CN113899970A - 充电系统的故障检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电系统的故障检测方法和装置，其中，该充电系统的检测方法包括以下步骤：在充电系统中各充电桩投建运营后，获取充电系统所在场地的用户充电习性；判断充电系统是否发生故障；如果是，则根据充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；如果影响用户正常充电，则立即定位具体的故障点，并上传平台；如果不影响用户正常充电，则根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，以及在空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。根据本发明的充电系统的检测方法，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

Description

充电系统的故障检测方法和装置

技术领域

本发明涉及充电检测技术领域，具体涉及一种充电系统的故障检测方法和一种充电系统的故障检测装置。

背景技术

随着新能源汽车销量的累计，新能源汽车用户对于充电需求的增加，充电桩的基建一直在大力发展。但实际公共充电桩的使用率却只有15％左右，一方面由于充电场站的选址不当导致利用率不高，另一方面由于早期运营的桩群高故障率导致充电的失败。

相关技术中，无法实现快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大降低了用户的体验度。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种充电系统的故障检测方法，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

本发明采用的技术方案如下：

一种充电系统的故障检测方法，包括以下步骤：在所述充电系统中各充电桩投建运营后，获取所述充电系统所在场地的用户充电习性；判断所述充电系统是否发生故障；如果是，则根据所述充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；如果影响所述用户正常充电，则立即定位具体的故障点，并上传平台；如果不影响用户正常充电，则根据所述用户充电习性确认所述充电系统的空闲时间段，以及在所述空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

所述判断所述充电系统是否发生故障，包括：判断所述充电系统中的各充电桩是否发生故障；如果所述各充电桩未发生故障，则判断所述各充电桩对应的控制设备是否发生故障；如果所述控制设备未发生故障，则判断所述充电系统未发生故障。

所述判断所述充电系统中的各充电桩是否发生故障，包括：获取所述充电桩出厂前导入的易损元器件的可使用寿命；获取所述充电桩实时记录的所述易损元器件的已使用时间和已使用次数；将所述已使用时间和所述已使用次数与所述可使用寿命进行比对，以判断所述充电桩是否发生故障。

所述判断所述各充电桩对应的控制设备是否发生故障，包括：判断网络传输是否正常；如果所述网络传输正常，则读取各类传感器监测的传感数据，并根据所述传感数据判断所述传感数据是否异常；如果所述传感数据未发现异常，则读取所有外设模块的运行数据，并根据所述运行数据判断所述外设模块是否异常；如果所述外设模块未发现异常，则判断所述各充电桩对应的控制设备未发生故障。

一种充电系统的故障检测装置，包括以下步骤：获取单元，所述获取单元用于在所述充电系统中各充电桩投建运营后，获取所述充电系统所在场地的用户充电习性；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述充电系统是否发生故障；第二判断单元，所述第二判断单元用于在所述充电系统发生故障时，根据所述充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；第一故障检测单元，所述第一故障检测单元用于在根据所述充电系统的故障类型判断影响所述用户正常充电时，立即定位具体的故障点，并上传平台；第二故障检测单元，所述第二故障检测单元用于根据所述充电系统的故障类型判断不影响用户正常充电时，根据所述用户充电习性确认所述充电系统的空闲时间段，以及在所述空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的充电系统的故障检测方法。

一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的充电系统的故障检测方法。

本发明的有益效果：

本发明能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

附图说明

图1为本发明实施例的充电系统的故障检测方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的判断各充电桩对应的控制设备是否发生故障的方法的流程图；

图3为本发明实施例的充电系统的故障检测装置的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施例的充电系统的故障检测方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的车充电系统的故障检测方法可包括以下步骤：

S1，在充电系统中各充电桩投建运营后，获取充电系统所在场地的用户充电习性。

具体而言，在充电系统中的各充电桩运营投建后，可积累充电数据，并进行自我学习，从而了解充电系统所在场地的用户充电习性，并统计客户充电时间。具体地，一个场站辐射的范围有限，1-2个月的充电数据积累后，即可统计归纳出该场站的主要群体使用时间，这样就可以得出该场站的大概率空闲时间，各个充电桩也可以得出每天大概率空闲时间段，即方便后期自检、自诊断的时间。

S2，判断充电系统是否发生故障。

根据本发明的一个实施例，判断充电系统是否发生故障，包括：判断充电系统中的各充电桩是否发生故障；如果各充电桩未发生故障，则判断各充电桩对应的控制设备是否发生故障；如果控制设备未发生故障，则判断充电系统未发生故障。

具体而言，充电系统可进行自检、自诊断是否发生故障。其中，可先自检、自诊断各充电桩是否发生故障，再自检、自诊断各充电桩对应的控制设备是否发生故障。如果均未发生故障，则判断充电系统未发生故障；如果有任一处发生故障，则判断充电系统发生故障。

当然，在实际运行过程中，也可先自检、自诊断各充电桩对应的控制设备是否发生故障，再自检、自诊断各充电桩是否发生故障。

下面先结合具体实施例来详细说明如何自检、自诊断各充电桩是否发生故障。

根据本发明的一个实施例，判断充电系统中的各充电桩是否发生故障，包括：获取充电桩出厂前导入的易损元器件的可使用寿命；获取充电桩实时记录的易损元器件的已使用时间和已使用次数；将已使用时间和已使用次数与可使用寿命进行比对，以判断充电桩是否发生故障。

具体而言，充电桩的易损元器件包括且不限于以下元器件：接触器、继电器、充电连接器和电源模块。对应的，易损元器件的可使用寿命包括：接触器的电寿寿命、继电器的电气寿命、充电连接器的插拔机械寿命和电源模块的MTBF。充电桩在出厂之前需导入易损元器件的可使用寿命。

充电桩在运行过程中需实时记录易损元器件的已使用时间和已使用次数，并进行上报。在获取到易损元器件的已使用时间和已使用次数后，可将已使用时间和已使用次数与可使用寿命进行比对，以判断充电桩是否发生故障。

需要说明的是，随着充电桩的运行时间积累，易损元器件需要更高频次地进行自检上报。

进一步而言，结合具体实施例来详细说明如何自检、自诊断各充电桩对应的控制设备是否发生故障。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，判断各充电桩对应的控制设备是否发生故障，包括以下步骤：

S201，判断网络传输是否正常。

具体而言，在进行故障检测时，需优先判断网络传输是否正常，否则就算定位问题点也无法及时上报平台。当平台监控有充电桩一直离线时，需要安排运维人员及时到现场更换网络模块。

S202，如果网络传输正常，则读取各类传感器监测的传感数据，并根据传感数据判断传感数据是否异常。

其中，各类传感器包括且不限于温湿度传感器、门禁开关、液位开关、浪涌保护器等。如果传感数据异常，则判断充电系统发生故障。

S203，如果传感数据未发现异常，则读取所有外设模块的运行数据，并根据运行数据判断外设模块是否异常。

S204，如果外设模块未发现异常，则判断各充电桩对应的控制设备未发生故障。

具体而言，可读取所有外设模块的运行数据，并根据运行数据判断外设模块是否存在自身故障，即检测是否有外设模块自身故障或离线导致无法充电。其中，外设模块包括但不限于灯板、绝缘监测模块、读卡器模块、显示屏模块、电表模块。如果外设模块也未发现异常，则判断各充电桩对应的控制设备未发生故障。

在本发明的一个具体实施例中，通过输出模块进行控制，其中，输出模块用于对充电连接器进行锁止控制，对辅助电源继电器进行控制，对前端交流接触器进行控制，对直流输出继电器进行控制，以及对风扇输出进行控制，依次打开。电源模块得电，控制模块输出充电桩当前最大输出电压。此时，可先监测各类传感器的传感数据，包括接触器反馈输入信号、各继电器反馈输入信号、风扇反馈信号、充电枪锁反馈信号，并判断各输出控制是否有问题。再监测外设模块的运行数据，并根据运行数据判断外设模块是否异常，即读取电表电压并判断电表电压是否为最大输出电压值，读取绝缘监测模块当前绝缘电阻值并判断绝缘电阻值是否处于正常范围内。在自检、自诊断完成后，关闭所有控制模块，完成自诊断操作。

S3，如果是，则根据充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电。

在实际操作时，有些故障类型是不会影响用户正常充电的，例如，某个单个电源模块内部故障，在充电时可将该故障模块剔除后继续输出充电。因此，可先根据充电系统的故障类型判断该故障是否影响用户正常充电。

S4，如果影响用户正常充电，则立即定位具体的故障点，并上传平台。

如果故障已经影响用户正常充电，则需要立即进行自诊断，并定位具体的故障点，并上传平台，平台立即安排运维人员现场更换故障元器件。

S5，如果不影响用户正常充电，则根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，以及在空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

如果故障不影响用户正常充电，那可先根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，在非空闲时间段先供用户充电，在空闲时间段再进行自诊断，并定位具体的故障点，并上传平台，平台立即安排运维人员现场更换故障元器件。

若没有故障，充电桩则定期在空闲时间进行自检，间隔时间随运行时间递减。自检数据上传平台，便于系统运维。平台可根据充电桩自检数据即时安排维护，确保充电桩发生故障引起充电事故赔偿。充电桩外设损坏通信失败都可及时检测并上报，但部分充电桩内部元器件损坏，出现的现象往往是BMS充电报文超时，充电异常停止，却无法真实反映到元器件损坏，这就需要充电桩定期的自检，定位损坏的元器件。

由此，本发明能够使充电桩具备自诊断能力，快速定位故障点，并上传平台，减少运维时间，并且本发明能够使充电桩具备自检能力，可发现充电桩的潜在故障点，实现充电桩易损元器件的生命周期监控，实现平台对充电桩的健康状态的监控，加强充电桩的运维效率，提高市场运营桩的可使用率，即使更换元器件，进一步延长整桩的使用寿命。

综上所述，根据本发明实施例的充电系统的故障检测方法，在充电系统中各充电桩投建运营后，获取充电系统所在场地的用户充电习性，并判断充电系统是否发生故障，以及在充电系统发生故障时，根据充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电，并在影响用户正常充电时，立即定位具体的故障点，并上传平台，以及在不影响用户正常充电时，根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，以及在空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。由此，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

对应上述实施例，本发明还提出一种充电系统的故障检测装置。

如图3所示，本发明实施例的充电系统的故障检测装置可包括：获取单元100、第一判断单元200、第二判断单元300、第一故障检测单元400和第二故障检测单元500。

其中，获取单元100用于在充电系统中各充电桩投建运营后，获取充电系统所在场地的用户充电习性；第一判断单元200用于判断充电系统是否发生故障；第二判断单元300用于在充电系统发生故障时，根据充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；第一故障检测单元400用于在根据充电系统的故障类型判断影响用户正常充电时，立即定位具体的故障点，并上传平台；第二故障检测单元500用于根据充电系统的故障类型判断不影响用户正常充电时，根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，以及在空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

根据本发明的一个实施例，第一判断单元200具体用于：判断充电系统中的各充电桩是否发生故障；如果各充电桩未发生故障，则判断各充电桩对应的控制设备是否发生故障；如果控制设备未发生故障，则判断充电系统未发生故障。

根据本发明的一个实施例，第一判断单元200具体用于：获取充电桩出厂前导入的易损元器件的可使用寿命；获取充电桩实时记录的易损元器件的已使用时间和已使用次数；将已使用时间和已使用次数与可使用寿命进行比对，以判断充电桩是否发生故障。

根据本发明的一个实施例，第一判断单元200具体用于：判断网络传输是否正常；如果网络传输正常，则读取各类传感器监测的传感数据，并根据传感数据判断传感数据是否异常；如果传感数据未发现异常，则读取所有外设模块的运行数据，并根据运行数据判断外设模块是否异常；如果外设模块未发现异常，则判断各充电桩对应的控制设备未发生故障。

需要说明的是，本发明实施例的充电系统的故障检测装置可参照上述充电系统的故障检测方法的实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的充电系统的故障检测装置，通过获取单元在充电系统中各充电桩投建运营后，获取充电系统所在场地的用户充电习性，以及通过第一判断单元判断充电系统是否发生故障，并通过第二判断单元在充电系统发生故障时，根据充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电，以及通过第一故障检测单元在根据充电系统的故障类型判断影响用户正常充电时，立即定位具体的故障点，并上传平台，以及通过第二故障检测单元根据充电系统的故障类型判断不影响用户正常充电时，根据用户充电习性确认充电系统的空闲时间段，以及在空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。由此，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

对应上述实施例，本发明还提出一种计算机设备。

本发明实施例的计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现上述实施例的充电系统的故障检测方法。

根据本发明实施例的计算机设备，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

对应上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的充电系统的故障检测方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，能够快速发现充电桩的潜在故障点和定位已故障的充电桩故障点，大大提高用户的体验度。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种充电系统的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述充电系统中各充电桩投建运营后，获取所述充电系统所在场地的用户充电习性；

判断所述充电系统是否发生故障；

如果是，则根据所述充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；

如果影响所述用户正常充电，则立即定位具体的故障点，并上传平台；

如果不影响用户正常充电，则根据所述用户充电习性确认所述充电系统的空闲时间段，以及在所述空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

2.根据权利要求1所述的充电系统的故障检测方法，其特征在于，所述判断所述充电系统是否发生故障，包括：

判断所述充电系统中的各充电桩是否发生故障；

如果所述各充电桩未发生故障，则判断所述各充电桩对应的控制设备是否发生故障；

如果所述控制设备未发生故障，则判断所述充电系统未发生故障。

3.根据权利要求2所述的充电系统的故障检测方法，其特征在于，所述判断所述充电系统中的各充电桩是否发生故障，包括：

获取所述充电桩出厂前导入的易损元器件的可使用寿命；

获取所述充电桩实时记录的所述易损元器件的已使用时间和已使用次数；

将所述已使用时间和所述已使用次数与所述可使用寿命进行比对，以判断所述充电桩是否发生故障。

4.根据权利要求2所述的充电系统的故障检测方法，其特征在于，所述判断所述各充电桩对应的控制设备是否发生故障，包括：

判断网络传输是否正常；

如果所述网络传输正常，则读取各类传感器监测的传感数据，并根据所述传感数据判断所述传感数据是否异常；

如果所述传感数据未发现异常，则读取所有外设模块的运行数据，并根据所述运行数据判断所述外设模块是否异常；

如果所述外设模块未发现异常，则判断所述各充电桩对应的控制设备未发生故障。

5.一种充电系统的故障检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

获取单元，所述获取单元用于在所述充电系统中各充电桩投建运营后，获取所述充电系统所在场地的用户充电习性；

第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述充电系统是否发生故障；

第二判断单元，所述第二判断单元用于在所述充电系统发生故障时，根据所述充电系统的故障类型判断是否影响用户正常充电；

第一故障检测单元，所述第一故障检测单元用于在根据所述充电系统的故障类型判断影响所述用户正常充电时，立即定位具体的故障点，并上传平台；

第二故障检测单元，所述第二故障检测单元用于根据所述充电系统的故障类型判断不影响用户正常充电时，根据所述用户充电习性确认所述充电系统的空闲时间段，以及在所述空闲时间段定位具体的故障点，并上传平台。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现根据权利要求1-4中任一项所述的充电系统的故障检测方法。

7.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-4中任一项所述的充电系统的故障检测方法。

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