CN116080456A - 基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管*** - Google Patents

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CN116080456A CN202310138012.XA CN202310138012A CN116080456A CN 116080456 A CN116080456 A CN 116080456A CN 202310138012 A CN202310138012 A CN 202310138012A CN 116080456 A CN116080456 A CN 116080456A
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Abstract

本发明属于充电桩领域，涉及数据分析技术，用于解决现有技术中的移动式充电桩及其储能充电监管***，无法对充电桩电源的储能状态进行精准分析的问题，具体是基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管***，包括柜体，柜体内部自下而上依次设置有进线端子、充电模块、辅助电源以及处理器，充电模块与辅助电源电性连接，柜体侧面设置有充电枪，充电枪的输入端与辅助电源电性连接，柜体的背面设置有散热风扇；本发明是对辅助电源的储能状态进行监控分析，在监控周期内对辅助电源的跑电状态与蓄电状态进行综合分析并得到储能系数，并通过储能系数对辅助电源的储能状态进行反馈，进而根据储能状态对监控对象进行标记。

Description

基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管***
技术领域
本发明属于充电桩领域，涉及数据分析技术，具体是基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管***。
背景技术
充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电，而现有技术中的移动式充电桩及其储能充电监管***，无法对充电桩电源的储能状态进行精准分析，从而无法对充电桩电源的运行状态进行监控，在充电桩电源出现运行异常时无法及时预警以及异常因素排查，导致充电桩电源使用寿命严重缩短的同时异常排查效率低下；
针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管***，用于解决现有的移动式充电桩及其储能充电监管***无法对充电桩电源的储能状态进行精准分析的问题。
本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对充电桩电源的储能状态进行精准分析的移动式充电桩及其储能充电监管***。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于物联网控制的移动式充电桩，包括柜体，所述柜体内部自下而上依次设置有进线端子、充电模块、辅助电源以及处理器；充电模块与辅助电源电性连接，所述柜体侧面设置有充电枪，所述充电枪的输入端与辅助电源电性连接，所述柜体的背面设置有散热风扇。
基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，包括设置在柜体内部的处理器，所述处理器通信连接有储能监控模块、异常分析模块、应用分析模块以及存储模块；
所述储能监控模块用于对辅助电源的储能状态进行监控分析：将辅助电源标记为监控对象，设定监控周期，在监控周期内获取监控对象的跑电数据PD以及蓄电数据XD；通过对跑电数据PD以及蓄电数据XD进行数值计算得到监控对象在监控周期内的储能系数XN；通过储能系数的数值大小将监控对象标记为储正对象或储异对象；
所述异常分析模块用于对辅助电源储能状态异常的原因进行分析：获取储异对象在监控周期内的温异数据WY、湿异数据SY以及灰尘数据HC；通过对温异数据WY、湿异数据SY以及灰尘数据HC进行数值计算得到环异系数HY；通过环异系数的数值大小对柜体内的环境异常程度是否满足要求进行判定；
所述应用分析模块用于对辅助电源进行应用分析：获取储异对象在监控周期内的快频数据KP、连续数据LX以及快充数据KC，通过对快频数据KP、连续数据LX以及快充数据KC进行数值计算得到储异对象在监控周期内的应用系数YY；通过存储模块获取到应用阈值YYmax，将储异对象在监控周期内的应用系数YY与应用阈值YYmax进行比较并通过比较结果将储异对象储能状态异常的原因标记为应用不规范或设备故障。
作为本发明的一种优选实施方式，跑电数据PD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的充电过程进行标记，将充电过程结束时刻与下一次充电过程开始时刻的辅助电源蓄电量差值标记为充电过程的跑电值，将监控周期内监控对象所有充电过程的跑电值的和值标记为跑电数据PD；蓄电数据XD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的蓄电过程进行标记，将相邻两次蓄电过程结束时刻的辅助电源蓄电量差值的绝对值标记为蓄电过程的蓄差值，将监控周期内监控对象所有蓄电过程的蓄差值的和值标记为蓄电数据XD。
作为本发明的一种优选实施方式，将监控对象标记为储正对象或储异对象的具体过程包括：通过存储模块获取到储能阈值CNmax，将监控对象在监控周期内的储能系数CN与储能阈值CNmax进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态满足要求，将对应的监控对象标记为储正对象；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态不满足要求，将对应的监控对象标记为储异对象；将储异对象发送至处理器，处理器接收到储异对象后将储异对象发送至异常分析模块。
作为本发明的一种优选实施方式，温异数据WY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气温度的最大值与最小值并分别标记为温高值与温低值，通过存储模块获取到标准温度范围，将标准温度范围的最大值与最小值的平均值标记为温度标准值，将温高值、温低值与温度标准值的差值的绝对值分别标记为温升值与温降值，将温升值与温降值的和值标记为温异数据WY；湿异数据SY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气湿度的最大值与最小值并分别标记为湿高值与湿低值，通过存储模块获取到标准湿度范围，将标准湿度范围的最大值与最小值的平均值标记为湿度标准值，将湿高值、湿低值与湿度标准值的差值的绝对值分别标记为湿升值与湿降值，将湿升值与湿降值的和值标记为湿异数据SY；灰尘数据HC为监控周期内柜体的空气灰尘浓度最大值。
作为本发明的一种优选实施方式，对柜体内的环境异常程度是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到环异阈值HYmax，将环异系数HY与环异阈值HYmax进行比较：若环异系数HY小于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因不为环境异常，异常分析模块向处理器发送应用分析信号，处理器接收到应用分析信号后将应用分析信号发送至应用分析模块；若环异系数HY大于等于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为环境异常，异常分析模块向处理器发送环境调节信号。
作为本发明的一种优选实施方式，快频数据KP为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数与额定充电次数的比值，连续数据LX为储异对象在监控周期内连续进行快速充电时的时间间隔最小值，快充数据KC为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数。
作为本发明的一种优选实施方式，将应用系数YY与应用阈值YYmax进行数值比较的具体过程包括：若应用系数YY小于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为设备故障，应用分析模块向处理器发送故障检修信号，处理器接收到故障检修信号后将故障检修信号发送至管理人员的手机终端；若应用系数YY大于等于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为应用不规范，应用分析模块向处理器发送应用优化信号；处理器接收到应用优化信号后将应用优化信号发送至管理人员的手机终端。
本发明具备下述有益效果：
1、通过储能监控模块可以对辅助电源的储能状态进行监控分析，在监控周期内对辅助电源的跑电状态与蓄电状态进行综合分析并得到储能系数，通过储能系数对辅助电源的储能状态进行反馈，进而根据储能状态对监控对象进行标记，以便后续对储能状态异常的辅助电源进行因素排查；
2、通过异常分析模块可以对辅助电源储能状态异常的原因进行分析，通过储异对象在监控周期内的各项环境参数进行数值计算得到环异系数，从而通过环异系数对储异对象的运行环境异常状态进行反馈，进而对辅助电源储能状态异常是否与运行环境有关进行判定，提高异常排查效率；
3、通过应用分析模块可以对辅助电源进行应用分析，通过对辅助电源在监控周期内的各项应用参数进行综合分析得到应用系数，从而通过应用系数对辅助电源的应用合理性进行反馈，通过应用系数的数值大小对辅助电源储能状态异常原因进行深度分析，从而根据分析结果对辅助电源进行应用优化，延缓辅助电源老化，延长其使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，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***框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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。
如图1所示，基于物联网控制的移动式充电桩，包括柜体，柜体内部自下而上依次设置有进线端子、充电模块、辅助电源以及处理器；充电模块与辅助电源电性连接，柜体侧面设置有充电枪，充电枪的输入端与辅助电源电性连接，柜体的背面设置有散热风扇。
基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，包括设置在柜体内部的处理器，处理器通信连接有储能监控模块、异常分析模块、应用分析模块以及存储模块。
储能监控模块用于对辅助电源的储能状态进行监控分析：将辅助电源标记为监控对象，设定监控周期，在监控周期内获取监控对象的跑电数据PD以及蓄电数据XD，跑电数据PD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的充电过程进行标记，将充电过程结束时刻与下一次充电过程开始时刻的辅助电源蓄电量差值标记为充电过程的跑电值，将监控周期内监控对象所有充电过程的跑电值的和值标记为跑电数据PD；蓄电数据XD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的蓄电过程进行标记，将相邻两次蓄电过程结束时刻的辅助电源蓄电量差值的绝对值标记为蓄电过程的蓄差值，将监控周期内监控对象所有蓄电过程的蓄差值的和值标记为蓄电数据XD；通过公式CN＝α1*PD+α2*XD得到监控对象在监控周期内的储能系数XN，储能系数是一个反映监控对象在监控周期内的储能状态好坏程度的数值，储能系数的数值越小，则表示监控对象在监控周期内的储能状态越好；其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；通过存储模块获取到储能阈值CNmax，将监控对象在监控周期内的储能系数CN与储能阈值CNmax进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态满足要求，将对应的监控对象标记为储正对象；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态不满足要求，将对应的监控对象标记为储异对象；将储异对象发送至处理器，处理器接收到储异对象后将储异对象发送至异常分析模块；对辅助电源的储能状态进行监控分析，在监控周期内对辅助电源的跑电状态与蓄电状态进行综合分析并得到储能系数，通过储能系数对辅助电源的储能状态进行反馈，进而根据储能状态对监控对象进行标记，以便后续对储能状态异常的辅助电源进行因素排查。
异常分析模块用于对辅助电源储能状态异常的原因进行分析：获取储异对象在监控周期内的温异数据WY、湿异数据SY以及灰尘数据HC；温异数据WY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气温度的最大值与最小值并分别标记为温高值与温低值，通过存储模块获取到标准温度范围，将标准温度范围的最大值与最小值的平均值标记为温度标准值，将温高值、温低值与温度标准值的差值的绝对值分别标记为温升值与温降值，将温升值与温降值的和值标记为温异数据WY；湿异数据SY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气湿度的最大值与最小值并分别标记为湿高值与湿低值，通过存储模块获取到标准湿度范围，将标准湿度范围的最大值与最小值的平均值标记为湿度标准值，将湿高值、湿低值与湿度标准值的差值的绝对值分别标记为湿升值与湿降值，将湿升值与湿降值的和值标记为湿异数据SY；灰尘数据HC为监控周期内柜体的空气灰尘浓度最大值，通过公式HY＝β1*WY+β2*SY+β3*HC得到环异系数HY，环异系数是一个反映监控对象在监控周期内运行环境异常程度的数值，环异系数的数值越大，则表示监控对象在监控周期内运行环境异常程度越高，储异对象的储能状态异常原因为环境异常的可能性也就越大；其中β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞1；通过存储模块获取到环异阈值HYmax，将环异系数HY与环异阈值HYmax进行比较：若环异系数HY小于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因不为环境异常，异常分析模块向处理器发送应用分析信号，处理器接收到应用分析信号后将应用分析信号发送至应用分析模块；若环异系数HY大于等于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为环境异常，异常分析模块向处理器发送环境调节信号；对辅助电源储能状态异常的原因进行分析，通过储异对象在监控周期内的各项环境参数进行数值计算得到环异系数，从而通过环异系数对储异对象的运行环境异常状态进行反馈，进而对辅助电源储能状态异常是否与运行环境有关进行判定，提高异常排查效率。
应用分析模块用于对辅助电源进行应用分析：获取储异对象在监控周期内的快频数据KP、连续数据LX以及快充数据KC，快频数据KP为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数与额定充电次数的比值，连续数据LX为储异对象在监控周期内连续进行快速充电时的时间间隔最小值，快充数据KC为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数；通过公式YY＝(γ1*KP+γ2*KC)/(γ3*LX)得到储异对象在监控周期内的应用系数YY，其中γ1、γ2以及γ3均为比例系数，且γ1＞γ3＞γ2＞1；通过存储模块获取到应用阈值YYmax，将储异对象在监控周期内的应用系数YY与应用阈值YYmax进行比较：若应用系数YY小于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为设备故障，应用分析模块向处理器发送故障检修信号，处理器接收到故障检修信号后将故障检修信号发送至管理人员的手机终端；若应用系数YY大于等于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为应用不规范，应用分析模块向处理器发送应用优化信号；处理器接收到应用优化信号后将应用优化信号发送至管理人员的手机终端；对辅助电源进行应用分析，通过对辅助电源在监控周期内的各项应用参数进行综合分析得到应用系数，从而通过应用系数对辅助电源的应用合理性进行反馈，通过应用系数的数值大小对辅助电源储能状态异常原因进行深度分析，从而根据分析结果对辅助电源进行应用优化，延缓辅助电源老化，延长其使用寿命。
基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管***，工作时，对辅助电源的储能状态进行监控分析，将辅助电源标记为监控对象，设定监控周期，在监控周期内获取监控对象的跑电数据以及蓄电数据并进行数值计算得到储能系数，通过储能系数将监控对象标记为储正对象或储异对象；对储异对象储能状态异常的原因进行分析，获取储异对象在监控周期内的温异数据、湿异数据以及灰尘数据并进行数值计算得到环异系数，通过环异系数对储异对象的运行环境异常状态进行反馈，对辅助电源进行应用分析，获取储异对象在监控周期内的快频数据、连续数据以及快充数据并进行数值计算得到应用系数，通过应用系数对储异对象应用合理性进行反馈。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式HY＝β1*WY+β2*SY+β3*HC；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的环异系数；将设定的环异系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到β1、β2以及β3的取值分别为4.48、2.69和1.37；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的环异系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如环异系数与温异数据的数值成正比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指的是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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。

Claims (8)

1.基于物联网控制的移动式充电桩，其特征在于，包括柜体，所述柜体内部自下而上依次设置有进线端子、充电模块、辅助电源以及处理器；充电模块与辅助电源电性连接，柜体侧面设置有充电枪，充电枪的输入端与辅助电源电性连接，柜体的背面设置有散热风扇。
2.如权利要求1所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，包括设置在柜体内部的处理器，所述处理器通信连接有储能监控模块、异常分析模块、应用分析模块以及存储模块；
所述储能监控模块用于对辅助电源的储能状态进行监控分析：将辅助电源标记为监控对象，设定监控周期，在监控周期内获取监控对象的跑电数据PD以及蓄电数据XD；通过对跑电数据PD以及蓄电数据XD进行数值计算得到监控对象在监控周期内的储能系数XN；通过储能系数的数值大小将监控对象标记为储正对象或储异对象；
所述异常分析模块用于对辅助电源储能状态异常的原因进行分析：获取储异对象在监控周期内的温异数据WY、湿异数据SY以及灰尘数据HC；通过对温异数据WY、湿异数据SY以及灰尘数据HC进行数值计算得到环异系数HY；通过环异系数的数值大小对柜体内的环境异常程度是否满足要求进行判定；
所述应用分析模块用于对辅助电源进行应用分析：获取储异对象在监控周期内的快频数据KP、连续数据LX以及快充数据KC，通过对快频数据KP、连续数据LX以及快充数据KC进行数值计算得到储异对象在监控周期内的应用系数YY；通过存储模块获取到应用阈值YYmax，将储异对象在监控周期内的应用系数YY与应用阈值YYmax进行比较并通过比较结果将储异对象储能状态异常的原因标记为应用不规范或设备故障。
3.根据权利要求2所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，跑电数据PD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的充电过程进行标记，将充电过程结束时刻与下一次充电过程开始时刻的辅助电源蓄电量差值标记为充电过程的跑电值，将监控周期内监控对象所有充电过程的跑电值的和值标记为跑电数据PD；蓄电数据XD的获取过程包括：对监控周期内监控对象的蓄电过程进行标记，将相邻两次蓄电过程结束时刻的辅助电源蓄电量差值的绝对值标记为蓄电过程的蓄差值，将监控周期内监控对象所有蓄电过程的蓄差值的和值标记为蓄电数据XD。
4.根据权利要求3所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，将监控对象标记为储正对象或储异对象的具体过程包括：通过存储模块获取到储能阈值CNmax，将监控对象在监控周期内的储能系数CN与储能阈值CNmax进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态满足要求，将对应的监控对象标记为储正对象；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmax，则判定监控对象在监控周期内的储能状态不满足要求，将对应的监控对象标记为储异对象；将储异对象发送至处理器，处理器接收到储异对象后将储异对象发送至异常分析模块。
5.根据权利要求4所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，温异数据WY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气温度的最大值与最小值并分别标记为温高值与温低值，通过存储模块获取到标准温度范围，将标准温度范围的最大值与最小值的平均值标记为温度标准值，将温高值、温低值与温度标准值的差值的绝对值分别标记为温升值与温降值，将温升值与温降值的和值标记为温异数据WY；湿异数据SY的获取过程包括：获取监控周期内柜体内部空气湿度的最大值与最小值并分别标记为湿高值与湿低值，通过存储模块获取到标准湿度范围，将标准湿度范围的最大值与最小值的平均值标记为湿度标准值，将湿高值、湿低值与湿度标准值的差值的绝对值分别标记为湿升值与湿降值，将湿升值与湿降值的和值标记为湿异数据SY；灰尘数据HC为监控周期内柜体的空气灰尘浓度最大值。
6.根据权利要求5所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，对柜体内的环境异常程度是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到环异阈值HYmax，将环异系数HY与环异阈值HYmax进行比较：若环异系数HY小于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因不为环境异常，异常分析模块向处理器发送应用分析信号，处理器接收到应用分析信号后将应用分析信号发送至应用分析模块；若环异系数HY大于等于环异阈值HYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为环境异常，异常分析模块向处理器发送环境调节信号。
7.根据权利要求6所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，快频数据KP为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数与额定充电次数的比值，连续数据LX为储异对象在监控周期内连续进行快速充电时的时间间隔最小值，快充数据KC为储异对象在监控周期内进行快速充电的次数。
8.根据权利要求7所述的基于物联网控制的移动式充电桩的储能充电监管***，其特征在于，将应用系数YY与应用阈值YYmax进行数值比较的具体过程包括：若应用系数YY小于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为设备故障，应用分析模块向处理器发送故障检修信号，处理器接收到故障检修信号后将故障检修信号发送至管理人员的手机终端；若应用系数YY大于等于应用阈值YYmax，则判定储异对象储能状态异常的原因为应用不规范，应用分析模块向处理器发送应用优化信号；处理器接收到应用优化信号后将应用优化信号发送至管理人员的手机终端。
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