CN112147440B - 智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法 - Google Patents

智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法。智能充电插座用异常感知与自主报警方法，包括以下步骤：步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为。本发明公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，通过建立独立的用户账户和对应的用户档案，从而收集和记录用户的使用行为，同时收集和记录蓄电池的充电行为，为每个用户/每个蓄电池建立独立且唯一的充电模型。根据充电模型较为准确地进行相对于用户/蓄电池的个性化的异常感知，以及与异常感知对应的自主报警、自主动作等输出结果。

Description

智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法
技术领域
本发明属于智能插座安全保护领域，具体涉及一种智能充电插座用异常感知与自主报警方法和一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统。
背景技术
公开号为CN102830255B，主题名称为一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表的发明专利，其技术方案公开了“采用具有用电故障监测保护功能的智能电能表，智能电能表通过相电压采样电路采集的电压信号，经计量芯片运算后的电压数据，不仅作为电量、功率计算的数据源，也作为过压、欠压、失压的电压类故障监测和保护判定依据；通过相电流采样电路所采集的电流数据，经计量芯片运算后的电流数据，不仅作为电量、功率计算的数据源，也作为过流、短路的电流类故障监测和保护判定依据；根据所采集运算得出电压、电流数据，进一步计算出各相线有功功率方向或电流方向，作为反送电故障的监测和保护判定依据”。
在电能质量检定领域，尽管上述发明专利进一步公开了“具有用电故障监测与保护功能的智能电能表，将用电工况测量、故障分析、故障隔离保护、故障远程监控、用电信息互动等功能纳入智能电能表功能范围，使智能电能表具有用电故障监测保护与报警功能，能根据需要自动分析隔离故障点，与用电信息采集系统的共用一套网络通道与设备，兼容用电信息采集系统通信协议，用电信息采集系统主站可以以智能电能表为终端管理载体实现对电力用户的远程用电故障监控管理。通过改进，还可以提高智能电能表的防窃电功能和防止部分危险用电行为的发生”这一总体构思，但是上述发明专利公开的技术方案，仍然存在缺陷，具体体现在：
其一，以上技术方案，虽然给出了“反送电故障的监测和保护判定依据”的具体实例，但是显然仅能被应用于电能表领域，不能直接拓展到插座形态的用电器，特别是用于二轮/三轮电动车充电等级的插座等用电器；
其二，以上技术方案，“反送电故障的监测和保护判定依据”给出的具体实例，仍然停留在测量并且监测过流、短路、过压、欠压、失压等一次测量参数的初级阶段，并未进一步涉及对于以上直接测量参数进行建模等二次分析；
其三，以上技术方案，在甄别并且发现“部分危险用电行为”后，缺乏进一步与外界交互的手段，特别是缺乏向终端用户推送警告等与用户直接关联的交互措施。
除此之外，作为充电平台，或者智能充电插座本身，难以预知用户的待充电的蓄电池的电池容量、额定输入输出功率等参数。用户自身也缺乏必要的认知手段输入蓄电池的电池容量、额定功率等参数是否准确。即便向客户提供充分的提示信息，也大大增加了用户的使用负担和人们门槛，不利于充电市场的普及和推广，给客户造成不必要的困扰，显著影响客户的留存度，需要予以进一步改进。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种智能充电插座用异常感知与自主报警方法和一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其主要目的在于，通过建立独立的用户账户和对应的用户档案，从而收集和记录用户的使用行为，同时收集和记录蓄电池的充电行为，为每个用户/每个蓄电池建立独立且唯一的充电模型。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在于，具备电能异常感知和自主报警功能，并且结合充电插座形态做了特别优化。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在于，通过与蓄电池双向交互，获知蓄电池的电池容量、额定输入输出功率等参数。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在与，通过不断增加的用户的使用行为和蓄电池的充电行为，可不断修正和完善充电模型。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在于，特别是当充电模型达到较为完备的程度时，即可根据充电模型较为准确地进行相对于用户/蓄电池的个性化的异常感知，以及与异常感知对应的自主报警、自主动作等输出结果。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在于，在测量并且监测过流、短路、过压、欠压、失压等一次测量参数的基础上，进一步引入二次分析，对于以上一次测量参数进行深度分析。
本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其另一目的在于，在异常感知阶段发现的问题，可直接自动重合闸、自动向用户推送自主报警等措施，便于用户及时作出决策，防止安全隐患由于处理不及时或者不当造成更大范围的故障。
本发明采用以下技术方案，所述智能充电插座用异常感知与自主报警方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立每个用户唯一的且初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和每个蓄电池的充电行为，以使得初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的充电模型感知任意一个蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，当发现实时的功率曲线瞬时小幅波动时，根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作；当功率曲线的累计充电时长、累计充电度数或者蓄电池充电等中止充电条件中的任一个条件被满足时，停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
本发明专利申请还公开了智能充电插座用异常感知与自主报警系统，用于实施以上任一种技术方案公开的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
本发明专利申请还公开了一种智能充电插座用异常感知与自主报警方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立每个蓄电池的初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和每个蓄电池的充电行为，以使得每个蓄电池的初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的每个蓄电池的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的每个蓄电池的充电模型感知对应的蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，当发现实时的功率曲线瞬时小幅波动时，根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作；当功率曲线的累计充电时长、累计充电度数或者蓄电池充电等中止充电条件中的任一个条件被满足时，停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
本发明专利申请还公开了智能充电插座用异常感知与自主报警系统，用于实施以上任一种技术方案公开的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
本发明公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其有益效果在于，通过建立独立的用户账户和对应的用户档案，从而收集和记录用户的使用行为，同时收集和记录蓄电池的充电行为，为每个用户/每个蓄电池建立独立且唯一的充电模型。
具体实施方式
本发明公开了一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
优选实施例（每个用户对应一个或者多个蓄电池，每个用户对应唯一的充电模型）。
优选地，所述智能充电插座用异常感知与自主报警方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立每个用户唯一的且初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和（持续收集并且记录）每个蓄电池的充电行为，以使得初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的充电模型感知任意一个蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作。
进一步地，本实施例中，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
例如，当发现实时的功率曲线只有瞬时的小幅波动时，可根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，可推送紧急程度评级较低的报警措施，提醒用户核实是否存在插头未插牢等情况，同时自动动作机构免于动作，在不危急蓄电池安全和人身安全的情况下，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，可根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作，避免蓄电池进一步损坏。例如，当功率曲线的累计充电时长、累计充电度数或者蓄电池充电等中止充电条件中的任一个条件被满足时，即可停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息。
进一步地，本实施例中，所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
进一步地，本实施例中，所述充电模型还具体实施为包含功率曲线、充电时长（充电时长也可间接通过功率曲线反映）的综合指标，当系统判断当次的蓄电池的充电行为存在异常时，可自动将当次的充电费用退还给用户，以增强用户粘性，提高用户的认可度。
值得一提的是，本发明还公开了一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统，用于实施本实施例的以上任一种技术方案公开的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
第一实施例（每个用户对应一个或者多个蓄电池，每个用户的每个蓄电池具有唯一的充电模型）。
优选地，所述智能充电插座用异常感知与自主报警方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立（每个用户的）每个蓄电池的初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和（持续收集并且记录）每个蓄电池的充电行为，以使得每个蓄电池的初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的每个蓄电池的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的每个蓄电池的充电模型感知对应的蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作。
进一步地，本实施例中，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
例如，当发现实时的功率曲线只有瞬时的小幅波动时，可根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，可推送紧急程度评级较低的报警措施，提醒用户核实是否存在插头未插牢等情况，同时自动动作机构免于动作，在不危急蓄电池安全和人身安全的情况下，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，可根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作，避免蓄电池进一步损坏。例如，当功率曲线的累计充电时长、累计充电度数或者蓄电池充电等中止充电条件中的任一个条件被满足时，即可停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息。
进一步地，本实施例中，所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
进一步地，本实施例中，所述充电模型还具体实施为包含功率曲线、充电时长（充电时长也可间接通过功率曲线反映）的综合指标，当系统判断当次的蓄电池的充电行为存在异常时，可自动将当次的充电费用退还给用户，以增强用户粘性，提高用户的认可度。
值得一提的是，本发明还公开了一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统，用于实施本实施例的以上任一种技术方案公开的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
根据上述各个实施例，本发明专利申请公开的智能充电插座用异常感知与自主报警系统及其方法，其工作原理描述如下。
作为充电平台，或者智能充电插座本身，难以预知用户的待充电的蓄电池的电池容量、额定输入输出功率等参数。用户自身也缺乏必要的认知手段输入蓄电池的电池容量、额定功率等参数是否准确。即便向客户提供充分的提示信息，也大大增加了用户的使用负担和人们门槛，不利于充电市场的普及和推广，给客户造成不必要的困扰，显著影响客户的留存度。
为此，有必要建立一个具有以下功能的系统：通过与蓄电池双向交互，获知蓄电池的电池容量、额定输入输出功率等参数。通过建立独立的用户账户和对应的用户档案，从而收集和记录用户的使用行为，同时收集和记录蓄电池的充电行为，为每个用户/每个蓄电池建立独立且唯一的充电模型。通过不断增加的用户的使用行为和蓄电池的充电行为，可不断修正和完善充电模型。特别是当充电模型达到较为完备的程度时，即可根据充电模型较为准确地进行相对于用户/蓄电池的个性化的异常感知，以及与异常感知对应的自主报警、自主动作等输出结果。
作为举例，充电模型可主要依赖于功率曲线。通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。例如，当发现实时的功率曲线只有瞬时的小幅波动时，可根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，可推送紧急程度评级较低的报警措施，提醒用户核实是否存在插头未插牢等情况，同时自动动作机构免于动作，在不危急蓄电池安全和人身安全的情况下，避免蓄电池频繁断电保护。例如，当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，可根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作，避免蓄电池进一步损坏。例如，当功率曲线的累计充电时长、累计充电度数或者蓄电池充电等中止充电条件中的任一个条件被满足时，即可停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息。
作为举例，充电模型还可主要依赖于充电时长。当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
作为举例，充电模型还可综合依赖于功率曲线、充电时长（充电时长也可间接通过功率曲线反映）等综合指标，当系统判断当次的蓄电池的充电行为存在异常时，可自动将当次的充电费用退还给用户，以增强用户粘性，提高用户的认可度。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的蓄电池的具体选型等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立每个用户唯一的且初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和每个蓄电池的充电行为，以使得初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的充电模型感知任意一个蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作；
所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
2.根据权利要求1所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
3.根据权利要求2所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，当发现实时的功率曲线瞬时小幅波动时，根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作；当功率曲线的中止充电条件中的任一个条件被满足时，停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息，中止充电条件包括累计充电时长、累计充电度数。
4.一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统，其特征在于，用于实施如权利要求1-3中任一项权利要求所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
5.一种智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立独立的用户档案，每个用户档案绑定唯一的用户，每个用户档案同时绑定该用户名下的一个或者多个蓄电池；
步骤S2：每个用户收集并且记录该用户的使用行为；
步骤S3：每个用户档案相互独立地收集并且记录该用户名下的每个蓄电池的充电行为；
步骤S4：根据由步骤S2收集并且记录的用户的使用行为和由步骤S3收集并且记录的每个蓄电池的充电行为，建立每个蓄电池的初始的充电模型；
步骤S5：重复执行步骤S2和步骤S3，持续收集并且记录用户的使用行为和每个蓄电池的充电行为，以使得每个蓄电池的初始的充电模型被持续迭代更新，以形成更新后的每个蓄电池的充电模型；
步骤S6：由步骤S5中更新后的每个蓄电池的充电模型感知对应的蓄电池的充电行为是否存在异常，当感知到异常时根据相应的紧急程度评级自动执行相应的动作；
所述充电模型还具体实施为充电时长，当多次记录并且不断修正某一用户的充电时长最大值，通过比对，可以预估较为准确的蓄电池的电池容量的区间范围。
6.根据权利要求5所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，所述充电模型具体实施为功率曲线，通过将实时的功率曲线与预设的功率曲线相互比较并且判断偏离程度，根据检测结果输出不同程度的紧急程度评级。
7.根据权利要求6所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法，其特征在于，当发现实时的功率曲线瞬时小幅波动时，根据设定的阈值，免于报警或者推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线长时间小幅波动时，推送紧急程度评级较低的报警措施，同时自动动作机构免于动作；当发现实时的功率曲线瞬时大幅度波动时，根据设定的阈值，直接推送紧急程度评级最高的报警措施，同时自动动作机构立即动作；当功率曲线的中止充电条件中的任一个条件被满足时，停止蓄电池充电并且向用户推送相应的信息，中止充电条件包括累计充电时长、累计充电度数。
8.一种智能充电插座用异常感知与自主报警系统，其特征在于，用于实施如权利要求5-7中任一项权利要求所述的智能充电插座用异常感知与自主报警方法的步骤。
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