CN111928901A - 换电柜预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了换电柜预警系统及方法。所述换电柜预警系统包括检测装置、控制装置和管理装置：其中，所述检测装置和所述控制装置位于充电柜中，所述管理装置位于远端；所述检测装置用于采集换电柜信息并发送给所述管理装置；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；所述管理装置用于根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置；所述控制装置用于执行所述控制指令。以此方式，可以实现对换电柜传感器数据的传输，以及远端服务器根据传感器数据进行实时预警和操作处理，降低了对换电柜的硬件处理能力的要求，降低了成本。

Description

换电柜预警系统及方法

技术领域

本公开的实施例一般涉及充电领域，并且更具体地，涉及具备换电柜预警系统及方法。

背景技术

随着在道路交通中电动车的数量增长，电动车电池换电柜等基础设施也得到了大规模扩建。

在此情况下，在扩建或设计换电柜时，出现必须应对的技术挑战。在运行用于对电动车充电的换电柜时的一个问题是，电池充电过程中的热失控。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种换电柜预警方案。

在本公开的第一方面，提供了一种换电柜预警系统，该系统包括检测装置、控制装置和管理装置：其中，所述检测装置和所述控制装置位于充电柜中，所述管理装置位于远端；所述检测装置用于采集换电柜信息并发送给所述管理装置；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；所述管理装置用于根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置；所述控制装置用于执行所述控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述检测装置包括换电柜温湿度检测传感器、加热板温度传感器、电池检测传感器；其中，所述电柜温湿度检测传感器分别设置有温度检测模块和湿度检测模块，用于检测换电柜内的温度和湿度信息；所述电池检测传感器用于获取电池的温度、充电电压、充电电流信息，作为电池状态信息；所述加热板温度传感器用于获取充电柜内置加热板的温度信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制装置还用于控制所述检测装置按照预设的时间间隔采集所述换电柜信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述管理装置包括日志服务器、预警系统、分析处理系统；其中，所述日志服务器用于接收所述换电柜信息；并将所述换电柜信息推送给所述预警系统；所述预警系统用于根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警，并将相关换电柜信息推送给所述分析处理系统；所述分析处理系统根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述预设规则包括：将所接收到的换电柜信息与第一预设值比较，大于或等于第一预设值，则判断为状态异常。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，将所接收到的换电柜信息与预设安全值比较包括：根据循环采集到的数据确定所述换电柜信息的变化速率，并根据所述变化速率预测所述换电柜信息是否会在设定的时间内大于第二预设值，若大于或等于所述第二预设值，则判断为状态异常；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制装置用于执行所述控制指令包括：启动通风系统、降低电池充电电流、启动主动冷却系统、启动消防系统。

在本公开的第二方面，提供了一种充电柜预警方法，该包括：接收检测装置采集并发送的换电柜信息；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置，以便所述控制装置执行所述控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置包括：接根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警；根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述预设规则包括：将所述换电柜信息与第一预设值比较，大于或等于第一预设值，则判断为状态异常；或，根据循环采集到的数据确定所述换电柜信息的变化速率，并根据所述变化速率预测所述换电柜信息是否会在设定的时间内大于第二预设值，若大于或等于所述第二预设值，则判断为状态异常；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的换电柜系统的方框图；

图2示出了根据本公开的实施例的换电柜预警方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，本公开实施例提供了一种换电柜预警系统，包括检测装置102、控制装置104、通信装置106和管理装置108。其中，检测装置102、控制装置104、通信装置106位于充电柜中；检测装置102和控制装置104均通过通信装置106与管理装置108相连。其中，充电柜可以为1个或多个。通信装置106可以是有线通信装置，也可以是无线通信装置。

在一些实施例中，检测装置102包括：换电柜温湿度检测传感器、加热板温度传感器、电池检测传感器。

在一些实施例中，换电柜温湿度检测传感器分别设置有温度检测模块和湿度检测模块，用于检测换电柜内的温度和湿度信息，并通过通信装置106将换电柜的温湿度检测信息发送给管理装置108。所述温度检测模块和湿度检测模块可以是多个，均匀设置在换电柜内部。

在一些实施例中，电池检测传感器用于获取电池的温度、充电电压、充电电流等信息，作为所述电池的状态信息，并通过通信装置106将电池的状态信息发送给管理装置108。其中，电池的温度是通过电池内部温度传感器探头获取的，可以精确获取电池的实际温度；也可以是通过电池外部温度传感器探头获取的电池表面温度，所述电池表面温度通过推算可以得到电池的实际温度，成本较低。电池的充电电压、充电电流可以通过电压、电流检测电路获取。对应于换电柜内的每一个电池仓，分别设置有对应的电池检测传感器，以分别获取每一个电池的状态信息。

在一些实施例中，加热板温度传感器用于获取充电柜内置加热板的温度信息，并通过通信装置106将加热板的温度信息发送给管理装置108以实现低温环境下对电池进行加热保温，提高充电效率的同时，避免过热对电池造成损害。对应于换电柜内的每一个电池仓内设置的加热板，分别设置有对应的电加热板温度传感器，以获取每一个加热板的温度信息。

在一些实施例中，控制装置104用于对换电柜进行控制，控制检测装置102获取换电柜信息，包括用户信息、充电计费信息、网络信息等；通过通信装置106与管理装置108建立连接，向管理装置108上报换电柜信息，接收管理装置108下发的处理指令。

在一些实施例中，控制装置104控制检测装置102按照预设的时间间隔采集换电柜信息，其中，对于不同的传感器，可以设置不同的时间间隔，例如，换电柜温湿度检测传感器的时间间隔可以是5分钟、10分钟；电池检测传感器的时间间隔可以是5s、10s。另外，对于不同的参数区间，也可以设置不同的时间间隔，例如，当电池温度≤60度，获取电池温度的时间间隔可以是10s，当电池温度＞60度，获取电池温度的时间间隔可以是5s。

在一些实施例中，管理装置108可以是远端服务器，包括日志服务器、预警系统、分析处理系统；其中，日志服务器用于接收换电柜上传的所述换电柜信息；并将所述换电柜信息推送给预警系统；预警系统用于根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警，并将相关换电柜信息推送给分析处理系统；分析处理系统根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置104，以便其执行相应操作。

在一些实施例中，所述进行预警包括，将所述检测信息及对应的异常判断信息保存到数据库中，并通过后台管理系统进行显示。其中，所述检测信息包括换电柜编号、电池仓编号等，在一些实施例中，每一个电池都具有其唯一标识，所述检测信息还包括电池的唯一标识。

在一些实施例中，预警系统对所述检测信息进行预处理，例如，传感器异常处理，当换电柜上传的检测信息中存在无读数或与历史平均值相差过大的数据时，对所述数据进行复核，在一些实施例中，加入当前环境值复核分析来确认是否传感器异常，例如，当电池温度远低于历史平均值，则进一步获取环境温度(换电柜温度)，以确定是否是环境因素导致的读数过低，而非传感器异常。

在一些实施例中，对于换电柜的温湿度检测信息，预警系统将所接收到的换电柜的温湿度监测信息与预设安全值比较，小于或等于预设安全值，则判断为换电柜温湿度异常，并将对应的异常温湿度检测信息推送给分析处理系统。分析处理系统根据所述对应的异常温湿度检测信息，生成对换电柜通风系统的处理指令。在一些实施例中，所述预设安全值也可以是一个范围，在此范围内的温湿度监测信息是安全的。在一些实施例中，温度和湿度均进行判断，比单独判断一个数据更加准确。例如，换电柜温度>65度，则预警系统判断换电柜温度异常，进行预警；换电柜温度>80度，则预警系统判断换电柜温度异常，进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员。换电柜湿度>90％，则预警系统判断换电柜湿度异常，进行预警，换电柜湿度>95％，则预警系统判断换电柜湿度异常，进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员。

在一些实施例中，对于电池的状态信息，可以对电池的温度、充电电压、充电电流等信息分别进行判断。预警系统将所接收到的电池的状态信息与预设安全值比较，大于或等于预设安全值，则判断为电池的状态异常，并将对应的异常状态信息推送给分析处理系统。分析处理系统根据所述对应的异常状态信息，生成对换电柜充电系统的处理指令。例如，电池温度>60度，则预警系统判断电池温度异常，进行预警，分析处理系统向控制装置104发出降低充电电流的处理指令，降低充电功率，使电池逐渐降温；电池温度>80度，则预警系统判断电池温度异常，进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员，分析处理系统向控制装置104发出断电指令，停止充电，并启动主动冷却系统。例如，电池电流>16AH，则预警系统判断电池电流异常，进行预警，分析处理系统向控制装置104发出降低充电电流的处理指令，电池电流>18AH，则预警系统判断电池电流异常，进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员，分析处理系统向控制装置104发出断电指令，停止充电。

在一些实施例中，管理装置108在确定采集得到的电池状态传感器数据的变化趋势，预测在预设时间内传感器数据是否会大于预设值，若是，则进行预警。其中，所述预测是根据预设的电池状态变化曲线进行的；其中，所述预测是通过训练后的神经网络模型进行的。将电池状态传感器的历史数据作为训练样本，对神经网络模型进行训练。

在一些实施例中，在确定采集到的某一传感数据大于第一预设值时，发送第一预警信号，降低充电电流。在一些实施例中，根据循环采集到的数据确定电池的温度变化速率，并根据所述温度变化速率预测所述电池的温度是否会在设定的时间内大于第二预设值；如果所述电池的温度会在设定的时间内大于第二预设值，发送第二预警信号，停止充电。在一些实施例中，根据循环采集到的数据确定电池的温度变化速率，并根据所述温度变化速率预测各所述电池的温度是否会在设定的时间内大于第三预设值；如果所述电池的温度会在设定的时间内大于第三预设值，停止充电，并启动主动冷却系统。在一些实施例中，当电池的温度低于预设值时，重新提高充电电流。第一预设值可以设置为60度，第二预设值可以设置为80度，第三预设值可以设置为90℃。预警信息中还可以包括紧急程度，比如第二预警信息中的紧急程度应高于第一预警信息中的紧急程度。

在一些实施例中，对于电池的加热板温度信息，若加热板温度>70度，则预警系统判断加热板温度异常，进行预警；加热板温度>80度，则预警系统判断加热板温度异常，进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员。

在一些实施例中，管理装置108与控制装置104之间通过通信装置106连接，并通过心跳连接确定其连接的有效性，若心跳连接失败，或超过预设时间未接收到控制装置104上报的换电柜信息，则管理装置108判断对应的换电柜断电或断网，则进行预警，并通过即时通讯方式，如短信、电话等形式通知相关操作人员。

在一些实施例中，控制装置104将用户的换电操作信息等上报管理装置108，以便管理装置108对用户的换电操作进行分析判断，例如，当用户在换电失败时，分析换电失败的原因，如非用户余额不足、到期类的，会发出预警。

在一些实施例中，控制装置104将换电柜的电表信息上报管理装置108，管理装置108根据换电柜的各电池的状态信息计算其充电功率，并判断电表信息是否与充电功率一致，若差值大于预设阈值，则进行预警。

在一些实施例中，换电柜中设置有消防系统，用于根据控制装置104的控制指令，对换电柜电池仓内的电池起火进行扑灭。

需要注意的是，本公开实施例中的预设安全值可以是一个数值范围，该范围内的数值都是安全的。

通过本实施例，可以实现对换电柜传感器数据的传输，以及远端服务器根据传感器数据进行的实时预警和操作处理，降低了对换电柜的硬件处理能力的要求，降低了成本。

为了更好的描述本公开中的换电柜预警系统，本公开中提出一种换电柜预警方法，所述方法可以由图1中的管理装置108执行，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

在框210，接收检测装置采集并发送的换电柜信息；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；

在框220，根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置，以便所述控制装置执行所述控制指令。

在一些实施例中，根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警；根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置。

在一些实施例中，所述预设规则包括：将所述换电柜信息与第一预设值比较，大于或等于第一预设值，则判断为状态异常；或，根据循环采集到的数据确定所述换电柜信息的变化速率，并根据所述变化速率预测所述换电柜信息是否会在设定的时间内大于第二预设值，若大于或等于所述第二预设值，则判断为状态异常；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

上述方法的具体步骤与装置实施例中的描述类似，在此不再赘述。

通过本实施例所述方法，能够实现和/或利用所述换电柜预警系统的优点及特性。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种换电柜预警系统，其特征在于，包括检测装置、控制装置和管理装置：其中，

所述检测装置和所述控制装置位于充电柜中，所述管理装置位于远端；

所述检测装置用于采集换电柜信息并发送给所述管理装置；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；

所述管理装置用于根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置；

所述控制装置用于执行所述控制指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置包括换电柜温湿度检测传感器、加热板温度传感器、电池检测传感器；其中，

所述电柜温湿度检测传感器分别设置有温度检测模块和湿度检测模块，用于检测换电柜内的温度和湿度信息；

所述电池检测传感器用于获取电池的温度、充电电压、充电电流信息，作为电池状态信息；

所述加热板温度传感器用于获取充电柜内置加热板的温度信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于控制所述检测装置按照预设的时间间隔采集所述换电柜信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管理装置包括日志服务器、预警系统、分析处理系统；其中，所述日志服务器用于接收所述换电柜信息；并将所述换电柜信息推送给所述预警系统；所述预警系统用于根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警，并将相关换电柜信息推送给所述分析处理系统；所述分析处理系统根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设规则包括：

将所接收到的换电柜信息与第一预设值比较，大于或等于第一预设值，则判断为状态异常。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，将所接收到的换电柜信息与预设安全值比较包括：

根据循环采集到的数据确定所述换电柜信息的变化速率，并根据所述变化速率预测所述换电柜信息是否会在设定的时间内大于第二预设值，若大于或等于所述第二预设值，则判断为状态异常；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于执行所述控制指令包括：

启动通风系统、降低电池充电电流、启动主动冷却系统、启动消防系统。

8.一种根据权利要求1-7任一所述系统的预警方法，其特征在于，包括：

接收检测装置采集并发送的换电柜信息；其中，所述换电柜信息包括换电柜温湿度信息、电池状态信息、加热板温度信息；

根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置，以便所述控制装置执行所述控制指令。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述换电柜信息进行预警并生成控制指令发送给所述控制装置包括：

根据所述换电柜信息与预设规则进行比较，若出现异常，则进行预警；

根据相关换电柜信息，生成对应的处理指令，将所述处理指令发送给对应的换电柜的控制装置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括：

将所述换电柜信息与第一预设值比较，大于或等于第一预设值，则判断为状态异常；或，

根据循环采集到的数据确定所述换电柜信息的变化速率，并根据所述变化速率预测所述换电柜信息是否会在设定的时间内大于第二预设值，若大于或等于所述第二预设值，则判断为状态异常；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

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