低，同时，还可以简化运维任务，降低运维成本。
[0065] 进一步的，由于取消了现有技术中独立设置的无功补偿装置，可以在一定程度上节省直流充电系统的建设用地，进一步降低建设成本。
[0066] 可选的，系统控制器可以通过两种方式控制复合型整流器输出无功补偿电流。其一，系统控制器可以根据外部输入的控制指令对复合型整流器所输出的无功补偿电流进行控制。具体的，系统控制器能够与各复合型整流器进行高速实时通信，在获取包括无功补偿电流值的无功输出指令之后，系统控制器通过高速实时通信将所得无功输出指令发送至相应的目标复合型整流器，以控制相应的目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0067] 其二，在直流充电系统中设置检测装置，通过检测装置向系统控制器反馈直流充电系统的输入电流和输入电压，系统控制器根据所得输入电压和输入电流，实时计算直流充电系统需要输出的无功补偿电流值，并以此为依据，控制目标复合型整流器的输出无功补偿电流。
[0068] 可选的，参见图4，图4是本发明实施例提供的另一种直流充电站的结构框图，在图1所示实施例的基础上，还包括：检测装置70，其中，
[0069] 检测装置70用于检测直流充电系统的输入电流和输入电压，并将检测得到的输入电流和输入电压发送至系统控制器50。需要强调的是，检测装置70检测得到的是整个直流充电系统的输入电流和输入电压，特别是输入电流，不能是某个或者部分复合型整流器10的输入电流。如图所示，检测装置70与直流充电系统预设的检测点的连接，以及与系统控制器50之间的信息传递关系，都是以虚线示出的。
[0070] 可选的，对于直流充电系统输入电流的检测，在电源60没有为直流充电系统以外的其他负载设备供电的情况下，可以直接检测电源60的输出电流，将电源60的输出电流作为直流充电系统的输入电流。相应的，在电源60至直流充电系统所产生的电压降在允许范围的前提下，同样可以将电源60的输出电压作为直流充电系统的输入电压。当然，也可以将检测装置70的检测点设置在直流充电系统，进而更为准确的获取直流充电系统的输入电流和输入电压。任何可以准确获取直流充电系统的输入电流和输入电压的设置方式都是可选的，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样都属于本发明的保护范围。
[0071] 系统控制器50根据检测装置70反馈的直流充电系统的输入电流和输入电压，控制目标复合型整流器输出无功补偿电流。即系统控制器50以检测装置70反馈的输入电流和输入电压为基础数据，按照预设算法进行计算，生成与直流充电系统当前工况相符的控制指令，控制目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0072] 进一步的，复合型整流器10在具备无功补偿功能的基础上，还可以具备谐波电流补偿功能。在此情况下，系统控制器50还可以根据检测装置70反馈的直流充电系统的输入电流，计算直流充电系统需要输出的谐波补偿电流，并在需要的情况下，控制目标复合型整流器10输出谐波补偿电流。
[0073] 由此可知，目标复合型整流器10可以根据系统控制器50的控制指令，输出无功补偿电流、输出谐波补偿电流，或者同时输出无功补偿电流和谐波补偿电流。
[0074] 当然，在直流充电系统不需要输出无功补偿电流和谐波补偿电流的情况下，本发明实施例提供的系统控制器50还可以控制目标复合型整流器停止输出无功补偿电流或谐波补偿电流，或者同时停止无功补偿电流和谐波补偿电流的输出。
[0075] 可以想到的是，由于直流充电系统输入电流和输入电压的不同，直流充电系统需要输出的无功补偿电流值和谐波补偿电流值同样会有所不同，进而导致需要输出无功补偿电流和谐波补偿电流的复合型整流器的数量发生变化，因此，在直流充电系统设置有多个复合型整流器的情况下，本发明中述及的目标复合型整流器指的是直流充电系统包括的所有复合型整流器中的一个或者多个。
[0076] 在现有技术中，充电桩的充电模块大都采用两级式AC/DC充电模块，即包括前级整流器和后级DC/DC变换器，并且前级整流器和后级DC/DC变换器往往是一一对应设置的，而在本发明实施例中，如果将全部前级整流器都选用复合型整流器代替，显然会在一定程度上提高直流充电系统的建造成本，同时，考虑到整个直流充电系统中各个复合型整流的功能都相同，因此，可以通过设置一个或多个大功率的复合型整流器来满足直流充电系统的输出功率需求，减少复合型整流的设置数量，即使得复合型整流器的数量少于DC/DC变换器的数量。通过设置大功率复合型整流器来减少整流器的设置数量，可以大为减少整流器所使用的辅助电源、驱动电路、功率器件、结构件等相关外围设备，进而进一步降低直流充电系统的整体建设成本，同时，由于整流器的数量减少，还可以降低运维成本。
[0077] 可选的，在直流充电系统的实际应用中，整个直流充电系统所需提供的无功补偿容量是相对较小的，因此，当直流充电系统全部采用复合型整流器时，这样的设计显然是过度的，基于此，本发明实施例还提供另一种直流充电系统，参见图5，图5是本发明实施例提供的再一种直流充电系统的结构框图，在图4所示实施例的基础上，该直流充电系统还包括：至少一个不具备无功补偿功能和谐波电流补偿功能的基本型整流器80(图2中仅示例性的给出一个)，其中，
[0078] 各基本型整流器80的输入端与电源相连，输出端分别与直流母线20相连。基本型整流器80的功能在于根据系统控制器50的控制指令输出充电电流，为充电接口所连接的充电对象充电。
[0079] 可选的，基本型整流器80可以选用T型VIENNA整流器、I型VIENNA整流器，以及二极管整流器中的一种。
[0080] 如图5所示，本发明实施例中还包括分裂式变压器90。分裂式变压器90的二次侧至少分成两部分，各部分均可以为所连接的负载供电，各部分的额定输出功率之和，即为分裂式变压器总的额定功率，但至于二次侧中每一部分所能够提供的额定功率具体值，则取决于分裂式变压器在设计过程中的安匝分布。在本发明实施例中，通过分裂式变压器90为直流充电系统中各类型的整流器供电。具体的，分裂式变压器90的输入端与电源60相连，分裂式变压器90的至少一个输出端与各复合型整流器10的电源输入端相连，而分裂式变压器90的其余输出端则与直流充电系统中的基本型整流器80的电源输入端相连。
[0081] 比如，直流充电系统中只有一个复合型整流器10，一个基本型整流器80，分裂式变压器90可以选用一个双分裂变压器，该变压器的一个二次侧绕组连接复合型整流器10，另一个二次侧绕组连接基本型整流器80；再比如，如果直流充电系统中有2个复合型整流器10，2个基本型整流器80，双分裂变压器的一个二次侧绕组连接2个复合型整流器10，另一个二次侧绕组连接2个基本型整流器80；当然，在直流充电系统中设置2个复合型整流器10，2个基本型整流器80的情况下，也可以选用一个四分裂变压器，其中2个二次侧绕组分别连接复合型整流器10，另外2个二次侧绕组分别连接2个基本型整流器80。
[0082] 需要说明的是，为了提供各整流器供电的稳定性，以及电源的供电质量，同样可以在图1所示实施例中设置变压器，由于图1所示实施例中设置的整流器均为复合型整流器，因此，该直流充电系统中的变压器可以选用普通的双绕组变压器实现。
[0083] 相应的，各整流器的输出端并联于直流母线20，各DC/DC变换器的输入并联连接到该直流母线20之上，通过直流母线获取电能。至于充电接口与各DC/DC变换器的连接关系，可以参照图1所示实施例执行，此处不再赘述。
[0084] 对于系统控制器50而言，在本发明实施例中，系统控制器50还可用于对基本型整流器80的控制。在相应的充电接口连接有充电对象时，控制基本型整流器80输出充电电流。
[0085] 在本实施例中，检测装置70的基本功能不变，依然是检测直流充电系统的输入电流和输入电压。在具体的连接关系中，检测装置70的检测点可以设置于分裂式变压器90的上游，也可以设置于分裂式变压器90的下游，只要是能够检测得到直流充电系统的输入电流和输入电压的连接方式同样都是可选的。
[0086] 综上所述，本发明实施例提供的直流充电系统，综合设置复合型整流器和基本型整流器，通过复合型整流器满足直流充电系统进行无功电流补偿和谐波电流补偿的需求，同时，通过复合型整流器和基本型整流器的搭配，满足直流充电系统为充电对象进行充电的有功功率输出需求。与前述实施例相比，减少复合型整流器的设置数量，进而可以进一步降低直流充电系统的建设成本。
[0087] 在实际应用中，一个直流充电系统所需要具备的无功补偿容量是相对有限的，并且是可以通过现有算法进行估算的，比如，需要提供直流充电系统总容量10％的无功补偿容量。因此，可以根据无功补偿容量与直流充电系统有功容量的比例来搭配复合型整流器和基本型整流器的设置数量，以实现在满足基本无功补偿容量的同时，进一步降低直流充电系统整体的建设成本，以及后期的运维成本。
[0088] 需要特别说明的是，在上述任一实施例之中，不论是复合型整流器还是基本型整流器，只有在充电接口连接有充电对象时，才有可能输出相应的充电电流，在不连接任何充电对象的情况下，是不会输出充电电流的。但对于复合型整流器而言，即使其充电接口没有连接有充电对象，系统控制器也可以根据需要控制复合型整流器输出相应的无功补偿电流、谐波补偿电流，或者同时输出无功补偿电流和谐波补偿电流。
[0089] 下面介绍本发明实施例提供的直流充电系统的控制方法，本发明实施例提供的直流充电系统的控制方法，应用于上述任一实施例提供的直流充电系统的系统控制器。
[0090] 可选的，参见图6，图6是本发明实施例提供的一种直流充电系统的控制方法的流程图，该流程可以包括：
[0091] S100、获取直流充电系统的无功补偿电流值。
[0092] 直流充电系统的系统控制器为实现对复合型整流器的控制，首先需要获取直流充电系统需要输出的无功补偿电流值。
[0093] 可选的，系统控制器可以接收外部的无功输出指令，该无功输出指令中包含有直流充电站的无功补偿电流值，在接收到无功输出指令之后，解析该无功输出指令，进而得到其中包含的无功补偿电流值。
[0094] 可选的，如果直流充电系统设置有检测装置，系统控制器与直流充电系统的检测装置相连，通过检测装置获取直流充电系统的输入电流和输入电压，在得到直流充电系统的输入电流和输入电压之后，即可根据所得输入电流和输入电压计算直流充电系统需要提供的无功补偿电流值。可以想到的是，此处计算得到的无功补偿电流值是相对于直流充电系统而言的，至于各复合型整流器具体输出的无功补偿电流需要在后续步骤中进一步确定。
[0095] 如前所述，如果直流充电站中的复合型充电桩还具备谐波电流补偿功能，系统控制器还需要根据预设算法计算直流充电系统需要输出的谐波补偿电流值。具体的，在计算直流充电系统的无功补偿电流值的过程中，需要结合直流充电系统的输入电流和输入电压进行，而对于直流充电系统谐波补偿电流值的计算，仅需要结合直流充电系统的输入电流即可计算得到。至于无功补偿电流和谐波补偿电流的具体计算过程，可以参照现有技术中的计算方法实现，本发明对此不做具体限定，现有技术中任何可以根据直流充电系统的输入电流和输入电压计算得到直流充电系统的无功补偿电流值和谐波补偿电流值的计算方法同样都是可选的。
[0096] 至于系统控制器与检测装置之间的数据传递方式及数据传递过程，可以参照现有技术中的实现方式实现，本发明对此不做具体限定。
[0097] S110、按照预设筛选规则确定目标复合型整流器。
[0098] 本发明实施例中述及的目标复合型整流器为直流充电系统所有复合型整流器中的一个或者多个。
[0099] 可选的，对于目标复合型整流器的选取可以有多种方式。比如，可以统计各个复合型整流器输出无功补偿电流或输出谐波补偿电流的历史时长，按照历史时长的长短对各个复合型整流器进行排序，然后按照历史时长由短到长的顺序选取复合型整流器作为目标复合型整流器。
[0100] 或者，对各个复合型整流器设置对应的状态标识，标记每一个复合型整流器的状态，根据各复合型整流器的状态标识筛选还没有输出过无功补偿电流或谐波补偿电流的复合型整流器作为目标复合型整流器。当直流充电系统中所有的复合型整流器都输出过无功补偿电流或谐波补偿电流之后，一并将直流充电系统中所有的复合型整流器的状态标识更新，以便下一次选取。
[0101] 可选的，对于系统控制器根据接收的无功输出指令控制复合型充电桩输出无功补偿电流的情况，还可以在无功输出指令中添加更多的控制信息。比如，可以指定具体执行该无功输出指令的复合型整流器，系统控制器在得到此类型的无功输出指令之后，不必按照前述预设筛选规则确定目标复合型整流器，直接按照所得无功输出指令控制相应的复合型整流器输出无功补偿电流即可。
[0102] 可以想到的是，不论采用何种预设筛选规则筛选目标复合型整流器，都必须满足一个前提，即所选择的目标复合型整流器能够输出S100中计算得到的直流充电系统的无功补偿电流、谐波补偿电流，不存在过负荷现象。
[0103] 进一步的，无功输出指令中还可以进一步指定各个目标复合型整流器具体输出的无功电流值等。
[0104] 需要说明的是，其他可以筛选得到目标复合型整流器的方式同样是可选的，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样属于本发明的保护范围内。
[0105] S120、基于无功补偿电流值，控制目标复合型整流器输出无功补偿电流。
[0106] 在确定直流充电系统需要输出的无功补偿电流和目标复合型整流器之后，首先需要按照第一预设分配规则分配所得无功补偿电流值，得到各目标复合型整流器对应的无功补偿电流值。
[0107] 可选的，作为最为简单的分配方式，可以将直流充电系统需要输出的无功补偿电流值平均分配至各目标复合型整流器；也可以按照预设的分配比例，将直流充电系统需要输出的无功补偿电流值按比例分配至各目标复合型整流器。当然，还可以按照其他分配方式进行分配，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样都属于本发明保护的范围内。
[0108] 在确定各个目标复合型整流器对应的无功补偿电流值之后，即可控制各目标复合型整流器按照对应的无功补偿电流值输出无功补偿电流。
[0109] 综上所述，本发明实施例提供的直流充电系统控制方法，对具备复合型整流器的直流充电系统进行控制，使得复合型整流器可以提供无功补偿电流，而不必单独设置无功补偿装置，进而可以简化运维任务，降低运维成本。
[0110] 可选的，对于谐波补偿电流，在计算得到直流充电系统谐波补偿电流值之后，首先判断该谐波补偿电流值是否大于预设阈值，比如总电流的5％，如果直流充电系统的谐波补偿电流值大于预设阈值，与进行无功电流补偿的方式类似，首先需要按照第二预设分配规则分配计算得到的谐波补偿电流值，得到各目标复合型整流器对应的谐波补偿电流值，然后控制各目标复合型整流器按照对应的谐波补偿电流值输出谐波补偿电流。
[0111] 可选的，对于第二预设分配规则，可以选取与第一预设分配规则相同的分配方式，当然，也可以选取与第一预设分配规则不同的分配方式进行。
[0112] 相应的，如果计算得到的谐波补偿电流值小于或等于预设阈值，则可以暂不进行谐波电流补偿，系统控制器直接禁止各目标复合型整流器输出谐波补偿电流即可。
[0113] 当然，对于未被选择为目标复合型整流器的复合型整流器，则不会输出无功补偿电流和谐波补偿电流。
[0114] 根据上述控制过程可以看出，根据计算得到的无功补偿电流值和谐波补偿电流值的不同，复合型整流器的工作状态至少包括：输出无功补偿电流、输出谐波补偿电流、同时输出无功补偿电流和谐波补偿电流、禁止输出无功补偿电流和谐波补偿电流等几种。
[0115] 进一步的，本发明实施例所提供的控制方法，在控制直流充电系统进行无功电流补偿、谐波电流补偿时，可以指定一个或者多个目标复合型整流器执行相应功能，这样，当直流充电系统内实际连接有充电对象的充电接口的数量减少时，直流充电系统需要输出的无功补偿电流和谐波补偿电流都有可能减少，此种情况下，可以根据实际计算结果，控制部分复合型整流器停止输出无功补偿电流、谐波补偿电流，从而减少系统损耗、提高经济效益，进一步降低直流充电系统的运维成本。当然，由于直流充电系统中的复合型整流器的数量较少，在具体停止输出无功补偿电流、谐波补偿电流时，除了考虑输出需求，还要结合复合型整流器的具体数量进行综合考虑，避免关闭某个复合型整流器之后，造成无法满足直流充电系统当前的无功补偿需求或谐波电流补偿需求。
[0116] 可选的，如果直流充电系统中设置有基本型整流器，本发明实施例提供的控制方法，还可以根据直流充电系统连接充电对象的具体情况，控制复合型整流器、基本型整流器，或者同时控制复合型整流器和基本型整流器为充电对象充电，即输出充电电流。
[0117] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0118] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0119] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0120] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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