一种充放电安全风险评估模型及分析方法技术

本发明专利技术公开了一种充放电安全风险评估模型及分析方法，步骤如下：S1、对电动汽车充放电安全影响因素进行分析、归纳与研究，从车、桩与网三个层面研究电动汽车充放电安全影响因素；S2、利用车辆端电池的数据与电网端充电机的数据开展数据分析，通过分析数据在规定的阈值范围确定数据处于风险状态；S3、确定各项指标正常的变化率范围，然后分别将故障充电机、故障电池以及正常充电机、正常电池的变化率做对比；S4、通过数据分析确定风险判别指标及故障范围。本发明专利技术采用的一种充放电安全风险评估模型及分析方法，不仅确定风险状态与故障范围，而且减少充放电安全事故的发生。而且减少充放电安全事故的发生。而且减少充放电安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种充放电安全风险评估模型及分析方法


[0001]本专利技术涉及充放电安全
，尤其是涉及一种充放电安全风险评估模型及分析方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车近年来的推广应用，电动汽车充放电安全要求也逐渐变高，新能源汽车正在快速发展，配套的充放电设施行业也在加快发展。
[0003]目前，电动汽车充放电的安全影响因素越来越多，监测数据的实时性强、信息量大，只靠人工维修不能从根本解决问题。对于充放电系统的故障，虽然存在相关的诊断及控制方法，但是无法确定风险与故障范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种充放电安全风险评估模型及分析方法，不仅确定风险状态与故障范围，而且减少充放电安全事故的发生。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种充放电安全风险评估模型及分析方法，步骤如下：
[0006]S1、对电动汽车充放电安全影响因素进行分析、归纳与研究，从车、桩与网三个层面研究电动汽车充放电安全影响因素；
[0007]电动汽车方面，影响充放电安全的因素来源于车载电池；充电桩方面，影响充放电安全的因素来源于充电桩质量、充电通信协议以及建设、运行、维护等方面；电网方面，影响充放电安全的因素在于电能质量问题；
[0008]电动汽车方面，影响充放电安全的因素来源于车载电池；首先，电池本身的质量包括电解液的杂质过多，工艺不合格，电池本身的安全设计不到位，隔膜本身的缺陷，结构设计不合理，会造成电池在使用过程中由于过热引发爆炸；
[0009]其次，电池长期过充过放，电池长时间大电流充电，或者长期过度放电到极低电压，电池内部造成损伤，带来爆炸隐患；这些隐患会在某些特殊情况下瞬间放电造成大电流，从而引发爆炸；
[0010]最后，电池短路引起电池长期处于高温状态，或摩擦撞击造成正负极穿透隔膜造成短路，导致电流瞬间急剧增加，温度升高，引起爆炸；
[0011]充电桩方面，影响充放电安全的因素来源于充电桩质量、充电通信协议以及建设、运行、维护；国家、企业和电动汽车相关行业已经出台标准对充电设施的相关技术指标进行规范和约束；
[0012]此外，充电桩运营商的运维工作影响充电安全，充电桩在不同的天气和环境当中的运行状态不同，因此在充电设施建设和运维工作中考虑到温度，湿度，电力，机械应力和灰尘环境因素对充电设施产生的影响；
[0013]电网方面，影响充放电安全的因素在于电能质量问题；随着经济社会的发展，电网
中的负载侧出现了大量大功率电力电子非线性负载，从而引发电网产生谐波污染，汽车蓄电池生产过程中采用可控硅构成的三相桥式整流装置，引发电网产生谐波污染；
[0014]S2、利用车辆端电池的数据与电网端充电机的数据开展数据分析，通过分析数据在规定的阈值范围来确定数据处于风险状态；
[0015]以充电时间为横坐标，对应的指标为纵坐标，分别作出一周内各检测指标的折线图，从所做的图形中确定充电正常时各个指标的阈值范围，并与故障当天异常的数据信息进行对比；
[0016]S3、确定各项指标正常的变化率范围，然后分别将故障充电机、故障电池以及正常充电机、正常电池的变化率做对比；
[0017]根据区间将故障发生分为三个等级，正常、不稳定、故障；当电池和充电机在各自的正常区间时，标注为正常状态，当超出这个范围但未超出最大区间，就标注为不稳定，当超出其最大区间判断为故障；
[0018]S4、通过数据分析确定风险判别指标及故障范围；
[0019]为了进一步标示风险的等级，将风险判别指标分为三级判断体系：一级风险、二级风险与三级风险。
[0020]优选的，在步骤S1中，谐波问题对充放电安全有影响；
[0021]谐波对通信设备和电子设备产生严重干扰，造成费用计算错误，导致费用偏离实际，谐波引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成设备烧毁，谐波引起电气设备过热、并使绝缘老化，使用寿命缩短。
[0022]优选的，在步骤S2中，作图前对数据进行预处理、去掉无效数据，作图时对折线作平滑处理。
[0023]优选的，在步骤S2中，将电池侧和充电机侧的正常充电数据进行对比。
[0024]优选的，在步骤S3中，通过电压变化率来检测它的故障状态，同时对比其他各项指标，分别作出其变化率的波形，确定各指标的正常区间和最大区间。
[0025]因此，本专利技术采用上述结构的一种充放电安全风险评估模型及分析方法，不仅确定风险状态与故障范围，而且减少充放电安全事故的发生。
[0026]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法流程示意图；
[0028]图2为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与电压变化情况折线图；
[0029]图3为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与电流变化情况折线图；
[0030]图4为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与单体最低电压变化情况折线图；
[0031]图5为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与单体最高电压变化情况折线图；
[0032]图6为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与单体最低温度变化
情况折线图；
[0033]图7为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法SOC与单体最高温度变化情况折线图；
[0034]图8为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法第一组电池和充电机信息对比图；
[0035]图9为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法第二组电池和充电机信息对比图；
[0036]图10为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法第三组电池和充电机信息对比图；
[0037]图11为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法第一组以电压变化率为例电池和充电机信息对比图；
[0038]图12为本专利技术一种充放电安全风险评估模型及分析方法第二组以电压变化率为例电池和充电机信息对比图。
具体实施方式
[0039]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0040]如图1所示，一种充放电安全风险评估模型及分析方法包括以下步骤：
[0041]对电动汽车充放电安全影响因素进行分析、归纳、研究，对于减少充放电安全事故具有根本性意义，以下主要从车、桩、网三个层面研究电动汽车充放电安全影响因素。
[0042]电动汽车方面，影响充放电安全的因素主要来源于车载电池。首先，电池本身的质量是很重要的原因，其中电解液的杂质过多，工艺不合格，电池本身的安全设计不到位，隔膜本身的缺陷，结构设计不合理等，都可能造成电池在使用过程中由于过热引发爆炸。
[0043]其次，电池长期过充过放。电池长时间大电流充电或者长期过度放电到极低电压，都可能会对电池内部造成损伤，甚至存在爆炸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充放电安全风险评估模型及分析方法，其特征在于，步骤如下：S1、对电动汽车充放电安全影响因素进行分析、归纳与研究，从车、桩与网三个层面研究电动汽车充放电安全影响因素；电动汽车方面，影响充放电安全的因素来源于车载电池；充电桩方面，影响充放电安全的因素来源于充电桩质量、充电通信协议以及建设、运行、维护等方面；电网方面，影响充放电安全的因素在于电能质量问题；电动汽车方面，影响充放电安全的因素来源于车载电池；首先，电池本身的质量包括电解液的杂质过多，工艺不合格，电池本身的安全设计不到位，隔膜本身的缺陷，结构设计不合理，会造成电池在使用过程中由于过热引发爆炸；其次，电池长期过充过放，电池长时间大电流充电，或者长期过度放电到极低电压，电池内部造成损伤，带来爆炸隐患；最后，电池短路引起电池长期处于高温状态，或摩擦撞击造成正负极穿透隔膜造成短路，导致电流瞬间急剧增加，温度升高，引起爆炸；充电桩方面，影响充放电安全的因素来源于充电桩质量、充电通信协议以及建设、运行、维护；国家、企业和电动汽车相关行业已经出台标准对充电设施的相关技术指标进行规范和约束；此外，充电桩运营商的运维工作影响充电安全，充电桩在不同的天气和环境当中的运行状态不同，因此，在充电设施建设和运维工作中考虑到温度，湿度，电力，机械应力和灰尘环境因素对充电设施产生的影响；电网方面，影响充放电安全的因素在于电能质量问题；随着经济社会的发展，电网中的负载侧出现了大量大功率电力电子非线性负载，从而引发电网产生谐波污染，汽车蓄电池生产过程中采用可控硅构成的三相桥式整流装置，引发电网产生谐波污染；S2、利用车辆端电池的数据与电网端充电机的数据开展数据分析，通过分析数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向奎，蒋雷雷，姜传雷，张颖，李明，赵炳琪，王子尹，李君洋，贾原博，刘思华，李曰皓，章勇，侯坤，
申请(专利权)人：国网山东电动汽车服务有限公司，
类型：发明
国别省市：