CN113306425A - 一种电动汽车充电组件的温度监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电管理技术领域，具体公开了一种电动汽车充电组件的温度监控系统和方法，所述系统包括：输入热量确定模块、端口流量确定模块、第一计算模块和监控模块，所述第一计算模块用于获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；所述监控模块用于实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电本发明通过散热量和输入热量的计算出自产热量，再通过自产热量计算出端口流量，在保证端口流量不会使得充电组件过热的前提下，进行温度监控，可以有效降低充电组件的热损，提高充电组件寿命。

Description

一种电动汽车充电组件的温度监控系统和方法

技术领域

本发明涉及充电管理技术领域，具体是一种电动汽车充电组件的温度监控系统和方法。

背景技术

电动汽车(BEV)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。

随着电动汽车的发展，其充电技术也作为一项独立的工程被大众研究，其中，充电技术中，很重要的一点便是散热过程，现有的散热系统大都都是简单的温度监控过程，根据温度进行供电；实际上，温度与热量并不是同一项概念，热量数据更能反应充电组件的实际状态。

因此，如何在电动汽车充电组件的温度监控过程中，增设热量数据监控，是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车充电组件的温度监控系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电动汽车充电组件的温度监控方法，所述方法包括：

接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量的步骤具体包括：

定时获取风向信息和风速信息；

将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述方法还包括：

获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述根据用户账号信息确定单位散热量的步骤具体包括：

获取用户账号信息中的充电次数；

比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述方法还包括：

接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

本发明技术方案还提供了一种电动汽车充电组件的温度监控系统，所述系统包括：

输入热量确定模块，用于接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

端口流量确定模块，用于根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

第一计算模块，用于获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

监控模块，用于实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述输入热量确定模块包括：

信息获取单元，用于定时获取风向信息和风速信息；

效率计算单元，用于将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

修正单元，用于获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述系统还包括：

边界热量确定模块，用于获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

边界流量确定模块，用于基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

待充电量确定模块，用于获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

时长生成模块，用于根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述端口流量确定模块具体包括：

次数获取单元，用地获取用户账号信息中的充电次数；

等级确定单元，用于比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

读取单元，用于根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

作为本发明技术方案进一步的限定：所述系统还包括：

预计时长获取模块，用于接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

第二计算模块，用于根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

位置确定模块，用于根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过散热量和输入热量的计算出自产热量，再通过自产热量计算出端口流量，在保证端口流量不会使得充电组件过热的前提下，进行温度监控，可以有效降低充电组件的热损，提高充电组件寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例。

图1为电动汽车充电组件的温度监控方法的流程框图；

图2为电动汽车充电组件的温度监控方法的第一子流程框图；

图3为电动汽车充电组件的温度监控方法的第二子流程框图；

图4为电动汽车充电组件的温度监控方法的第三子流程框图；

图5为电动汽车充电组件的温度监控方法的第四子流程框图；

图6为电动汽车充电组件的温度监控系统的第一组成结构框图；

图7为电动汽车充电组件的温度监控系统中输入热量确定模块的组成结构框图；

图8为电动汽车充电组件的温度监控系统的第二组成结构框图；

图9为电动汽车充电组件的温度监控系统中端口流量确定模块的组成结构框图；

图10为电动汽车充电组件的温度监控系统的第三组成结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图1为电动汽车充电组件的温度监控方法的流程框图，本发明实施例中，提供了一种电动汽车充电组件的温度监控方法，所述方法包括步骤S200-步骤800：

步骤S200：接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

步骤S400：根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

步骤S600：获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

步骤S800：实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

在上述具体内容中，有一个非常重要的参数，便是单位散热量，一方面，单位散热量有着字面的意思，即，散热能力，另一方面，它也代表着热量限额，即，产热量不超过散热量，如果产热量大于散热量的话，那么充电过程将使得温度逐步上升，温度上升又会提高设备电阻，进而产生更多的热量，从而陷入正循环，则这种正循环是有害的。至于散热量的计算方式取决于具体的散热设备，最常见的是散热风扇。散热风扇是外部设备，真正影响散热能力的是监控系统所在设备的材料及其形状。

在本发明技术方案的一个实例中，所述散热部分大都尺寸较大，其可以近似的归纳为多层平壁的热传导过程，我们假设多层平壁各层之间是紧密结合的，那么彼此接触的两个表面就具有了相同的温度，本发明中的散热板一般为三层结构，三层的材料不同，假设各层厚度为δ1、δ2和δ3，导热系数分别为λ1、λ2和λ3，且均为常数。在充电过程达到动态平衡时，即，产热量和散热量达到近似的平衡，两侧表面温度其实是大致稳定的，分别为tw1和tw4；对于三层平壁的每一层：

在稳态情况下，通过各层的热流密度是相等的，所以有：

t_w1-t_w2＝qR_λ,1；

t_w2-t_w3＝qR_λ,2；

t_w3-t_w4＝qR_λ,3；

将以上三式相加并整理，得：

式中，

是三层平壁单位面积的总热阻；

通过上面的三层公式示例，得到n层公式，因此，最终可以写出：

图2为电动汽车充电组件的温度监控方法的第一子流程框图，所述接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量的步骤具体包括：

步骤S11：定时获取风向信息和风速信息；

步骤S12：将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

步骤S13：获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

上述过程中，所述效率计算模型为：

其中，n为样本特征的数量，式左端为预测值。

为了简易表达，可以通过向量的方式对上式进行重新表式：

其中，θ＝[θ₀，θ₁，θ₂，…θ_n]^T表示模型的参数向量，X＝[x₀，x₁，x₂，…x_n]^T表示样本的特征向量。

图3为电动汽车充电组件的温度监控方法的第二子流程框图，所述方法还包括：

步骤S501：获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

步骤S503：基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

步骤S505：获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

步骤S507：根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

图4为电动汽车充电组件的温度监控方法的第三子流程框图，所述根据用户账号信息确定单位散热量的步骤具体包括：

步骤S401：获取用户账号信息中的充电次数；

步骤S403：比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

步骤S405：根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

图5为电动汽车充电组件的温度监控方法的第四子流程框图，所述方法还包括：

步骤S101：接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

步骤S103：根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

步骤S105：根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

实施例2

图6为电动汽车充电组件的温度监控系统的第一组成结构框图，本发明实施例中，一种电动汽车充电组件的温度监控系统，所述系统10包括：

输入热量确定模块11，用于接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

端口流量确定模块12，用于根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

第一计算模块13，用于获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

监控模块14，用于实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

图7为电动汽车充电组件的温度监控系统中输入热量确定模块的组成结构框图，所述输入热量确定模块11包括：

信息获取单元111，用于定时获取风向信息和风速信息；

效率计算单元112，用于将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

修正单元113，用于获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

图8为电动汽车充电组件的温度监控系统的第二组成结构框图，所述系统10还包括：

边界热量确定模块15，用于获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

边界流量确定模块16，用于基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

待充电量确定模块17，用于获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

时长生成模块18，用于根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

图9为电动汽车充电组件的温度监控系统中端口流量确定模块的组成结构框图，所述端口流量确定模块还包括：

次数获取单元121，用地获取用户账号信息中的充电次数；

等级确定单元122，用于比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

读取单元123，用于根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

图10为电动汽车充电组件的温度监控系统的第三组成结构框图，所述系统10还包括：

预计时长获取模块19，用于接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

第二计算模块20，用于根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

位置确定模块21，用于根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

上述电动汽车充电组件的温度监控方法所能实现的功能均由计算机设备完成，所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现所述电动汽车充电组件的温度监控方法的功能。

处理器从存储器中逐条取出指令、分析指令，然后根据指令要求完成相应操作，产生一系列控制命令，使计算机各部分自动、连续并协调动作，成为一个有机的整体，实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果，这一过程中产生的算术运算或逻辑运算均由运算器完成；所述存储器包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，所述只读存储器用于存储计算机程序，所述存储器外部设有保护装置。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，上述服务设备的描述仅仅是示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。

上述存储器可用于存储计算机程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等)等；存储数据区可存储根据泊位状态显示系统的使用所创建的数据(比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例系统中的全部或部分模块/单元，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个系统实施例的功能。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电组件的温度监控方法，其特征在于，所述方法包括：

接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电组件的温度监控方法，其特征在于，所述接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量的步骤具体包括：

定时获取风向信息和风速信息；

将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电组件的温度监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

4.根据权利要求1所述的电动汽车充电组件的温度监控方法，其特征在于，所述根据用户账号信息确定单位散热量的步骤具体包括：

获取用户账号信息中的充电次数；

比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

5.根据权利要求1所述的电动汽车充电组件的温度监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

6.一种电动汽车充电组件的温度监控系统，其特征在于，所述系统包括：

输入热量确定模块，用于接收充电请求和目标电量，基于所述充电请求确定充电位置，根据所述充电位置确定热源数量，基于所述热源数量和所述热量传播效率计算单位输入热量；其中，所述热量传播效率是关于风向信息和风速信息的函数；

端口流量确定模块，用于根据用户账号信息确定单位散热量，根据所述单位输入热量和所述单位散热量确定单位自产限额量，根据所述单位自产限额量确定端口流量；

第一计算模块，用于获取已有电量，根据所述目标电量和所述已有电量计算待充电量，根据所述待充电量和端口流量计算充电时长并显示；

监控模块，用于实时获取充电接口温度，当所述充电接口温度大于预设的高温阈值时，中止充电，当温度小于预设的低温阈值时，重启供电。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车充电组件的温度监控系统，其特征在于，所述输入热量确定模块包括：

信息获取单元，用于定时获取风向信息和风速信息；

效率计算单元，用于将所述风向信息和所述风速信息输入效率计算模型，得到热量传播效率；

修正单元，用于获取天气预测信息，根据天气预测信息中的风向信息和风速信息确定修正系数，并根据所述修正系数修正热量传播效率。

8.根据权利要求6所述的电动汽车充电组件的温度监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

边界热量确定模块，用于获取最大单位散热量，根据所述最大单位散热量和所述单位输入热量计算最大自产限额量；

边界流量确定模块，用于基于所述最大自产限额量确定最大端口流量；

待充电量确定模块，用于获取电池容量和已有电量，生成待充电量；

时长生成模块，用于根据所述最大端口流量和所述待充电量生成建议时长。

9.根据权利要求6所述的电动汽车充电组件的温度监控系统，其特征在于，所述端口流量确定模块还包括：

次数获取单元，用地获取用户账号信息中的充电次数；

等级确定单元，用于比对所述充电次数与预设的等级阈值，确定用户等级；

读取单元，用于根据所述用户等级确定对应的单位散热量。

10.根据权利要求6所述的电动汽车充电组件的温度监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

预计时长获取模块，用于接收用户预计时长，基于所述预计时长确定端口流量；

第二计算模块，用于根据所述端口流量确定自产限额量，根据所述自产限额量和最大单位散热量确定输入热量；

位置确定模块，用于根据所述输入热量、风向信息和风速信处确定充电位置并显示。

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