一种新能源充电设备的自适应充电方法技术

本发明专利技术涉及充电桩技术领域，具体涉及一种新能源充电设备的自适应充电方法。该方法包括：获得每两个公交车之间的状态相似度，基于每两个公交车之间的状态相似度对公交车进行分组，得到预设数量的组别；获得每个组别公交车的标准电流序列和标准电压序列；利用一个组别的一辆公交车从开始充电到当前时刻的时间段内多个时刻的充电电流和电压与该组别的标准电流序列、标准电压序列中对应的多个时刻的充电电流和电压的差异判断当前时刻公交车充电是否异常；若判断当前时刻公交车充电出现异常，利用充电桩介入自适应调节充电电流和充电电压。本发明专利技术能够准确判断公交车充电时发生异常的时刻，及时对充电电流和电压进行调整保证公交车的充电安全。公交车的充电安全。公交车的充电安全。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源充电设备的自适应充电方法


[0001]本专利技术涉及充电桩
，具体涉及一种新能源充电设备的自适应充电方法。

技术介绍

[0002]目前电动汽车逐渐成为汽车行业领域的重点研究方向，新能源汽车的销量也越来越高，无论是家用轿车或是货车或特种车辆新能源车辆占比越来越大。电动汽车中最重要的结构是电池、电机、电控，统称为“三电”。其技术水平直接影响电动汽车的速度、续航里程等情况。只有当三种技术有效协调、相互配合，才能够为电动汽车安全运行提供保障。电控技术是电池管理系统中最核心的功能，也称为BMS系统，BMS系统能够保证所有电池在可运行范围内有序工作，避免电池组出现温度过高、过充和过放问题。
[0003]在利用充电桩对电动汽车进行充电时，由BMS系统控制着充电的输入功率，BMS系统会根据车辆电池的状态而调整输入功率，但BMS系统可能会有一定的几率会出现问题，出现问题时就会对电动汽车的状态识别错误，此时若充电桩还以之前时刻的功率进行充电，会导致充电的功率过高或者过低，功率过低时，会导致充电的效率变低，对电池组造成损失，功率过高时，轻则造成过充问题，导致电池组状态的衰减，重则会导致电池组的温度异常，引发车辆自燃。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种新能源充电设备的自适应充电方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种新能源充电设备的自适应充电方法：获取每个公交车预设时段内行驶的平均里程数；获取每个公交车行驶的总里程数；在预设时长内每个时刻采集一次公交车行驶的速度，组成速度序列；在公交车最近一次的充电过程中每个时刻采集一次公交车的电量、充电电流、充电电压和电池温度，分别组成电量变化序列、电流序列、电压序列和温度序列；基于公交车预设时段内行驶的平均里程数、速度序列的均值以及公交车行驶的总里程数获得公交车的放电时长；基于速度序列中各时刻公交车速度的波动情况获得公交车的行驶指数；利用每两个公交车之间放电时长、行驶指数和温度序列的差异获得每两个公交车之间的状态相似度；基于每两个公交车之间的状态相似度对公交车进行分组，得到预设数量的组别；基于公交车的电量变化序列、电流序列、电压序列和温度序列中相邻元素的差值分别获得公交车每个时刻的电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度；基于每个组别内所有公交车每个时刻的公交车的电量、充电电流、充电电压、电池温度、电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度获得每个组别公交车的标准电流序列和标准电压序列；利用一个组别的一辆公交车从开始充电到当前时刻的时间段内多个时刻的充电电流、充电电压与该组别的标准电流序列、标准电压序列中对应的多
个时刻的充电电流、充电电压的差异判断当前时刻公交车充电是否异常。
[0005]优选地，基于公交车预设时段内行驶的平均里程数、速度序列的均值以及公交车行驶的总里程数获得公交车的放电时长，包括：将公交车行驶的总里程数与公交车预设时段内行驶的平均里程数的比值记为第一比值；将公交车预设时段内的行驶的平均里程数与公交车的速度序列的均值记为第二比值；第一比值和第二比值的乘积为公交车的放电时长。
[0006]优选地，行驶指数为：其中，表示第n辆公交车的行驶指数；表示自然常数；表示第n辆公交车的速度序列中第t时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列中第t
‑
1时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列中第t
‑
2时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列；表示第n辆公交车的速度序列的方差。
[0007]优选地，每两个公交车之间的状态相似度为：其中，表示公交车x和公交车y的状态相似度；和分别表示公交车x和公交车y的放电时长；和分别表示公交车x和公交车y的行驶指数；表示自然常数；和分别表示公交车x和公交车y的温度序列；表示公交车x和公交车y的温度序列的皮尔逊相关性系数；表示取绝对值。
[0008]优选地，基于每两个公交车之间的状态相似度对公交车进行分组，得到预设数量的组别，包括：以第一预设值与每两个公交车之间的状态相似度的差值作为每两个公交车之间的状态距离；基于每两个公交车之间的状态距离利用K
‑
medoids聚类算法对所有公交车进行聚类获得预设数量的组别。
[0009]优选地，获得公交车每个时刻的电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度，包括：获得公交车电量变化序列中相邻时刻中后一时刻的元素与前一时刻的元素的差值，所述差值与第二预设值的比值为相邻时刻中前一时刻的电量变化幅度；获得公交车电流序列中相邻时刻中后一时刻的元素与前一时刻的元素的差值，所述差值与第二预设值的比值为相邻时刻中前一时刻的电流变化幅度；获得公交车电压序列中相邻时刻中后一时刻的元素与前一时刻的元素的差值，所述差值与第二预设值的比值为相邻时刻中前一时刻的电压变化幅度；获得公交车温度序列中相邻时刻中后一时刻的元素与前一时刻的元素的差值，所述差值与第二预设值的比值为相邻时刻中前一时刻的温度变化幅度。
[0010]优选地，获得每个组别公交车的标准电流序列和标准电压序列，包括：利用任意一个组别的所有公交车每个时刻的电量、充电电流、充电电压、电池温度、电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度训练BP神经网络获得该组别对应的训练完成的BP神经网络；将任意一个组别中所有公交车多个时刻的电量、充电电流、充电电压、电池温度、电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度输入该组别对应的训练完成
的BP神经网络，输出对应的多个时刻的充电电流、充电电压，分别组成该组别的公交车的标准电流序列和标准电压序列。
[0011]优选地，判断当前时刻公交车充电是否异常，包括：设定差异阈值，当前时刻为第c时刻；获得公交车从开始充电到第c时刻的时间段内每个时刻的充电电流和充电电压，分别组成待分析电流序列和待分析电压序列；获取该公交车所属的组别对应的标准电流序列和标准电压序列中第一时刻到第c时刻的充电电流和充电电压，分别组成标准电流子序列和标准电压子序列；计算待分析电流序列、待分析电压序列和标准电流子序列、标准电压子序列的相似度，记为异常判断指标：其中，表示异常判断指标；表示自然常数；表示利用DTW算法计算待分析电压序列和标准电压子序列的距离表示利用DTW算法计算待分析电流序列和标准电流子序列的距离；若异常判断指标小于差异阈值时，说明当前时刻公交车充电出现异常。
[0012]优选地，在判断当前时刻公交车充电是否异常后还包括：若判断当前时刻公交车充电出现异常，利用充电桩介入自适应调节充电电流和充电电压。
[0013]优选地，所述差异阈值设置为0.87。
[0014]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：1.本专利技术通过对公交车的状态进行分析获得公交车的放电时长和行驶指数，基于每两个公交车的放电时长、行驶指数和温度序列的差异对公交车进行分组，将车辆状态和电池衰减程度相近的公交车分在一组，获得8组车辆状态和电池衰减程度不相同的公交车，将公交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源充电设备的自适应充电方法，其特征在于，该方法包括：获取每个公交车预设时段内行驶的平均里程数；获取每个公交车行驶的总里程数；在预设时长内每个时刻采集一次公交车行驶的速度，组成速度序列；在公交车最近一次的充电过程中每个时刻采集一次公交车的电量、充电电流、充电电压和电池温度，分别组成电量变化序列、电流序列、电压序列和温度序列；基于公交车预设时段内行驶的平均里程数、速度序列的均值以及公交车行驶的总里程数获得公交车的放电时长；基于速度序列中各时刻公交车速度的波动情况获得公交车的行驶指数；利用每两个公交车之间放电时长、行驶指数和温度序列的差异获得每两个公交车之间的状态相似度；基于每两个公交车之间的状态相似度对公交车进行分组，得到预设数量的组别；基于公交车的电量变化序列、电流序列、电压序列和温度序列中相邻元素的差值分别获得公交车每个时刻的电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度；基于每个组别内所有公交车每个时刻的公交车的电量、充电电流、充电电压、电池温度、电量变化幅度、电流变化幅度、电压变化幅度和温度变化幅度获得每个组别公交车的标准电流序列和标准电压序列；利用一个组别的一辆公交车从开始充电到当前时刻的时间段内多个时刻的充电电流、充电电压与该组别的标准电流序列、标准电压序列中对应的多个时刻的充电电流、充电电压的差异判断当前时刻公交车充电是否异常。2.根据权利要求1所述的一种新能源充电设备的自适应充电方法，其特征在于，所述基于公交车预设时段内行驶的平均里程数、速度序列的均值以及公交车行驶的总里程数获得公交车的放电时长，包括：将公交车行驶的总里程数与公交车预设时段内行驶的平均里程数的比值记为第一比值；将公交车预设时段内的行驶的平均里程数与公交车的速度序列的均值记为第二比值；第一比值和第二比值的乘积为公交车的放电时长。3.根据权利要求1所述的一种新能源充电设备的自适应充电方法，其特征在于，所述行驶指数为：其中，表示第n辆公交车的行驶指数；表示自然常数；表示第n辆公交车的速度序列中第t时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列中第t
‑
1时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列中第t
‑
2时刻的速度；表示第n辆公交车的速度序列；表示第n辆公交车的速度序列的方差。4.根据权利要求1所述的一种新能源充电设备的自适应充电方法，其特征在于，所述每两个公交车之间的状态相似度为：其中，表示公交车x和公交车y的状态相似度；和分别表示公交车x和公交车y的放电时长；和分别表示公交车x和公交车y的行驶指数；表示自然常数；和分别表示公交车x和公交车y的温度序列；表示公交车x和公交车y的温度序列的皮尔逊相关性系数；表示取绝对值。
5.根据权利要求1所述的一种新能源充电设备的自适应充电方法，其特征在于，所述基于每两个公交车之间的状态相似度对公交车进行分组，得到预设数量的组别，包括：以第一预设值与每两...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐古帮，黄宇华，刘霞，刘宇杰，
申请(专利权)人：南通百仕灵新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：