一种充电机充电控制方法和系统与流程

本发明涉及充电机，具体为一种充电机充电控制方法和系统。

背景技术：

1、车载充电机是一种固定安装在电动汽车上的充电设备，其主要功能是将来自电网的交流电ac转换为电动汽车动力电池所需的直流电dc，以满足电动汽车的充电需求。车载充电机通过功率电子器件如二极管、igbt和sic mosfet等实现交流电和直流电之间的转换。转换过程主要分为功率因素校正pfc和dc-dc转换器。pfc级能够将电网交流电压转变为直流电压，并保证输入交流电流与输入交流电压同相位，减少无功功率，提高能效。dc-dc转换器则进一步将pfc级的直流输出转换为电池所需的电压和电流，这些参数会根据电池的状态进行调整。车载充电机是新能源汽车不可或缺的核心组件之一，能为电动汽车提供持续的动力来源。随着技术的不断进步，未来的车载充电机将更加高效、集成化，有望为电动汽车的普及和可持续发展做出更大贡献。

2、目前，传统充电机充电控制方法只关注转换后的电容量，往往忽视了车辆电池包和车载充电机的温湿度数据，无法保障车载充电机的兼容性和安全性，从而大大缩短了车辆电池包和车载充电机的使用寿命，导致车辆使用成本高。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种充电机充电控制方法和系统，具备全面监测充电数据兼容度高、充电控制安全性高使用寿命长等优点，解决了传统车载充电机充电控制方法安全性低、设备使用寿命短成本高的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车载充电机充电控制方法，包括以下步骤：

5、步骤一、等待用户将充电桩插头与车载充电机连接，数据采集模块通过网络连接控制端，获取所有时间点的充电需求，并按照时间顺序由早到晚组成需求数据集；

6、步骤二、充电桩向车载充电机传输交流电，数据采集模块通过网络连接车载充电机，获取所有时间点的充电功率，并按照时间顺序由早到晚组成充电数据集；

7、步骤三、数据采集模块通过网络连接温湿度传感器，获取车辆电池包和车载充电机的温湿度数据，将其组成环境数据集；

8、步骤四、充电控制模块设置有rnn算法模型，并将充电数据集代入rnn算法模型，分析生成充电数据组cdsj，得到车载充电机将交流电转换为直流电时的转换效率；

9、步骤五、充电控制模块将需求数据集代入rnn算法模型，分析生成波动指数bdzs，分析车载充电机在充电过程中的功率波动幅度；

10、步骤六、充电控制模块将环境数据集代入rnn算法模型，分析生成影响指数yxzs，衡量车辆电池包温湿度和车载充电机温湿度是否异常；

11、步骤七、充电控制模块根据波动指数bdzs和影响指数yxzs，判断车载充电机的充电状态，并对应控制车载充电机。

12、优选的，所述步骤一中，需求数据集的表达式为{x1t、x2t、x3t、...、xnt}，x1t至xnt依次对应每个时间点的充电需求，t表示充电桩插头与车载充电机连接的时长，1至n表示充电需求的次数有n次。

13、优选的，所述步骤二中，充电数据集的表达式为至依次对应每个时间点的充电功率，i表示充电过程中的电流数据，v表示充电过程中的电压数据，1至d表示充电过程中功率波动变化的次数有d次。

14、优选的，所述步骤三中，环境数据集的表达式为至依次对应温湿度传感器每次监测到的车辆电池包温湿度数据和车载充电机温湿度数据，b表示车辆电池包温湿度数据，o表示车载充电机温湿度数据，1至j表示温湿度数据波动变化的次数有j次。

15、优选的，所述步骤四中，充电数据组cdsj计算公式如下：

16、p＝i×v

17、

18、公式中，cdsj表示充电数据组，i×v表示充电数据集中电流数据乘以电压数据，得到的充电功率p，表示充电功率最大值除以交流输入电压，得到的交流输入电流，表示车载充电机输出电功率除以输出电压，得到的直流输出电流，vpfc-out表示车载充电机中pfc电路的输出电压，vpfc-in表示车载充电机中pfc电路的输入电压，vpfc-out和vpfc-in均包含于充电数据集，表示pfc电路校正效率，vdc-out表示车载充电机中dc-dc转换器的输出电压，vdc-in表示车载充电机中dc-dc转换器的输入电压，vdc-out和vdc-in均包含于充电数据集，表示dc-dc转换器的转换效率，表示pfc电路校正效率乘以dc-dc转换器的转换效率，得到的车载充电机总充电效率，充电数据组包括车载充电机的交流输入电流、直流输出电流和总充电效率。

19、优选的，所述步骤五，波动指数bdzs计算公式如下：

20、

21、公式中，bdzs表示波动指数，∑t(cdsj1+cdsj2+...+cdsjx)表示在充电桩插头与车载充电机连接充电的时间段内，分析生成了x组充电数据组cdsj，再根据x组充电数据组cdsj，计算得到车载充电机的平均交流输入电流、平均直流输出电流和平均总充电效率，即为平均充电数据组cdsji表示x组充电数据组cdsj中第i组交流输入电流、直流输出电流和总充电效率，表示根据样本方差公式，得到车载充电机交流输入电流、直流输出电流和总充电效率与平均充电数据组的方差值，即为波动指数，波动指数包括车载充电机交流输入电流方差值、直流输出电流方差值和总充电效率方差值。

22、优选的，所述步骤六中，影响指数yxzs计算公式如下：

23、

24、公式中，yxzs表示影响指数，bz表示影响指数计算公式中衡量车辆电池包温湿度数据和车载充电机温湿度数据是否异常的固定参数，即为车辆电池包标准温湿度和车载充电机标准温湿度，表示环境数据集中第j次车辆电池包温湿度数据和车载充电机温湿度数据，表示rnn算法模型将车辆电池包温湿度数据对应固定参数、车载充电机温湿度数据对应固定参数，影响指数包括车辆电池包温湿度对应固定参数的比值和车载充电机温湿度对应固定参数的比值。

25、优选的，所述步骤七中，充电控制模块设置有波动阈值，若波动指数bdzs超出波动阈值时，充电控制模块判断车载充电机充电状态不佳，并调整车载充电机中pfc电路和dc-dc转换器的转换效率。

26、优选的，所述步骤七中，充电控制模块设置有影响阈值，若影响指数yxzs超出影响阈值时，充电控制模块判断车辆电池包温湿度存在异常或车载充电机温湿度存在异常，控制车载充电机开启安全保护措施。

27、一种车载充电机充电控制系统，包括数据采集模块和充电控制模块；

28、所述数据采集模块包括需求数据单元、充电数据单元和传感数据单元，所述需求数据单元通过网络连接控制端采集需求数据集，所述需求数据集包括所有时间点的充电需求，所述充电数据单元通过网络连接车载充电机采集充电数据集，所述充电数据集包括所有时间点的充电功率，所述传感数据单元通过网络连接温湿度传感器采集环境数据集，所述环境数据集包括车辆电池包和车载充电机的温湿度数据，所述数据采集模块通过网络将需求数据集、充电数据集和环境数据集传输至充电控制模块；

29、所述充电控制模块包括充电分析单元、波动分析单元和影响分析单元，所述充电控制模块设置有rnn算法模型，所述充电分析单元将充电数据集代入rnn算法模型，分析生成充电数据组cdsj，所述波动分析单元将需求数据集代入rnn算法模型，分析生成波动指数bdzs，所述影响分析单元将环境数据集代入rnn算法模型，分析生成影响指数yxzs，所述充电控制模块根据波动指数bdzs和影响指数yxzs，判断车载充电机的充电状态，并对应控制车载充电机。

30、与现有技术相比，本发明提供了一种充电机充电控制方法和系统，具备以下有益效果：

31、1、本发明通过数据采集模块设置需求数据单元、充电数据单元和传感数据单元，需求数据单元通过网络连接控制端采集需求数据集，需求数据集包括所有时间点的充电需求，充电数据单元通过网络连接车载充电机采集充电数据集，充电数据集包括所有时间点的充电功率，传感数据单元通过网络连接温湿度传感器采集环境数据集，环境数据集包括车辆电池包和车载充电机的温湿度数据，充电控制模块设置有rnn算法模型，分析生成充电数据组cdsj，得到车载充电机在充电过程中，将交流电转换为直流电时的交流输入电流、直流输出电流和总充电效率，全面监测充电数据兼容度高。

32、2、本发明通过rnn算法模型分析生成波动指数bdzs和影响指数yxzs，监测充电过程中的功率波动幅度以及环境温湿度是否异常，充电控制模块根据波动指数bdzs和影响指数yxzs，判断车载充电机的充电状态，并对应控制车载充电机，充电控制模块设置有波动阈值，若波动指数bdzs超出波动阈值时，充电控制模块判断车载充电机充电状态不佳，并调整车载充电机中pfc电路和dc-dc转换器的转换效率，充电控制模块设置有影响阈值，若影响指数yxzs超出影响阈值时，充电控制模块判断车辆电池包温湿度存在异常或车载充电机温湿度存在异常，控制车载充电机开启安全保护措施，充电控制安全性高使用寿命长。