CN111308259A - 一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可靠性数据评估装置，是一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，用于方便地记录电动汽车充电桩的可靠性数据，及时收集并存储现场故障信息，并根据这些信息对电动汽车充电桩进行可靠性水平的动态评估。本发明能够对充电桩出厂信息与现场故障信息进行收集、存储，采用数理统计的方法对这些信息进行分布拟合，按所属分布分别计算出电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度等可靠性数据；能对现场电动汽车充电桩立项备案，随时对电动汽车充电桩进行可靠性动态评估，并将分析结果传送至可靠性评估远程主站。
Description
技术领域
本发明涉及一种可靠性数据评估装置，尤其涉及一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置的技术领域。
背景技术
随着电动汽车充电桩的广泛应用，其功能复杂程度也逐渐提高，产品可靠性逐渐成为衡量电动汽车充电桩质量的重要指标。近几年，国家电网对电动汽车充电桩出台多项技术标准，其中《Q/GDW 1485-2014国家电网电动汽车交流充电桩技术条件》明确规定在置信度85%条件下，电动汽车充电桩可靠性指标为：平均故障间隔时间（MTBF）应大于等于8760小时。因此有必要对可靠性这个制约电动汽车充电桩产品质量和使用寿命的重要指标做出科学的评估。
电动汽车充电桩可靠性评估是建立在产品寿命数据的统计分析之上，长期以来，可靠性评估一般通过寿命试验获取产品的可靠性数据，即实验室数据。但随着科学技术的发展，此类数据的获取日益困难，如何挖掘并充分利用一切有价值的可靠性数据代替寿命试验是可靠性工程中亟待解决的重要课题。另一方面，普遍存在大量现场电动汽车充电桩故障信息被闲置的情况，而从现场故障信息中提取出来的可靠性数据更能反映电动汽车充电桩实际使用中的可靠性水平。因此研究适合实际应用的现场电动汽车充电桩可靠性数据收集存储与现场可靠性数据统计分析是可靠性评估与预测工作的新方向与突破口。
发明内容
为了克服现有实验条件下进行可靠性数据评估的不足，本发明提供了一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：它包括可靠性评估远程主站1、主控单元10、电源模块11、故障检测单元12、充电桩信息单元28、可靠性评估单元29、被测充电桩30。
本发明的特征还在于：所述的充电桩信息单元28由条码扫描模块2、充电桩信息提取模块3、Mini键盘4、数据显示模块5、数据存储模块6、输入数据模块7组成。
本发明的特征还在于：所述的可靠性评估单元29由失效分布与寿命模型策略模块8、可靠性计算模块9组成。
本发明的特征还在于：所述的被测充电桩30由采集测量单元13、连接控制模拟单元14、配电单元15、通信单元16、CAN总线终端17、标准电能计量单元18、WIFI模块19、电池管理系统模拟单元20、付费金额误差检定模块21、温度湿度检测模块22、工作误差检定模块23、显示误差检定模块24、绝缘电阻试验模块25、时钟示值误差检定模块26、数据协议一致性分析单元27组成。
本发明的特征还在于：所述的可靠性评估远程主站1分别与充电桩信息单元28、可靠性评估单元29相连接。
本发明的特征还在于：所述的充电桩信息单元28分别与可靠性评估远程主站1、主控单元10相连接。
本发明的特征还在于：所述的主控单元10分别与电源模块11、故障检测单元12、充电桩信息单元28、可靠性评估单元29相连接。
本发明的特征还在于：所述的故障检测单元12分别与主控单元10、被测充电桩30相连接。
本发明提供了一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，对漏电故障、短路故障、过流故障、欠压故障、继电器故障、时钟故障、红外故障、通讯故障等充电桩常见硬件故障进行现场检测，检测出的故障信息经过可靠性评估单元分析后形成现场可靠性数据，并将结果传送至可靠性评估远程主站集中保存。
附图说明
图1是一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置的结构示意图；图2是一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
在图1中，本实施例中的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，它包含可靠性评估远程主站1、主控单元10、电源模块11、故障检测单元12、充电桩信息单元28、可靠性评估单元29、被测充电桩30。
所述的可靠性评估远程主站1用于集中保存现场电动汽车充电桩的故障数据和可靠性评估结果；]所述的充电桩信息单元28用于从可靠性评估远程主站1中提取电动汽车充电桩出厂信息和录入现场信息，并将这些信息进行存储；出厂信息包括充电桩名称、型号、批次、出厂时间、投运日期等；现场信息包括充电桩外观、充电桩接线是否正确、充电桩的按钮是否正常。
在图2中，本实施例中充电桩信息单元28包含条码扫描模块2、充电桩信息提取模块3、Mini键盘4、数据显示模块5、数据存储模块6、输入数据模块7。
所述的充电桩信息提取模块3根据条码扫描模块2扫描的充电桩编号，从可靠性评估远程主站1中提取充电桩出厂信息，并将出厂信息发送给数据存储模块6。
所述的输入数据模块7通过Mini键盘4录入充电桩的现场信息，并将现场信息发送给数据存储模块6。
所述的数据存储模块6将充电桩出厂信息和现场信息提供给主控单元10；
所述的数据显示模块5显示充电桩出厂信息和现场信息。
所述的主控单元10将故障检测单元12检测到的充电桩故障数据、数据存储模块6存储的充电桩出厂信息与现场信息整理后发送给可靠性评估单元29的可靠性计算模块9进行可靠性评估和寿命计算。
所述的电源模块13用于给主控单元10供电。
本实施例中可靠性评估单元29根据电动汽车充电桩投运时间段内故障发生的时间、次数、类型等数据，采用数理统计的方法进行分布拟合，按所属分布分别计算出电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度。
所述的可靠性评估单元29包含失效分布与寿命模型策略模块8和可靠性计算模块9；失效分布与寿命模型策略模块8根据电动汽车充电桩故障发生样本进行分析和推断所服从的分布总体，采用数理统计的方法进行分布拟合并制定不同的失效分布与寿命模型策略；可靠性计算模块9根据制定好的失效分布与寿命模型策略计算出每种分布的残差平方和并确定分布类型，然后按所属分布分别计算出电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度等可靠性数据。
所述的故障检测单元12用于检测电动汽车充电桩的各类故障信息。
本实施例中，通过与直流负载配合，故障检测单元12可对被测充电桩30的采集测量单元13、连接控制模拟单元14、配电单元15、通信单元16、CAN总线终端17、标准电能计量单元18、WIFI模块19、电池管理系统模拟单元20、付费金额误差检定模块21、温度湿度检测模块22、工作误差检定模块23、显示误差检定模块24、绝缘电阻试验模块25、时钟示值误差检定模块26、数据协议一致性分析单元27分别进行故障特征提取。
所述的故障检测单元12进行的故障特征提取包括电能计量误差、电压误差、限压与限流特性、充电机的输出检测、纹波系数。
所述的故障检测单元12进行的故障特征提取还包括BMS通信链路层测试、BMS通信应用层测试、BMS通信协议规范测试、输入功能、连接异常等，以测试充电桩的数据协议一致性。
本实施例所涉及的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置能够对充电桩出厂信息与现场故障信息进行收集、存储，采用数理统计的方法对这些信息进行分布拟合，按所属分布分别计算出电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度等可靠性数据；使用本便携式评估装置，能对现场电动汽车充电桩立项备案，可随时对电动汽车充电桩进行可靠性水平的动态评估，并将分析结果传送至可靠性评估远程主站。
Claims (8)
1.一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：它包括可靠性评估远程主站（1）、主控单元（10）、充电桩信息单元（28）、可靠性评估单元（29）、电源模块（11）、故障检测单元（12）；所述的可靠性评估远程主站（1）用于集中保存现场电动汽车充电桩的故障数据和可靠性评估结果；所述的主控单元（10）将故障检测单元（12）检测到的充电桩故障数据、充电桩出厂信息与现场信息整理后发送给可靠性评估单元（29）进行可靠性评估和寿命计算；所述的充电桩信息单元（28）用于从可靠性评估远程主站（1）中提取电动汽车充电桩出厂信息和录入现场信息，并将这些信息进行存储；所述的可靠性评估单元（29）根据电动汽车充电桩投运时间段内故障发生的时间、次数、类型等数据，计算电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度。
2.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的充电桩信息单元（28）由条码扫描模块（2）、充电桩信息提取模块（3）、Mini键盘（4）、数据显示模块（5）、数据存储模块（6）、输入数据模块（7）组成；所述的充电桩信息提取模块（3）根据条码扫描模块（2）扫描的充电桩编号，从可靠性评估远程主站（1）中提取充电桩出厂信息，并将出厂信息发送给数据存储模块（6）；所述的数据显示模块（5）显示充电桩出厂信息和现场信息；所述的数据存储模块（6）将充电桩出厂信息和现场信息提供给主控单元（10）；所述的输入数据模块（7）通过Mini键盘（4）录入充电桩的现场信息，并将现场信息发送给数据存储模块（6）。
3.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的可靠性评估单元（29）由失效分布与寿命模型策略模块（8）、可靠性计算模块（9）组成；所述的失效分布与寿命模型策略模块（8）根据电动汽车充电桩故障发生样本制定失效分布与寿命模型策略；所述的可靠性计算模块（9）计算出电动汽车充电桩的平均故障间隔时间（MTBF）、失效率和可靠度等可靠性数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的故障检测单元（12）对被测充电桩进行故障特征提取。
5.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的可靠性评估远程主站（1）分别与充电桩信息单元（28）、可靠性评估单元（29）相连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的充电桩信息单元（28）分别与可靠性评估远程主站（1）、主控单元（10）相连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的主控单元（10）分别与电源模块（11）、故障检测单元（12）、充电桩信息单元（28）、可靠性评估单元（29）相连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电桩可靠性数据的便携式评估装置，其特征在于：所述的故障检测单元（12）分别与主控单元（10）、被测充电桩（30）相连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112305346A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-02 | 保定新云达电力设备有限责任公司 | 一种便携式交流充电桩现场检测装置及其检测方法 |
| CN112532641A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-19 | 四川光慧新能源科技有限公司 | 一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式 |
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