基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及故障预警系统技术领域，为基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方法，该系统包括充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块、服务器后台、电网控制中心和车主客户端；可实现异常情况自动识别、异常情况快速搜索、异常情况自动定位、异常情况自动报警。本发明专利技术通过对充电桩的换流器交流测的数据进行读取，利用充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块、估计方法以及故障定位方法进行信息判断，结合智能视频监控确定充电桩的具体状况和位置，实现精确地对充电桩故障预警。对充电桩故障预警。对充电桩故障预警。

【技术实现步骤摘要】
基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方法


[0001]本专利技术涉及故障预警系统
，具体涉及基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方法。

技术介绍

[0002]电动汽车能够减轻对化石能源的依赖，减少温室气体的排放，因此是目前国家大力推进的技术之一，而电动汽车充电桩与电动汽车发展同步，是满足用户对电动汽车电能需求的重要工具，充电桩根据电流类型分为交流充电桩和直流充电桩，充电桩一般配备智能电表、谐波监测、保护测控装置等对相应参数进行监控和采集，而针对电动汽车充电桩故障类型主要是功率器件的开路和短路，会对电网结构、充电安全等造成严重影响，因此需要判断电动汽车充电桩在网络中故障的节点以及充电桩的故障类型，通过相应的平台和网络体系对充电桩的故障进行及时有效解决；
[0003]目前针对电动汽车充电桩故障的判断主要是依靠配电网络，结合潮流分布确定充电桩故障点，在充电桩运维管理方面，监测系统大多仅考虑充电桩本身，并未对充电桩内部多个系统进行区分，尤其是在换流器交流侧和直流侧的区分，现有的预警系统无法精确的对故障进行预警。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术所存在的技术问题，本专利技术提供基基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方法，本专利技术通过对充电桩的换流器交流测的数据进行读取，利用充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块、估计方法以及故障定位方法进行信息判断，结合智能视频监控确定充电桩的具体状况和位置，实现精确地对充电桩故障预警。
[0005]本专利技术的第一个目的在于提供基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统的应用方法。
[0007]本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0008]基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，所述系统包括：包括充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块和服务器后台，充电桩监测读取模块与智能视频监控模块和智能预警模块网络连接，智能视频监控模块和智能预警模块与服务器后台网络连接。
[0009]优选的，所述充电桩监测读取模块设有传感器元件和信息采集软件，传感器元件和信息采集软件用于读取直流系统和交流系统的信息。
[0010]优选的，智能预警模块包括状态估计单元及测量单元，用于接收充电桩故障状态判断信息和进行充电桩故障定位，将充电桩故障数据传送至服务器后台。
[0011]本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0012]基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警的应用方法，所述方法包括：
[0013]通过充电桩监测读取模块对充电桩的物理量信息进行状态识别，通过对交流侧和直流侧以及直流母线的状态进行状态判断，识别充电桩的异常数据；
[0014]通过智能视频监控模块对配电网内充电桩的具体节点位置，结合网络拓扑结构以及潮流变化情况，对充电桩异常情况进行快速搜索；
[0015]根据识别到的充电桩的异常数据，通过智能预警模块的基于协方差矩阵的状态估计模型对换流器交流侧故障、直流侧故障进行故障定位；
[0016]通过智能预警模块将动汽车充电桩的故障信息以及地理位置信息传送至服务器后台。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0018]本专利技术通过利用充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块，对充电桩的换流器交流测的数据进行读取，结合智能视频监控确定充电桩的具体状况和位置，后台主机与全部网络内的充电桩信息监测数据进行对比，查询异常情况以及故障发生位置，通过对充电桩的故障类型进行精确判别，可实现异常情况自动识别、异常情况快速搜索、异常情况自动定位、异常情况自动报警，实现精确地对充电桩故障预警。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例中的总体结构图；
[0021]图2为本专利技术实施例中的充电桩监测读取模块示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例中的智能视频监控模块示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例中的智能预警模块自检原理图；
[0024]图5为本专利技术实施例中的充电桩原理图；
[0025]图6为本专利技术实施例中的0.09s协方差矩阵图；
[0026]图7为本专利技术实施例中的0.1s协方差矩阵图。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图和实施例，对本专利技术技术方案做进一步详细描述，显然所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，本专利技术的实施方式并不限于此。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1：
[0029]如图1
‑
4所示，本专利技术提供技术方案：基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，包括充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块和服务器后台；所述充电桩监测读取模块与智能视频监控模块和智能预警模块网络连接，所述智能视频监控模
块和智能预警模块与服务器后台网络连接，所述服务器后台与电网控制中心和车主客户端网络连接，所述服务器后台对智能视频监控模块和智能预警模块的数据进行分析和处理，电网控制中心由控制室、控制配套设施、控制站、受控子系统以及主体建筑组成，通过电网控制中心可以实现对整个系统进行监控和控制，车主客户端接受服务器后台的控制和管理，能够共享网络上的各种资源，可实现异常情况自动识别、异常情况快速搜索、异常情况自动定位、异常情况自动报警。
[0030]其中，所述充电桩监测读取模块设有传感器元件和信息采集软件，传感器元件包括热敏电阻传感器、热电偶传感器、电流传感器等，所述传感器元件和信息采集软件用于实现直流以及交流系统的信息读取。
[0031]所述智能视频监控模块包括前端监控子模块、通信网络、监控中心，视频监控模块用于对电动汽车充电桩终端外观状态和对电池使用的状态进行检测判断，通过设置在相应监测位置的摄像头，实现对充电桩运行和使用状况的自动巡视，通过相应的模块系统实现充电桩在使用阶段针对电池使用的状态判断；所述前端监控子模块包括摄像头，所述摄像头能够对充电桩运行和使用状况进行自动巡视。
[0032]所述监控中心设有模块系统，所述模块系统用于判断充电桩在使用阶段时的电池使用状态。
[0033]所述智能预警模块设有状态估计单元及测量单元，用于接收充电桩故障状态判断信息和进行充电桩故障定位，结合视频监视采集图像进行数据，合成和分析之后实现的充电桩状态预警。智能预警模块对故障类型以及异常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，其特征在于：包括充电桩监测读取模块、智能视频监控模块、智能预警模块和服务器后台，充电桩监测读取模块与智能视频监控模块和智能预警模块网络连接，智能视频监控模块和智能预警模块与服务器后台网络连接。2.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，其特征在于：所述充电桩监测读取模块包括传感器元件和信息采集软件，传感器元件和信息采集软件用于读取直流系统和交流系统的信息。3.根据权利要求2所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，其特征在于：所述直流系统和交流系统的信息，包括交流侧有功功率、交流侧无功功率和直流测有功功率。4.根据权利要求2所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统，其特征在于：所述智能视频监控模块包括前端监控子模块、通信网络、监控中心，用于对视频监控模块用于对电动汽车充电桩终端外观状态和对电池使用的状态进行检测判断；所述前端监控子模块包括摄像头，摄像头用于对电动汽车充电桩运行和使用状况进行自动巡视。5.根据权利要求4所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子力，冯庆燎，余飞鸥，周奕，范晋衡，张楚璇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：