本发明专利技术公开了一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统，属于新能源汽车用充电桩监测技术领域。方法包括：根据新能源汽车用充电桩运行特点，结合当前和以往过程的失效状态与记录，获取其潜在的失效模式；基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中失效元器件个数；根据失效元器件个数，对新能源汽车用充电桩充电模块中所有元器件不同失效模式对应的相对概率进行排序，确定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式；对定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式进行分析，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果。本发明专利技术可以高效、便捷地实现新能源汽车用充电桩的失效分析监测。分析监测。分析监测。
【技术实现步骤摘要】
一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统
[0001]本专利技术涉及新能源汽车用充电桩监测
，更具体的说是涉及一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来在大量财政补贴支持下，我国新能源汽车市场呈现爆发式增长态势。截至2021年底，全国新能源汽车保有量达784万辆，在缓解资源短缺、改善环境质量以及提高能源利用效率方面发挥巨大作用。目前按动力来源分类，新能源汽车可分为纯电动、混合动力及燃料电池三类。其中，纯新能源汽车具备零排放、效率高及整车布置便利等优点，从而在新能源汽车市场占据较高份额。众所周知，纯新能源汽车的动力主要来源于高压电池内所存储电能，可通过传导方式引入外部电网电源进行充电。按照充电电压类型可分为交流慢充与直流快充两种。相对于交流慢充而言，直流快充的电压等级和充电电流较高，其运行可靠性直接影响车主的使用体验以及车辆的使用频次，同时对电网调度也存在潜在制约。因此，对直流充电桩运行可靠性进行评估，一方面可保障车辆出勤率并提升车主使用体验，另一方面也可为制定设备维护保养计划提供依据，实现直流充电桩运行过程安全性、可靠性与经济性的有机结合。
[0003]新能源汽车用充电桩作为典型的复杂电控系统，具备整流、保护、通信以及输出控制等多种功能，其在运行过程的可靠性受到多种因素影响，失效机制复杂，在充电过程中，可能发生多处故障并存现象，如电缆组件断线失效时，同时也面临着充电枪电子锁失效。因此，无法确定失效根源在哪的情况下，并不能有效的查出充电故障。然而，在现有技术中并没有快速准确的对失效进行有效定位的技术方案，难以快速准确地描述充电桩这种复杂电控系统的充电故障。
[0004]因此，如何提供一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统，用以解决上述技术方案中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法，基于新能源汽车用充电桩，包括以下步骤：
[0008]S100：根据新能源汽车用充电桩运行特点，结合当前和以往过程的失效状态与记录，获取其潜在的失效模式；
[0009]S200：基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中失效元器件个数；
[0010]S300：根据失效元器件个数，对新能源汽车用充电桩充电模块中所有元器件不同
失效模式对应的相对概率进行排序，确定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式；
[0011]S400：对所述定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式进行分析，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果。
[0012]优选的，所述潜在的失效模式包括：新能源汽车用充电桩性能退化失效、功能故障失效以及突发失效。
[0013]优选的，所述S200：基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中各个元器件的失效核查表，包括：
[0014]S210：统计三种失效模式的参数，并将参数进行标准化包括：绝缘老化失效、充电接口触点磨损失效、直流接触器粘连失效、充电枪电子锁失效、网络通信失效以及电缆组件断线失效，得到失效元器件数据集；
[0015]S220：设定邻域参数(ε，MinPts)，其中ε描述某一元器件样本的邻域距离阈值，MinPts描述某一元器件样本的距离为ε的邻域中样本个数的阈值；采用DBSCAN聚类算法，在失效元器件数据集上对核心点的元器件样本进行归类，对聚类结果进行分析；
[0016]S230：将所有标签失效元器件的数据进行核心点固定，通过自适应特征权重的DBSCAN聚类算法，在失效元器件数据集上对核心点的样本进行归类，获取聚类结果；
[0017]S240：对所述聚类结果进行统计，得到失效元器件个数，计算公式如下：
[0018]N(xi)＝{xj∈D|distance(xi,xj)≤Eps}；
[0019]其中，N(xi)表示在xi的Eps邻域内失效元器件样本点的集合，|N(xi)|为失效元器件样本集的样本个数。
[0020]优选的，所述S300：根据失效元器件个数，对新能源汽车用充电桩充电模块中所有元器件不同失效模式对应的相对概率进行排序，确定最先触发失效的元器件，包括：
[0021]S310：对新能源汽车用充电桩充电模块中所有元器件不同失效模式对应的相对概率进行排序；
[0022]S320：通过生成(0,1)区间内的随机数z1，判断随机数所属相对概率排序区间位置，确定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式。
[0023]优选的，所述S400：对所述定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式进行分析，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果：
[0024]S410：构建充电桩故障检测模型；
[0025]S420：将最先触发失效的元器件以及触发的失效模式作为输入至所述充电桩故障检测模型，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果。
[0026]优选的，还包括：S500：若所述故障类型理论结果与预先建立的样本库中的充电桩运行状态对应的故障类型真实结果不一致，则根据预存的梯度下降模型、故障类型真实结果和神经网络，调整并更新所述充电桩故障检测模型，重新执行S420步骤。
[0027]另一方面，本专利技术还提供了一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析系统，包括：
[0028]获取模块：用于根据新能源汽车用充电桩运行特点，结合当前和以往过程的失效状态与记录，获取其潜在的失效模式；
[0029]计算模块，与所述获取模块连接，用于基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中失效元器件个数；
[0030]处理模块，与所述计算模块连接，用于根据失效元器件个数，对新能源汽车用充电
桩充电模块中所有元器件不同失效模式对应的相对概率进行排序，确定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式；
[0031]分析模块，与所述处理模块连接，用于对所述定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式进行分析，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果。
[0032]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法及系统，可高效、便捷地实现充电桩的失效分析监测，具体有益效果为：
[0033](1)本专利技术首先确定了最先触发失效的元器件以及触发的失效模式，找到失效根源，然后得到对应的故障类型理论结果，过程简单，能够快速准确的得到充电桩这种复杂电控系统的充电故障，为故障充电桩的修复提高效率；
[0034](2)利用神经网络建立充电桩故障类型检测，并对故障类型理论结果与样本库中的充电桩运行状态对应的故障类型真本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法，基于新能源汽车用充电桩，其特征在于，包括以下步骤：S100：根据新能源汽车用充电桩运行特点，结合当前和以往过程的失效状态与记录，获取其潜在的失效模式；S200：基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中失效元器件个数；S300：根据失效元器件个数，对新能源汽车用充电桩充电模块中所有元器件不同失效模式对应的相对概率进行排序，确定最先触发失效的元器件以及触发的失效模式；S400：对所述先触发失效的元器件以及触发的失效模式进行分析，输出新能源汽车用充电桩对应的故障类型理论结果。2.根据权利要求1所述的一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法，其特征在于，所述潜在的失效模式包括：新能源汽车用充电桩性能退化失效、功能故障失效以及突发失效。3.根据权利要求1所述的一种基于数据挖掘的充电桩充电失效分析方法，其特征在于，所述S200：基于DBSCAN聚类算法进行失效模式的数据挖掘，得到新能源汽车用充电桩充电模块中各个元器件的失效核查表，包括：S210：统计三种失效模式的参数，并将参数进行标准化包括：绝缘老化失效、充电接口触点磨损失效、直流接触器粘连失效、充电枪电子锁失效、网络通信失效以及电缆组件断线失效，得到失效元器件数据集；S220：设定邻域参数(ε，MinPts)，其中ε描述某一元器件样本的邻域距离阈值，MinPts描述某一元器件样本的距离为ε的邻域中样本个数的阈值；采用DBSCAN聚类算法，在失效元器件数据集上对核心点的元器件样本进行归类，对聚类结果进行分析；S230：将所有标签失效元器件的数据进行核心点固定，通过自适应特征权重的DBSCAN聚类算法，在失效元器件数据集上对核心点的样本进行归类，获取聚类结果；S240：对所述聚类结果进行统计，得到失效元器件个数，计算公式如下：N(xi)＝{xj∈D|distance(xi,xj)≤Eps}；其中，N(xi)表示在xi的Eps邻域内失效元器件样本点的集合，|N(xi)|为失效元器件样本集的样本个数。4.根据权利要求1所述的一种基于数...
【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，胡昌国，王诗鹏，
申请(专利权)人：浙江长三角车联网安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。