充电电路故障检测方法及装置、存储介质和电子设备

技术领域

本发明涉及电动汽车充电安全防护及检测技术领域，具体而言，涉及一种充电电路故障检测方法及装置、存储介质和电子设备。

背景技术

如图1所示的充电系统工作结构示意图，在原充电系统中充电机控制器对充电阶段的测策略调整与终止响应完全依赖于BMS发送的报文指令，相对于BMS来说充电机在充电系统中是被动的，仅仅依靠BMS发送的终止充电报文与需求报文来实现调整充电策略或停机工作，一但在充电过程中一旦发生了电池管理系统失效故障，导致充电设备无法更新充电数据以及BMS无法发送充电结束指令，由于缺乏充电机对充电过程的主动防护，将引起严重的充电事故。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电电路故障检测方法及装置、存储介质和电子设备，以至少解决现有技术中充电电路故障检测方法存在缺少主动防护功能的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电电路故障检测方法，包括：获取目标车辆上传的充电数据；处理上述充电数据，得到第一故障判据集；接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集；基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

可选的，上述处理上述充电数据，得到第一故障判据集，包括：将本地防护装置设置在充电桩内部；采用CAN通信接口将上述本地防护装置接入上述目标车辆；驱动所述本地防护装置处理所述充电数据，得到第一故障判据集。

可选的，驱动所述本地防护装置处理所述充电数据，得到第一故障判据集，包括：基于上述充电数据，确定故障参数，其中，上述故障参数包括：蓄电池故障参数和充电机故障参数；将上述蓄电池故障参数和上述充电机故障参数作为上述第一故障判据集。

可选的，上述接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集，包括：采用云平台处理所述目标车辆的历史充电数据，并基于所述历史充电数据，确定故障参数阈值，其中，所述故障参数包括：蓄电池故障参数阈值和充电机故障参数阈值；将所述蓄电池故障参数阈值和所述充电机故障参数阈值作为所述第二故障判据集，并发送给所述充电桩。

可选的，上述基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令，包括：判断上述第一故障判据集是否大于上述第二故障判据集；若上述第一故障判据集大于上述第二故障判据集，则控制上述本地防护装置生成并运行上述防护指令。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电桩，包括：采样设备，用于获取目标车辆上传的充电数据；本地防护装置，与所述采样设备连接，用于处理所述充电数据，得到第一故障判据集；控制设备，与所述本地防护装置连接，用于接收所述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集，并基于所述第一故障判据集和所述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电系统，包括：充电桩，用于获取目标车辆上传的充电数据，并处理所述充电数据，得到第一故障判据集；云平台，用于处理所述目标车辆的历史充电数据，得到第二故障判据集，并将所述第二故障判据集发送给所述充电桩；所述充电桩，还用于基于所述第一故障判据集和所述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电电路故障检测装置，包括：获取模块，用于获取目标车辆上传的充电数据；第一处理模块，用于处理上述充电数据，得到第一故障判据集；第二处理模块，用于接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集；生成模块，用于基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，上述非易失性存储介质存储有多条指令，上述指令适于由处理器加载并执行任意一项上述的充电电路故障检测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，上述存储器中存储有计算机程序，上述处理器被设置为运行上述计算机程序以执行任意一项上述的充电电路故障检测方法。

在本发明实施例中，通过获取目标车辆上传的充电数据；处理上述充电数据，得到第一故障判据集；接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集；基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令，达到了识别不同故障引起的充电机及报文中参数的异常变化的目的，从而实现了采用本地防护装置及时响应参数异常并进行处理的技术效果，进而解决了现有技术中充电电路故障检测方法存在缺少主动防护功能的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的充电系统工作结构示意图；

图2是根据本发明实施例的充电电路故障检测方法流程图；

图3是据本发明实施例的一种可选的故障发生时各类参数异常变化示意图；

图4是据本发明实施例的一种可选的充电设备本地防护装置示意图；

图5是据本发明实施例的一种可选的云边协同工作流程示意图；

图6根据本发明实施例的一种可选的BMS失效防护策略示意图；

图7根据本发明实施例的一种可选的本地防护装置硬件结构示意图；

图8根据本发明实施例的一种充电电路故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种充电电路故障检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的充电电路故障检测方法流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取目标车辆上传的充电数据；

步骤S104，处理上述充电数据，得到第一故障判据集；

步骤S106，接收上述目标车辆的历史充电数据，得到第二故障判据集；

步骤S108，基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

在本发明实施例中，上述充电电路故障检测方法应用于充电电路故障检测系统，通过上述系统获取目标车辆的充电系统上传的充电数据；采用本地防护装置处理上述充电数据，得到第一故障判据集；采用云平台处理上述目标车辆的历史充电数据，得到第二故障判据集；基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

需要说明的是，上述第一故障判据集即动力蓄电池系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据和充电机系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据，本地防护装置的防护对象按主体可划分为动力蓄电池系统故障与充电机系统故障两大部分，在本地获取数据量极为有限的情况下，整理出本地防护装置的防护对象以及故障辨识所需判据如表1和表2所示：

表1动力蓄电池系统故障本地防护对象及其判据

表2充电机系统故障本地防护对象及其判据

需要说明的是，上述第二故障判据集即云平台发送的动力蓄电池系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据阈值和充电机系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据阈值。

作为一种可选的实施例，如图3所示的故障发生时各类参数异常变化示意图，通过对充电过程中可能发生的故障情况分析，可以将其分为BMS故障、动力蓄电池故障以及充电设备故障三种情况，当故障发生时，本地应在阶段2之前通过识别可获得参数的异常变化情况来进行故障辨识与主动响应；通过识别不同故障引起的充电机及BMS报文中参数的异常变化，及时响应，避免进一步引发的电池的热失控等其他严重事故；在识别到动力蓄电池实时充电参数异常时，及时响应，避免事故的进一步恶化。

作为一种可选的实施例，根据故障对充电过程的影响程度以及所需要的防护策略，将防护对象的异常情况分为三个等级，对不同级别故障的响应措施如表3所示：

表3

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通过本发明实施例，解决了大功率充电条件下因BMS故障失效等原因导致的重大安全风险缺乏充电设备对充电过程的主动安全防护的问题。并实现了充电设备对充电过程的实时主动安全防护，保障了大功率充电系统正常有序充电过程。

在一种可选的实施例中，上述处理上述充电数据，得到第一故障判据集，包括：将本地防护装置设置在充电桩内部；采用CAN通信接口将上述本地防护装置接入上述目标车辆；驱动所述本地防护装置处理所述充电数据，得到第一故障判据集。

作为一种可选的实施例，如图4所示的充电设备本地防护装置示意图，包括：采样设备，用于获取目标车辆上传的充电数据；本地防护装置，与所述采样设备连接，用于处理所述充电数据，得到第一故障判据集；控制设备，与所述本地防护装置连接，用于接收所述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集，并基于所述第一故障判据集和所述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

可选的，本地主动防护装置安装在充电桩内部作为充电过程的后备保护装置，通过对充电数据的实时数据分析实现安全风险防护。本地防护装置通过CAN通信接口接入充电系统，与充电桩控制器并行。以数据透传的方式实现对充电过程CAN通信数据的解析与监测，并可以通过与充电桩控制器的数据通信干预充电过程，从而实现充电防护功能。装置通过充电装控制器以云边协同的方式接收电池充电的阈值信息，减少计算量，提高防护效率。

作为一种可选的实施例，还提供了一种充电系统，包括：充电桩，用于获取目标车辆上传的充电数据，并处理所述充电数据，得到第一故障判据集；云平台，用于处理所述目标车辆的历史充电数据，得到第二故障判据集，并将所述第二故障判据集发送给所述充电桩；所述充电桩，还用于基于所述第一故障判据集和所述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

在一种可选的实施例中，驱动所述本地防护装置处理所述充电数据，得到第一故障判据集，包括：基于上述充电数据，确定故障参数，其中，上述故障参数包括：蓄电池故障参数和充电机故障参数；将上述蓄电池故障参数和上述充电机故障参数作为上述第一故障判据集。

在一种可选的实施例中，上述接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集，包括：采用云平台处理所述目标车辆的历史充电数据，并基于所述历史充电数据，确定故障参数阈值，其中，所述故障参数包括：蓄电池故障参数阈值和充电机故障参数阈值；将所述蓄电池故障参数阈值和所述充电机故障参数阈值作为所述第二故障判据集，并发送给所述充电桩。

作为一种可选的实施例，如图5所示的云边协同工作流程示意图，云平台基于历史充电数据进行车辆充电的累积性风险辨识与安全监控，主要包括电池故障隐患辨识与安全预警、充电安全边界条件的动态评估。将安全边界动态评估结果(阈值信息)下发给充电桩控制器，并由充电桩控制器发送给本地防护装置。本地防护装置基于实时CAN通信以及测量数据，结合云端下发的阈值信息情况，实现对充电过程中各类故障以及数据异常变化的识别，并根据故障识别结果生成防护指令发送给充电机控制器，最后由充电机控制器执行防护指令。

作为一种可选的实施例，上述第一故障判据集即动力蓄电池系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据和充电机系统故障本地防护对象的故障辨识所需判据，本地防护装置的防护对象按主体可划分为动力蓄电池系统故障与充电机系统故障两大部分，在本地获取数据量极为有限的情况下，整理出本地防护装置的防护对象以及故障辨识所需判据如上述表1和上述表2所示。

在一种可选的实施例中，上述基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令，包括：判断上述第一故障判据集是否大于上述第二故障判据集；若上述第一故障判据集大于上述第二故障判据集，则控制上述本地防护装置生成并运行上述防护指令。

作为一种可选的实施例，如图6所示的BMS失效防护策略示意图，以BMS失效情况为例，在BMS失效时，有一种情况为BMS无法更新实时充电数据并循环发送失效前充电数据。针对此类情况的防护流程如下图所示：由于报文中的BMS电压与SOC等参数变化没有固定规律，在正常充电过程中也会存在短时间内的参数静止，但根据SOC数值与电流参数的关系，建立了依靠本地SOC估算数据的BMS失效情况辨识策略。在识别到BMS总电压、SOC等参数静止时间段内本地估算SOC增量超出阈值时，则判断为BMS失效情况。

作为一种可选的实施例，如图7所示的本地防护装置硬件结构示意图，上述本地防护装置安装在充电机内部，由220V输入通过电源的三级变换后为装置的各个模块供电，两路CAN通信模块分别与总线和充电机主控板连接，232与485通信用于接收充电桩发送的云平台数据，两路AD模块采集功率回路电流电压数据。

通过上述步骤，解决了大功率充电条件下因BMS故障失效等原因导致的重大安全风险缺乏充电设备对充电过程的主动安全防护的问题。并实现了充电设备对充电过程的实时主动安全防护，保障了大功率充电系统正常有序充电过程。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述充电电路故障检测方法的装置实施例，图8根据本发明实施例的一种充电电路故障检测装置的结构示意图，如图8示，上述充电电路故障检测装置，包括：获取模块80、第一处理模块82、第二处理模块84和生成模块86，其中：

获取模块80，用于获取目标车辆上传的充电数据；

第一处理模块82，用于处理上述充电数据，得到第一故障判据集；

第二处理模块84，用于接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集；

生成模块86，用于基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。此处需要说明的是，上述获取模块80、第一处理模块82、第二处理模块84和生成模块86对应于实施例1中的步骤S102至步骤S108上述模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在计算机终端中。

需要说明的是，本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。

上述的充电电路故障检测装置还可以包括处理器和存储器，上述获取模块80、第一处理模块82、第二处理模块84和生成模块86等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元，上述内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质的实施例。可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述非易失性存储介质所在设备执行上述任意一种充电电路故障检测方法。

可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述非易失性存储介质包括存储的程序。

可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：获取目标车辆上传的充电数据；处理上述充电数据，得到第一故障判据集；接收上述目标车辆的历史充电数据的处理结果，得到第二故障判据集；基于上述第一故障判据集和上述第二故障判据集完成充电电路故障检测，并生成防护指令。

可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：将本地防护装置设置在充电桩内部；采用CAN通信接口将上述本地防护装置接入上述目标车辆；驱动所述本地防护装置处理所述充电数据，得到第一故障判据集。

可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：基于上述充电数据，确定故障参数，其中，上述故障参数包括：蓄电池故障参数和充电机故障参数；将上述蓄电池故障参数和上述充电机故障参数作为上述第一故障判据集。

可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：采用云平台处理所述目标车辆的历史充电数据，并基于所述历史充电数据，确定故障参数阈值，其中，所述故障参数包括：蓄电池故障参数阈值和充电机故障参数阈值；将所述蓄电池故障参数阈值和所述充电机故障参数阈值作为所述第二故障判据集，并发送给所述充电桩。

可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：判断上述第一故障判据集是否大于上述第二故障判据集；若上述第一故障判据集大于上述第二故障判据集，则控制上述本地防护装置生成并运行上述防护指令。

根据本申请实施例，还提供了一种处理器的实施例。可选地，在本实施例中，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述任意一种充电电路故障检测方法。

根据本申请实施例，还提供了一种电子设备的实施例，包括存储器和处理器，上述存储器中存储有计算机程序，上述处理器被设置为运行上述计算机程序以执行上述任意一种的充电电路故障检测方法。

根据本申请实施例，还提供了一种计算机程序产品的实施例，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述任意一种的充电电路故障检测方法步骤的程序。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。