基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统及方法

技术领域

本发明属于换电站异常检测技术领域，特别是涉及一种基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统及方法。

背景技术

换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站。电动汽车为了连续行驶就要求其电能得到补充。换电站内对待充电电池进行充电时，由于各种复杂原因，可能存在各种充电异常的情况。充电异常状态长时间存在的话，可能导致着火、爆炸等各种重大危险。

因此，亟需一种能够基于对充电电池充电状态监测监控的，异常检测装置，以避免电池充电异常导致的重大危险。

发明内容

本发明的目的在于提供基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统及方法，通过异常冗余评测模块进行异常冗余评测获取充电状态异常可信度P，以便于判断充电风险，解决了现有换电站充电异常导致的重大安全问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统，包括：

换电站智能终端，包括电池检测模块、异常分析模块、异常冗余评测模块、存储模块以及无线传输模块；所述电池检测模块分别与若干电池充电位电信号连接，用于实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块；

所述异常分析模块，根据电压异常策略分析所述充电状态信息获取电压异常分析结果并传递至异常冗余评测模块；所述异常分析模块，根据电流异常策略分析所述充电状态信息获取电流异常分析结果并传递至异常冗余评测模块；所述异常分析模块，根据冲电功率异常侧策略分析所述充电状态信息获取充电功率异常分析结果并传递至异常冗余评测模块；

所述异常冗余评测模块对电压异常分析结果、电流异常分析结果以及充电功率异常分析结果进行异常冗余评测，获取充电状态异常可信度P。

作为一种优选的技术方案，所述充电状态信息包括充电电压、充电电流以及充电功率。

作为一种优选的技术方案，换电站智能终端还包括充电状态统计模块；所述充电状态统计模块，用于实时接收电池检测模块监测的充电状态信息，并对应制成充电电压线形图、充电电流线形图以及充电功率线形图。

作为一种优选的技术方案，所述存储模块内预存储电压异常阈值、电流异常阈值、充电功率阈值以及异常冗余阈值；所述存储模块内预存储用于对比检测电压异常模型、用于检测电流异常的电流异常模型以及用于检测充电功率异常的充电功率异常模型。

作为一种优选的技术方案，所述电压异常策略包括如下过程：

当所述异常分析模块判断当前的充电电压大于等于电压异常阈值时，所述充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电压线形图；所述异常分析模块对比分析充电电压线形图与电压异常模型的电压异常相似度η。

作为一种优选的技术方案，所述电流异常策略包括如下过程：

当所述异常分析模块判断当前的充电电流大于等于电流异常阈值时，所述充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电流线形图；所述异常分析模块对比分析充电电流线形图与电流异常模型的电流异常相似度γ。

作为一种优选的技术方案，所述冲电功率异常侧策略包括如下过程：

当所述异常分析模块判断当前的充电功率大于等于充电功率阈值时，所述充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电功率线形图；所述异常分析模块对比分析充电功率线形图与充电功率异常模型的电功率异常相似度λ。

作为一种优选的技术方案，所述冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度 P，具体如下：

其中P＝a*η+b*γ+c*λ；

其中，a为电流异常权重，b为电压异常权重，c为充电功率异常权重。

作为一种优选的技术方案，当所述异常冗余评测模块判断充电状态异常可信度P大于等于异常冗余阈值时，所述换电站智能终端控制声光报警器发出警报，并通过无线传输模块传递警报信息至移动终端。

基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的方法，包括如下过程：

A00：电池检测模块实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块并同时执行A01、A04以及A07；

A01：判断当前的充电电压是否大于等于电压异常阈值；若是，则执行A02；若否，则电压异常相似度η为0；

A02：充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电压线形图；

A03：异常分析模块对比分析充电电压线形图与电压异常模型的电压异常相似度η并执行A09；

A04：判断当前的充电电流是否大于等于电流异常阈值；若是，则执行 A05；若否，则电流异常相似度γ为0；

A05：充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电流线形图；

A06：异常分析模块对比分析充电电流线形图与电流异常模型的电流异常相似度γ并执行A09；

A07：判断当前的充电功率是否大于等于充电功率阈值；若是，则执行 A08；若否，则电功率异常相似度λ为0；

A08：异常分析模块对比分析充电功率线形图与充电功率异常模型的电功率异常相似度λ并执行A09；

A09：冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度P；

A10：判断充电状态异常可信度P是否大于等于异常冗余阈值；若是，则执行A11；若否，则保持正常状态；

A11：换电站智能终端控制声光报警器发出警报，并通过无线传输模块传递警报信息至移动终端。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过电池检测模块用于实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块；异常分析模块对充电状态信息分析获取电压异常分析结果、电流异常分析结果以及充电功率异常分析结果；异常冗余评测模块进行异常冗余评测获取充电状态异常可信度P，以便于判断充电风险，提高充电安全。

2、本发明冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度P；当充电状态异常可信度P大于等于异常冗余阈值时，换电站智能终端控制声光报警器发出警报，避免充电异常导致的重大险情，提高充电安全。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1为本发明的基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统及方法。

图2为本实施例二的基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，本发明为基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的系统，包括：换电站智能终端，包括电池检测模块、异常分析模块、异常冗余评测模块、存储模块以及无线传输模块；电池检测模块分别与若干电池充电位电信号连接，用于实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块；具体的，充电状态信息包括充电电压、充电电流以及充电功率。

异常分析模块，根据电压异常策略分析充电状态信息获取电压异常分析结果并传递至异常冗余评测模块，电压异常分析结果具体为电压异常相似度η；异常分析模块，根据电流异常策略分析充电状态信息获取电流异常分析结果并传递至异常冗余评测模块，电流异常分析结果具体为电流异常相似度γ；异常分析模块，根据冲电功率异常侧策略分析充电状态信息获取充电功率异常分析结果并传递至异常冗余评测模块，电功率异常分析结果具体为电功率异常相似度λ。

此外，换电站智能终端还包括充电状态统计模块；充电状态统计模块，用于实时接收电池检测模块监测的充电状态信息，并对应制成充电电压线形图、充电电流线形图以及充电功率线形图；存储模块内预存储电压异常阈值、电流异常阈值、充电功率阈值以及异常冗余阈值；存储模块内预存储用于对比检测电压异常模型、用于检测电流异常的电流异常模型以及用于检测充电功率异常的充电功率异常模型；异常冗余评测模块对电压异常分析结果、电流异常分析结果以及充电功率异常分析结果进行异常冗余评测，获取充电状态异常可信度P。

实际上，电压异常策略包括如下过程：

当异常分析模块判断当前的充电电压大于等于电压异常阈值时，充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电压线形图；异常分析模块对比分析充电电压线形图与电压异常模型的电压异常相似度η

电流异常策略包括如下过程：

当异常分析模块判断当前的充电电流大于等于电流异常阈值时，充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电流线形图；异常分析模块对比分析充电电流线形图与电流异常模型的电流异常相似度γ。

冲电功率异常侧策略包括如下过程：

当异常分析模块判断当前的充电功率大于等于充电功率阈值时，充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电功率线形图；异常分析模块对比分析充电功率线形图与充电功率异常模型的电功率异常相似度λ。

具体的，冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度P，具体如下：

其中P＝a*η+b*γ+c*λ；

其中，a为电流异常权重，b为电压异常权重，c为充电功率异常权重；当异常冗余评测模块判断充电状态异常可信度P大于等于异常冗余阈值时，换电站智能终端控制声光报警器发出警报，并通过无线传输模块传递警报信息至移动终端。

本发明实际实用，通过电池检测模块用于实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块；异常分析模块对充电状态信息分析获取电压异常分析结果、电流异常分析结果以及充电功率异常分析结果；异常冗余评测模块进行异常冗余评测获取充电状态异常可信度P，以便于判断充电风险，提高充电安全。

实施例二：

请参阅图2所示，基于策略的换电站内部异常质检与冗余可用的方法，包括如下过程：

A00：电池检测模块实时检测对应电池充电位的充电状态信息并传递至异常分析模块并同时执行A01、A04以及A07；

A01：判断当前的充电电压是否大于等于电压异常阈值；若是，则执行 A02；若否，则电压异常相似度η为0；

A02：充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电压线形图；

A03：异常分析模块对比分析充电电压线形图与电压异常模型的电压异常相似度η并执行A09；

A04：判断当前的充电电流是否大于等于电流异常阈值；若是，则执行 A05；若否，则电流异常相似度γ为0；

A05：充电状态统计模块统计在当时起异常检测间隔时间T内的充电电流线形图；

A06：异常分析模块对比分析充电电流线形图与电流异常模型的电流异常相似度γ并执行A09；

A07：判断当前的充电功率是否大于等于充电功率阈值；若是，则执行 A08；若否，则电功率异常相似度λ为0；

A08：异常分析模块对比分析充电功率线形图与充电功率异常模型的电功率异常相似度λ并执行A09；

A09：冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度P；

A10：判断充电状态异常可信度P是否大于等于异常冗余阈值；若是，则执行A11；若否，则保持正常状态；

A11：换电站智能终端控制声光报警器发出警报，并通过无线传输模块传递警报信息至移动终端。

本发明实际实用，冗余评测模块根据电压异常相似度η、电流异常相似度γ以及电功率异常相似度λ分析计算充电状态异常可信度P；当充电状态异常可信度P大于等于异常冗余阈值时，换电站智能终端控制声光报警器发出警报，避免充电异常导致的重大险情，提高充电安全。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。