基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及充电桩监测技术领域，提供了基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，包括数据监测系统，其包括监测模块、采集模块及数据识别模块；监测模块能够对充电桩集群中的充电桩内电池进行指标参量的监测，指标参量包括电池特性、充放电特性、运行时段特性、温度和湿度；采集模块用于对指标参量中的异常关键参量进行采集。本发明专利技术基于5G与边缘计算对充电桩集群远程监测技术，提出基于5G和边缘计算的云边端远程监测方法，并对实时的用电情况及趋势进行理解和预测，最终整合并分类所获得的信息，对发展情况作出预测和判断，从而能准确掌握充电桩集群充放电需求和供电资源的态势状况以进行应对。况以进行应对。况以进行应对。

【技术实现步骤摘要】
基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统


[0001]本专利技术属于充电桩监测
，具体涉及一种充电桩监测。

技术介绍

[0002]电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
[0003]电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间，充电桩由一个能将输入的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成，通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中，直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头，同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯，功率转换器能在线调节直流充电功率，而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。
[0004]作为电网配用电侧的电动汽车充电桩(栓)，其结构的特殊性决定了自动化通信系统的特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短。并且随着城市的发展，网络拓扑要求具有灵活性和扩展性的结构，目前，新能源汽车充电桩集群将得到大规模应用，但由于充电桩具有典型的非线性工作特性，其大量接入将会产生配电网谐波和低电压问题，导致设备损坏，对电网安全和用户生产生活会造成较大的影响，因此设计基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统来解决这种问题很有必要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提供基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，包括：
[0008]数据监测系统，其包括监测模块、采集模块及数据识别模块；
[0009]所述监测模块能够对充电桩集群中的充电桩内电池进行指标参量的监测，指标参量包括电池特性、充放电特性、运行时段特性、温度和湿度；
[0010]所述采集模块用于对指标参量中的异常关键参量进行采集；
[0011]所述数据识别模块能够对关键参量进行同步、筛选、储存和分析并利用边缘计算数据副本管理，同时建立面向5G的通信数据解析协议发送参量数据；
[0012]状态评估系统，其能接收5G通信数据所发送的参量数据并建立监测评估模型，以对充电桩集群的用电状态进行实时状态评估与未来趋势评估，状态评估系统包括第一分析系统和第二分析系统；
[0013]所述第一分析系统用于分析计算出监测评估模型评估出的充电桩集群交流电的用电情况及趋势；
[0014]所述第二分析系统用于分析计算出监测评估模型评估出的充电桩集群直流电的用电情况及趋势，并将第一分析系统和第二分析系统二者分析结果结合对充电桩集群的用电计量进行综合评估。
[0015]优选的，监测模块包括安装在充电桩内的电池传感器、温度传感器及湿度传感器；
[0016]电池传感器用于监测充电桩内电池的电压变化、充放电的电流流向及电池充电的开始时间与结束时间；
[0017]温度传感器用于监测充电桩内电池的温度变化；
[0018]湿度传感器用于监测充电桩内电池的湿度变化，以能够对充电桩集群的各项指标参数进行实时的监测。
[0019]优选的，监测模块包括安装在充电桩内的漏电流传感器，其用于监测充电桩与电动汽车之间充电时是否存在漏电情况，并在其监测到发生漏电能够使充电桩中止对电动汽车的继续充电，以确保充电桩在发生漏电的情况下能及时停止对电动汽车的供电，防止进一步的意外灾害发生。
[0020]优选的，数据识别模块基于卷积神经网络对关键参量进行参量数据的辨识，并进行同步、筛选、储存和分析，基于卷积神经网络来对参量数据进行识别和分析是一种合适的选择。
[0021]优选的，数据监测系统还包括数据存储模块，数据存储模块采用DAS对数据识别模块所识别的参量数据及识别过程进行数据的储存，采用直连式储存的方式能够避免数据遭到网络攻击而丢失或泄露。
[0022]优选的，利用5G通信数据所发送的参量数据包括历次检定的离线数据，在线监测的历史数据以及实时监测数据，监测评估模型由对离线数据、历史数据及实时监测数据所构成，这样的设计会更加的合理。
[0023]优选的，状态评估系统采用蒙特卡洛法与灰色关系度理论预测不同用地类型区域的电动汽车充电负荷曲线，以对充电桩集群未来趋势进行分析及预警，从而能够对充电桩集群的用电状态进行预测。
[0024]优选的，第一分析系统与第二分析系统均采用对电动汽车充电桩集群的不确定性负荷的潮流计算方法，进行配电网潮流计算和潮流时空分布预测，以能够对充电桩集群的交流电与直流电进行计量，达到准确掌握充电桩集群充放电需求和供电资源的态势状况的目的。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术基于5G与边缘计算对充电桩集群远程监测技术，提出基于5G和边缘计算的云边端远程监测系统，对充电桩集群的各项指标参量数据的自适应辨识和实时采集，且针对了电动汽车充电桩集群信息采集和处理架构，对充电桩集群需求变化的相关因素进行提取，并对实时的用电情况及趋势进行理解和预测，最终整合并分类所获得的信息，对发展情况作出预测和判断，从而能准确掌握充电桩集群充放电需求和供电资源的态势状况以进行应对，避免出现充电桩集群大量接入产生配电网谐波和低电压而导致设备损坏的情况发生。
附图说明
[0027]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获得其它的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统的原理示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的监测评估模型原理示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的状态评估系统原理示意图。
具体实施方式
[0031]为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1
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3，本专利技术提供基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统：包括数据监测系统，其包括监测模块、采集模块及数据识别模块；所述监测模块能够对充电桩集群中的充电桩内电池进行指标参量的监测，指标参量包括电池特性、充放电特性、运行时段特性、温度和湿度；所述采集模块用于对指标参量中的异常关键参量进行采集，主要包含电池充电过程中的过流，电池温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，其特征在于，包括：数据监测系统，其包括监测模块、采集模块及数据识别模块；所述监测模块能够对充电桩集群中的充电桩内电池进行指标参量的监测，指标参量包括电池特性、充放电特性、运行时段特性、温度和湿度；所述采集模块用于对指标参量中的异常关键参量进行采集；所述数据识别模块能够对关键参量进行同步、筛选、储存和分析并利用边缘计算数据副本管理，同时建立面向5G的通信数据解析协议发送参量数据；状态评估系统，其能接收5G通信数据所发送的参量数据并建立监测评估模型，以对充电桩集群的用电状态进行实时状态评估与未来趋势评估，状态评估系统包括第一分析系统和第二分析系统；所述第一分析系统用于分析计算出监测评估模型评估出的充电桩集群交流电的用电情况及趋势；所述第二分析系统用于分析计算出监测评估模型评估出的充电桩集群直流电的用电情况及趋势，并将第一分析系统和第二分析系统二者分析结果结合对充电桩集群的用电计量进行综合评估。2.根据权利要求1所述的基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，其特征在于：监测模块包括安装在充电桩内的电池传感器、温度传感器及湿度传感器；电池传感器用于监测充电桩内电池的电压变化、充放电的电流流向及电池充电的开始时间与结束时间；温度传感器用于监测充电桩内电池的温度变化；湿度传感器用于监测充电桩内电池的湿度变化。3.根据权利要求1所述的基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统，其特征在于：监测模块包括安装在充电桩内的漏电流传感器，其用于监测充电桩与电动汽车之间充电时是否存在漏电情况，并在其监测到发生漏电能够使充电桩中止对电动汽车的继续充电。4.根据权利要求1所述的基于5G通信的充电桩集群数据远程在线监测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李疆鹏，胡泰，张伟堂，郑建涵，曹威，黄伟杰，肖雄，马承志，徐伟斌，杨玺，李蕊，矫健，甄威扬，梁祖鸿，李卓坚，区军源，张经纬，黄茂光，吴毅良，彭志荣，邱鹤子，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：