CN113129559B - 功率分配机器人的故障预警***和方法 - Google Patents

功率分配机器人的故障预警***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种功率分配机器人的故障预警***和方法，其中，多个功率分配机器人在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配，所述故障预警***包括运动信息采集诊断模块和服务器，运动信息采集诊断模块分别与每个功率分配机器人和服务器进行通信连接，运动信息采集诊断模块用于接收每个功率分配机器人的运动信息，并根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将风险信息发送至服务器，服务器用于接收并存储风险信息。本发明能够对功率分配机器人进行故障预警，以便预先采取应对措施，从而有效保障充电设备的正常运行，提升用户体验。

Description

功率分配机器人的故障预警***和方法
技术领域
本发明涉及充电设备故障预警技术领域，具体涉及一种功率分配机器人的故障预警***和一种功率分配机器人的故障预警方法。
背景技术
随着电动汽车的不断普及，各种充电设备也随之快速发展，目前市场上的充电设备基本都具备功率切换功能，而功率切换功能大多是由继电器来实现的。采用继电器的方案虽然能够实现功率切换的需求，但是成本过高，难以大规模使用。针对这种问题推出了功率分配机器人设备，用于功率切换，这种设备由多个功率分配机器人在轨道上运行，并通过控制到达指定位置进行链路链接，实现功率的分配，其优点是成本低，接线简单。但是功率分配机器人设备也存在一些问题：功率分配机器人设备的运行完全依靠机器人在轨道上运动来达到功率切换的目的，如果某一个或者几个机器人出现了问题不能正常运动，那么将会影响整个***的运行，导致功率分配不能正常使用；一旦机器人在使用高峰时出现故障，由于功率分配机器人设备结构精密，维修将会占用比较长的时间，那么将会使设备长时间不能使用，降低了用户使用体验。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种功率分配机器人的故障预警***和方法，能够对功率分配机器人进行故障预警，以便预先采取应对措施，从而有效保障充电设备的正常运行，提升用户体验。
本发明采用的技术方案如下：
一种功率分配机器人的故障预警***，多个所述功率分配机器人在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配，所述故障预警***包括运动信息采集诊断模块和服务器，所述运动信息采集诊断模块分别与每个所述功率分配机器人和所述服务器进行通信连接，所述运动信息采集诊断模块用于接收每个所述功率分配机器人的运动信息，并根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将所述风险信息发送至所述服务器，所述服务器用于接收并存储所述风险信息。
所述运动信息采集诊断模块还与所述机器人控制器进行通信连接，所述运动信息采集诊断模块还用于将所述风险信息发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器用于根据所述风险信息调整多个所述功率分配机器人的调度顺序。
所述运动信息采集诊断模块包括：数据采集单元，所述数据采集单元用于通过无线通信的方式接收每个所述功率分配机器人的运动信息；数据处理单元，所述数据处理单元用于根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息；数据上报单元，所述数据上报单元用于通过无线通信的方式将所述风险信息发送至所述服务器和通过无线通信的方式将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
所述数据采集单元包括WIFI模块，以通过WIFI通信接收每个所述功率分配机器人的运动信息，所述数据上报单元包括4G模块和WIFI模块，以通过4G通信将所述风险信息发送至所述服务器和通过WIFI通信将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
所述运动信息包括所述功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数，所述运动信息采集诊断模块具体用于计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数，并计算多个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值，以及计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于所述标准值的偏差比，并判断每个所述功率分配机器人的所述偏差比是否大于预设值，以及判定所述偏差比大于所述预设值的功率分配机器人存在故障风险。
一种功率分配机器人的故障预警方法，多个所述功率分配机器人在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配，所述故障预警方法包括以下步骤：接收每个所述功率分配机器人的运动信息；根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息；将所述风险信息发送至所述服务器，并将所述风险信息存储于所述服务器。
所述的功率分配机器人的故障预警方法还包括：将所述风险信息发送至所述机器人控制器，以便所述机器人控制器根据所述风险信息调整多个所述功率分配机器人的调度顺序。
其中，通过WIFI通信接收每个所述功率分配机器人的运动信息，并通过4G通信将所述风险信息发送至所述服务器和通过WIFI通信将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
所述运动信息包括所述功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数，根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，包括：计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数；计算多个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值；计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于所述标准值的偏差比；判断每个所述功率分配机器人的所述偏差比是否大于预设值；判定所述偏差比大于所述预设值的功率分配机器人存在故障风险。
本发明的有益效果：
本发明通过接收每个功率分配机器人的运动信息，并根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将风险信息发送至服务器，由此，能够对功率分配机器人进行故障预警，以便预先采取应对措施，从而有效保障充电设备的正常运行，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明一个实施例的功率分配机器人充电设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的功率分配机器人的故障预警***的方框示意图；
图3为本发明一个具体实施例的功率分配机器人的故障预警***的方框示意图；
图4为本发明实施例的功率分配机器人的故障预警方法的流程图；
图5为本发明一个实施例的功率分配机器人的故障预警方法的流程图；
图6为本发明一个具体实施例的故障风险判断的流程图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的实施例中，充电设备中的多个功率分配机器人可在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配。其中，功率单元可包括至少一个电源或电源转换模块(如AC/DC)等，能够提供一路电源输出，输出接口可为充电枪。举例而言，如图1所示，多个功率单元可分别接对应的横向铜排，即输入通道的铜排，多个输出接口可分别接对应的竖向铜排，即输出通道的铜排，功率分配机器人可设置于对应的工作轨道上，通过驱动电机，例如闭环步进电机或伺服电机的驱动在工作轨道上移动，实现不同的输入通道的铜排与不同的输出通道的铜排之间的接通，从而改变各功率单元与各输出接口之间的连接关系，由此实现柔性功率分配。
在本发明的一个实施例中，机器人控制器可采用预先制定的调度算法，使充电设备中的多个功率分配机器人的运动距离、工作时间等接***衡，从而使每个功率分配机器人的寿命状态基本保持在同一水平。
如图1所示，本发明实施例的功率分配机器人的故障预警***包括运动信息采集诊断模块10和服务器20。其中，运动信息采集诊断模块10分别与每个功率分配机器人和服务器20进行通信连接，运动信息采集诊断模块10用于接收每个功率分配机器人的运动信息，并根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将风险信息发送至服务器20，服务器20用于接收并存储风险信息。
服务器20中所存储的风险信息可供运维人员查看，运维人员可在充电设备使用低谷时段到达现场，对风险信息中存在故障风险的功率分配机器人进行排查。
进一步地，运动信息采集诊断模块10还可与机器人控制器进行通信连接，运动信息采集诊断模块10还可将风险信息发送至机器人控制器，机器人控制器可根据风险信息调整多个功率分配机器人的调度顺序。例如，对于存在风险信息的功率分配机器人，可将其调度优先级降到最低，尽量不再调度有故障风险的功率分配机器人工作，避免其继续恶化，直至维修后不再存在故障风险。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，运动信息采集诊断模块10包括数据采集单元11、数据处理单元12和数据上报单元13，数据采集单元11用于通过无线通信的方式接收每个功率分配机器人的运动信息；数据处理单元12用于根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息；数据上报单元13用于通过无线通信的方式将风险信息发送至服务器20和通过无线通信的方式将风险信息发送至机器人控制器。
在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，数据采集单元11包括WIFI模块，以通过WIFI通信接收每个功率分配机器人的运动信息，数据上报单元13包括4G模块和WIFI模块，以通过4G通信将风险信息发送至服务器20和通过WIFI通信将风险信息发送至机器人控制器。
在本发明的一个实施例中，功率分配机器人的运动信息包括功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数。其中，标识信息作为功率分配机器人的身份信息，用于识别和区分每个功率分配机器人。
运动信息采集诊断模块10具体可计算每个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数X，并计算多个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值Y，以及计算每个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于标准值的偏差比Z＝|X–Y|/Y，并判断每个功率分配机器人的偏差比Z是否大于预设值，以及判定偏差比Z大于预设值的功率分配机器人存在故障风险。
在本发明的一个具体实施例中，X可为功率分配机器人移动1厘米驱动电机的脉冲数，预设值可取0.3。如果Z大于0.3，则对应的功率分配机器人疑似运动受阻过大或者驱动电机相关部件出现异常，可判定该功率分配机器人存在故障风险。如果Z小于0.3，则异常状态在允许冗余范围内，可判定该功率分配机器人目前无故障风险。依上述方式依次判断每个功率分配机器人是否存在故障风险，并向服务器20和/或机器人控制器发送存在故障风险的功率分配机器人的标识信息。
根据本发明实施例的功率分配机器人的故障预警***，通过运动信息采集诊断模块接收每个功率分配机器人的运动信息，并根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将风险信息发送至服务器，由此，能够对功率分配机器人进行故障预警，以便预先采取应对措施，从而有效保障充电设备的正常运行，提升用户体验。
对应上述实施例的功率分配机器人的故障预警***，本发明还提出一种功率分配机器人的故障预警方法。
如图4所示，本发明实施例的功率分配机器人的故障预警方法包括以下步骤：
S1，接收每个功率分配机器人的运动信息。
S2，根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息。
S3，将风险信息发送至服务器，并将风险信息存储于服务器。
服务器中所存储的风险信息可供运维人员查看，运维人员可在充电设备使用低谷时段到达现场，对风险信息中存在故障风险的功率分配机器人进行排查。
进一步地，如图5所示，本发明实施例的功率分配机器人的故障预警方法还可包括：
S4，将风险信息发送至机器人控制器，以便机器人控制器根据风险信息调整多个功率分配机器人的调度顺序。
例如，对于存在风险信息的功率分配机器人，可将其调度优先级降到最低，尽量不再调度有故障风险的功率分配机器人工作，避免其继续恶化，直至维修后不再存在故障风险。
在本发明的一个具体实施例中，可通过WIFI通信接收每个功率分配机器人的运动信息，并通过4G通信将风险信息发送至服务器和通过WIFI通信将风险信息发送至机器人控制器。
在本发明的一个实施例中，功率分配机器人的运动信息包括功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数。其中，标识信息作为功率分配机器人的身份信息，用于识别和区分每个功率分配机器人。
上述步骤S2具体包括：计算每个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数X；计算多个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值Y；计算每个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于标准值的偏差比Z＝|X–Y|/Y；判断每个功率分配机器人的偏差比Z是否大于预设值；判定偏差比Z大于预设值的功率分配机器人存在故障风险。
在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，步骤S2，即故障风险判断具体包括以下步骤：
S21，读取所有功率分配机器人的移动距离和驱动电机的脉冲计数。
S22，计算每个功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数X。
X＝移动厘米长度的总脉冲数/所移动的厘米长度
S23，将每个功率分配机器人的X值相加求和，再除以功率分配机器人的总个数，作为标准值Y。
S24，计算功率分配机器人的X值相对于Y的偏差比Z。
Z＝|X–Y|/Y
S25，判断是否比较完所有功率分配机器人。如果是，则结束当前流程，以执行上述步骤S3和S4；如果否，则执行步骤S26。
S26，比较下一个功率分配机器人的Z值是否大于0.3。如果是，则执行步骤S27；如果否，则返回步骤S25。
S27，保存该功率分配机器人的标识信息。该步骤后返回步骤S25。
根据本发明实施例的功率分配机器人的故障预警方法，通过接收每个功率分配机器人的运动信息，并根据运动信息判断是否有功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将风险信息发送至服务器，由此，能够对功率分配机器人进行故障预警，以便预先采取应对措施，从而有效保障充电设备的正常运行，提升用户体验。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种功率分配机器人的故障预警***，其特征在于，多个所述功率分配机器人在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配，所述故障预警***包括运动信息采集诊断模块和服务器，所述运动信息采集诊断模块分别与每个所述功率分配机器人和所述服务器进行通信连接，所述运动信息采集诊断模块用于接收每个所述功率分配机器人的运动信息，并根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，以及将所述风险信息发送至所述服务器，所述服务器用于接收并存储所述风险信息。
2.根据权利要求1所述的功率分配机器人的故障预警***，其特征在于，所述运动信息采集诊断模块还与所述机器人控制器进行通信连接，所述运动信息采集诊断模块还用于将所述风险信息发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器用于根据所述风险信息调整多个所述功率分配机器人的调度顺序。
3.根据权利要求2所述的功率分配机器人的故障预警***，其特征在于，所述运动信息采集诊断模块包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于通过无线通信的方式接收每个所述功率分配机器人的运动信息；
数据处理单元，所述数据处理单元用于根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息；
数据上报单元，所述数据上报单元用于通过无线通信的方式将所述风险信息发送至所述服务器和通过无线通信的方式将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
4.根据权利要求3所述的功率分配机器人的故障预警***，其特征在于，所述数据采集单元包括WIFI模块，以通过WIFI通信接收每个所述功率分配机器人的运动信息，所述数据上报单元包括4G模块和WIFI模块，以通过4G通信将所述风险信息发送至所述服务器和通过WIFI通信将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的功率分配机器人的故障预警***，其特征在于，所述运动信息包括所述功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数，所述运动信息采集诊断模块具体用于计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数，并计算多个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值，以及计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于所述标准值的偏差比，并判断每个所述功率分配机器人的所述偏差比是否大于预设值，以及判定所述偏差比大于所述预设值的功率分配机器人存在故障风险。
6.一种功率分配机器人的故障预警方法，其特征在于，多个所述功率分配机器人在机器人控制器的控制下，通过移动来改变充电堆中多个功率单元与多个输出接口之间的连接关系，以实现柔性功率分配，所述故障预警方法包括以下步骤：
接收每个所述功率分配机器人的运动信息；
根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息；
将所述风险信息发送至服务器，并将所述风险信息存储于所述服务器。
7.根据权利要求6所述的功率分配机器人的故障预警方法，其特征在于，还包括：
将所述风险信息发送至所述机器人控制器，以便所述机器人控制器根据所述风险信息调整多个所述功率分配机器人的调度顺序。
8.根据权利要求7所述的功率分配机器人的故障预警方法，其特征在于，其中，通过WIFI通信接收每个所述功率分配机器人的运动信息，并通过4G通信将所述风险信息发送至所述服务器和通过WIFI通信将所述风险信息发送至所述机器人控制器。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的功率分配机器人的故障预警方法，其特征在于，所述运动信息包括所述功率分配机器人的标识信息、移动距离和驱动电机的脉冲计数，根据所述运动信息判断是否有所述功率分配机器人存在故障风险以生成风险信息，包括：
计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数；
计算多个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数的均值作为标准值；
计算每个所述功率分配机器人移动单位距离驱动电机的脉冲数相对于所述标准值的偏差比；
判断每个所述功率分配机器人的所述偏差比是否大于预设值；
判定所述偏差比大于所述预设值的功率分配机器人存在故障风险。
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