CN117040074B - 一种高压充电设备安全监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电变量数据处理技术领域，具体涉及一种高压充电设备安全监控方法。该方法包括：获取历史充电功率，确定阶段转折点，根据阶段转折点将高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段；根据同一充电阶段的历史充电功率和平均充电功率确定充电阶段的第一功率阈值影响系数；根据高压充电设备的额定充电功率和充电阶段的最大充电功率确定充电阶段的第二功率阈值影响系数，确定初始功率阈值；根据额定电池容量、当前电池容量、电池剩余电量，和初始功率阈值，确定充电阶段的目标功率阈值；根据目标功率阈值对高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果。本发明能够有效提升高压充电设备充电过程中安全监控的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电变量数据处理技术领域，具体涉及一种高压充电设备安全监控方法。
背景技术
高压充电设备可以具体包括电动汽车、大型电动生产器械等，在对高压电动设备进行充电的过程中，需实时监测充电状态，以使高压充电设备能在即将发生充电故障时及时进行处理，保证高压充电设备的使用安全。
相关技术中，根据高压充电设备在进行充放电的过程中功率的变化，通过设置功率阈值，根据功率阈值对高压充电设备的充电状态进行安全监控。这种方式下，由于不同高压充电设备的电池损耗程度与充电阶段的不同，通过单一的功率阈值无法有效判断高压充电设备充放电过程的异常情况，导致高压充电设备充电过程中安全监控的可靠性不足。
发明内容
为了解决高压充电设备充电过程中安全监控的可靠性不足的技术问题，本发明提供一种高压充电设备安全监控方法，所采用的技术方案具体如下：
本发明提出了一种高压充电设备安全监控方法，方法包括：
获取高压充电设备在历史充电过程中的历史充电功率，根据所述历史充电功率的变化确定阶段转折点，根据所述阶段转折点将所述高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段；
根据同一充电阶段的所述历史充电功率和平均充电功率确定所述充电阶段的第一功率阈值影响系数；根据所述高压充电设备的额定充电功率和所述充电阶段的最大充电功率确定所述充电阶段的第二功率阈值影响系数，根据所述第一功率阈值影响系数、所述第二功率阈值影响系数，和所述额定充电功率，确定所述充电阶段的初始功率阈值；
确定所述高压充电设备的额定电池容量和当前电池容量，根据所述额定电池容量、所述当前电池容量、所述高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和所述充电阶段的初始功率阈值，确定所述充电阶段的目标功率阈值；
根据当前充电阶段的所述目标功率阈值，对所述高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果。
进一步地，所述根据所述历史充电功率的变化确定阶段转折点，包括：
以充电时间为横轴，历史充电功率为纵轴搭建二维坐标系，将所述历史充电功率按照时间顺序映射至所述二维坐标系中，得到功率坐标点，对所述功率坐标点进行拟合得到功率变化曲线；
任选某一功率坐标点作为待测坐标点，确定与所述待测坐标点相邻的功率坐标点为相邻坐标点，根据所述待测坐标点的斜率绝对值、所述相邻坐标点的斜率绝对值、所述待测坐标点的历史充电功率，和所述相邻坐标点的历史充电功率，确定所述待测坐标点为所述阶段转折点的转折概率；
选择所述转折概率最大的预设数量个所述待测坐标点作为阶段转折点。
进一步地，所述根据所述待测坐标点的斜率绝对值、所述相邻坐标点的斜率绝对值、所述待测坐标点的历史充电功率，和所述相邻坐标点的历史充电功率，确定所述待测坐标点为所述阶段转折点的转折概率，对应的计算公式为：
其中，、/>和/>表示功率坐标点的索引，将第/>个功率坐标点作为待测坐标点，将第/>个功率坐标点作为左侧相邻的相邻坐标点，将第/>个功率坐标点作为右侧相邻的相邻坐标点，/>表示待测坐标点为阶段转折点的转折概率，/>表示待测坐标点的斜率绝对值，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示右侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示待测坐标点的历史充电功率，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的历史充电功率，/>表示双曲正切函数。
进一步地，所述根据同一充电阶段的所述历史充电功率和所述平均充电功率确定所述充电阶段的第一功率阈值影响系数，包括：
根据同一充电阶段的所述历史充电功率和所述平均充电功率，计算所述充电阶段中历史充电功率的方差作为所述第一功率阈值影响系数。
进一步地，所述根据所述高压充电设备的额定充电功率和所述充电阶段的最大充电功率确定所述充电阶段的第二功率阈值影响系数，包括：
计算所述额定充电功率与所述最大充电功率的差值作为额定差值；
对所述额定差值进行反比例归一化处理得到所述第二功率阈值影响系数。
进一步地，所述根据所述第一功率阈值影响系数、所述第二功率阈值影响系数，和所述额定充电功率，确定所述充电阶段的初始功率阈值，对应的计算公式为：
式中，表示第/>个充电阶段的初始功率阈值，/>表示充电阶段的索引，/>表示额定充电功率，/>表示第一功率阈值影响系数，/>表示第二功率阈值影响系数，/>表示双曲正切函数。
进一步地，所述根据所述额定电池容量、所述当前电池容量、所述高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和所述充电阶段的初始功率阈值，确定所述充电阶段的目标功率阈值，包括：
计算所述当前电池容量与所述额定电池容量的比值作为电池健康系数；
计算所述当前电池容量与所述电池剩余电量的差值的归一化值作为电池待充电系数；
将所述电池健康系数、所述电池待充电系数，和所述初始功率阈值的乘积作为所述目标功率阈值。
进一步地，所述根据当前充电阶段的所述目标功率阈值，对所述高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果，包括：
确定所述高压充电设备在当前充电阶段的所述目标功率阈值为当前功率阈值；
在所述当前充电功率大于等于所述当前功率阈值时，生成异常监控日志；
在所述当前充电功率小所述当前功率阈值时，生成正常监控日志；
将所述异常监控日志和所述正常监控日志作为所述监控结果。
进一步地，所述历史充电功率通过周期性获取上一次充电过程中的充电功率获得。
进一步地，所述周期性具体为每10分钟获取一次。
本发明具有如下有益效果：
综上，本发明通过阶段转折点将高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段，能够根据历史充电数据有效确定高压充电设备在不同充电阶段的阶段转折点，便于根据阶段转折点确定高压充电设备的充电情况；通过第一功率阈值影响系数和第二功率阈值影响系数，对额定充电功率进行调整，得到充电阶段自适应的初始功率阈值，初始功率阈值的确定有效结合了相同充电阶段中历史充电数据的变化情况和充电阶段中的最大充电功率，由此，能够保证初始功率阈值具有更强的可靠性与适用性；通过额定电池容量、当前电池容量和电池剩余电量，能够有效确定高压充电设备当前的电池状态，从而使得目标功率阈值能够根据当前的电池状态进行自适应调整，进一步提高了目标功率阈值的可靠性，便于在后续根据当前充电阶段的目标功率阈值，对高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，避免异常的充电功率波动导致的电池损耗，进一步提高电池的使用寿命，增强充电过程的安全性与稳定性，进而有效提升高压充电设备充电过程中安全监控的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种高压充电设备安全监控方法流程图；
图2为本发明一个实施例所提供的功率变化曲线示意图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种高压充电设备安全监控方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种高压充电设备安全监控方法的具体方案。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种高压充电设备安全监控方法流程图，该方法包括：
S101：获取高压充电设备在历史充电过程中的历史充电功率，根据历史充电功率的变化确定阶段转折点，根据阶段转折点将高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段。
其中，历史充电功率，为高压充电设备在历史充电过程中的充电功率，本发明实施例中，可以周期性获取上一次充电过程中的充电功率作为历史充电功率，对此不做限制。
举例而言，在高压充电设备为电动汽车，对电动汽车进行充电的场景中，可以通过电动汽车控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线，每10分钟获取一次电动汽车的充电功率，在电动汽车充电完成后，统计所获取到的充电功率和对应的获取时间，得到历史充电功率。
可以理解的是，为了保护电池安全，延长电池使用寿命，在对高压充电设备进行充电过程中，通常会设置相应的充电规则，具体表现为将充电过程划分为多个阶段，举例而言，可以将整个充电过程划分为恒流充电阶段、恒压充电阶段，和浮充充电阶段等充电阶段，对于不同的充电阶段，所对应的充电状态可能不同，仅通过设置单一的功率阈值的方式，无法有效实现对充电过程的安全监控，因此，本发明实施例中，通过对不同充电阶段分别配置对应的充电功率阈值，以解决高压充电设备充电过程中安全监控可靠性不足的技术问题，具体参见后续实施例。
其中，阶段转折点，为不同充电阶段的分界点，在一些充电规则中，可以在电池电量达到一定数值后转换充电阶段，在另一些充电规则中，也可以是在充电时间达到一定时长后转换充电阶段，可以根据充电过程中功率的变化确定阶段转折点，对此不做限制。
进一步地，本发明实施例中，根据历史充电功率的变化确定阶段转折点，包括：以充电时间为横轴，历史充电功率为纵轴搭建二维坐标系，将历史充电功率按照时间顺序映射至二维坐标系中，得到功率坐标点，对功率坐标点进行拟合得到功率变化曲线；任选某一功率坐标点作为待测坐标点，确定与待测坐标点相邻的功率坐标点为相邻坐标点，根据待测坐标点的斜率绝对值、相邻坐标点的斜率绝对值、待测坐标点的历史充电功率，和相邻坐标点的历史充电功率，确定待测坐标点为阶段转折点的转折概率；选择转折概率最大的预设数量个待测坐标点作为阶段转折点。
如图2所示，图2为本发明一个实施例所提供的功率变化曲线示意图，将充电阶段分为第一充电阶段、第二充电阶段，和第三充电阶段，对应的在不同充电阶段之间具有阶段转折点，则本发明实施例中，可以任选某一功率坐标点作为待测坐标点，确定与待测坐标点相邻的功率坐标点为相邻坐标点，可以理解的是，与待测坐标点相邻的坐标点有两个，也即是说，相邻坐标点可以有两个，即与待测坐标点左侧相邻的相邻坐标点，和与待测坐标点右侧相邻的相邻坐标点。
本发明实施例中，在确定待测坐标点和相邻坐标点之后，可以计算功率变化曲线分别在待测坐标点和相邻坐标点位置处的斜率，并确定待测坐标点位置处的斜率绝对值为待测坐标点的斜率绝对值，确定相邻坐标点位置处的斜率绝对值为相邻坐标点的斜率绝对值。
进一步地，本发明实施例中，根据待测坐标点的斜率绝对值、相邻坐标点的斜率绝对值、待测坐标点的历史充电功率，和相邻坐标点的历史充电功率，确定待测坐标点为阶段转折点的转折概率，对应的计算公式为：
其中，、/>和/>表示功率坐标点的索引，将第/>个功率坐标点作为待测坐标点，将第/>个功率坐标点作为左侧相邻的相邻坐标点，将第/>个功率坐标点作为右侧相邻的相邻坐标点，/>表示待测坐标点为阶段转折点的转折概率，/>表示待测坐标点的斜率绝对值，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示右侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示待测坐标点的历史充电功率，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的历史充电功率，/>表示双曲正切函数。
如转折概率计算公式所示，表示待测坐标点和左侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值变化量，/>表示待测坐标点和右侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值变化量，而/>表示待测坐标点和两侧相邻的相邻坐标点间斜率绝对值的变化量。
在一些实现场景中，待测坐标点和两侧相邻的相邻坐标点处于相同的充电阶段，相同的充电阶段的充电状态趋于稳定，相邻坐标点间斜率变化较低，数值较小，也即待测坐标点为阶段转折点的转折概率较低。
在另一些实现场景中，待测坐标点和左侧相邻的相邻坐标点处于同一充电阶段，右侧相邻的相邻坐标点处于另一充电阶段，数值较小，/>数值较大，数值较小，则对应的可以表示待测坐标点仍未达到阶段转折点，待测坐标点为阶段转折点的转折概率较低。
在另一些实现场景中，待测坐标点和右侧相邻的相邻坐标点处于同一充电阶段，左侧相邻的相邻坐标点处于另一充电阶段，数值较大，/>数值较小，数值较大，此时，可以表示待测坐标点位于阶段转折点处，则对应的待测坐标点为阶段转折点的转折概率较高。
由此，在的数值越大时，待测坐标点为阶段转折点的转折概率越高，越能够表明待测坐标点为阶段转折点的可能性越高。
其中，表示待测坐标点的历史充电功率与左侧相邻的相邻坐标点的历史充电功率的差值绝对值，可以理解的是，在待测坐标点和左侧相邻的相邻坐标点处于同一充电阶段时，其差值绝对值数值较小，在待测坐标点和左侧相邻的相邻坐标点处于不同充电阶段时，其差值绝对值数值较大。差值绝对值数值越大，越能够表明待测坐标点和左侧相邻的相邻坐标点处于不同充电阶段，则待测坐标点作为阶段转折点的可能性越高。
本发明实施例中，通过双曲线正切函数增强转折概率计算的灵敏度，由此，选择转折概率最大的预设数量个待测坐标点作为阶段转折点，其中，预设数量，为阶段转折点的数量，可选的，在高压充电设备的充电阶段为3个时，预设数量可以设置为2个，对此不做限制。
本发明实施例中，在确定阶段转折点之后，可以根据阶段转折点将高压充电设备的充电过程划分为对应数量个充电阶段。
S102：根据同一充电阶段的历史充电功率和平均充电功率确定充电阶段的第一功率阈值影响系数；根据高压充电设备的额定充电功率和充电阶段的最大充电功率确定充电阶段的第二功率阈值影响系数，根据第一功率阈值影响系数、第二功率阈值影响系数，和额定充电功率，确定充电阶段的初始功率阈值。
其中，平均充电功率，为同一充电阶段内历史充电功率的平均值，本发明实施例中，可以计算同一充电阶段内所有历史充电功率的均值作为该充电阶段的平均充电功率，或者，也可以在同一充电阶段内随机选取部分历史充电功率，通过计算随机选取的部分历史充电功率的均值作为平均充电功率，对此不做限制。
其中，最大充电功率，为同一充电阶段内充电功率的最大值。
进一步地，本发明实施例中，根据同一充电阶段的历史充电功率和平均充电功率确定充电阶段的第一功率阈值影响系数，包括：根据同一充电阶段的历史充电功率和平均充电功率，计算充电阶段中历史充电功率的方差作为第一功率阈值影响系数。对应的计算公式为：
式中，表示充电阶段的第一功率阈值影响系数，/>表示充电阶段中获取到的历史充电功率的总数量，/>表示充电阶段中获取到的历史充电功率的索引，/>表示充电阶段中第/>个历史充电功率，/>表示充电阶段的平均充电功率。
因同一充电阶段中历史充电功率的方差越大，越能够表明该充电阶段功率的波动程度越大，而功率的波动程度越大，则在充电过程中对电池的损害较大，第一功率阈值影响系数越大。
进一步地，本发明实施例中，根据高压充电设备的额定充电功率和充电阶段的最大充电功率确定充电阶段的第二功率阈值影响系数，包括：计算额定充电功率与最大充电功率的差值作为额定差值；对额定差值进行反比例归一化处理得到第二功率阈值影响系数。对应的计算公式为：
式中，表示充电阶段的第二功率阈值影响系数，/>表示自然常数，/>表示充电阶段的额定充电功率，/>表示最大充电功率，/>表示额定差值，可以理解的是，在本发明实施例中，额定差值大于等于0，也即是说，/>。
在最大充电功率大于额定充电功率时，可能直接损坏电池，此时需紧急停止充电以保护电池，因此，最大充电功率大于额定充电功率的情况不在本方案的考虑情况内。则本发明实施例中，考虑最大充电功率小于等于额定充电功率的状态，对额定差值进行反比例归一化处理得到第二功率阈值影响系数，额定充电功率与最大充电功率的差值越小，第二功率阈值影响系数越大。
进一步地，本发明实施例中，根据第一功率阈值影响系数、第二功率阈值影响系数，和额定充电功率，确定充电阶段的初始功率阈值，对应的计算公式为：
式中，表示第/>个充电阶段的初始功率阈值，/>表示充电阶段的索引，/>表示额定充电功率，/>表示第一功率阈值影响系数，/>表示第二功率阈值影响系数，/>表示双曲正切函数。
在本发明实施例中，由于第一功率阈值影响系数越大，表示功率的波动程度越大，则在充电阶段中对电池的损害越大，因此，需降低初始功率阈值以起到保护作用，也即是说，初始功率阈值的大小与第一功率阈值影响系数呈反比例关系，通过双曲正切函数，使得第一功率阈值影响系数在数值越小时灵敏度越高。
由于第二功率阈值影响系数越大，表示充电阶段所对应的最大充电功率和额定充电功率的差值越小，该充电阶段越危险，更有可能由于功率波动使得电池处于超额定功率的充电状态，因此，需降低初始功率阈值以起到保护作用，则初始功率阈值的大小与第二功率阈值影响系数呈反比例关系。
因初始功率阈值的大小与第一功率阈值影响系数和第二功率阈值影响系数均呈反比例关系，则可以用单位值1减去，而后与额定充电功率相乘作为初始功率阈值，该初始功率阈值可以用于判断充电阶段中充电功率是否异常，且不同充电阶段所对应的初始功率阈值可以相同或不同。
由此，根据第一功率阈值影响系数和第二功率阈值影响系数对额定充电功率进行调整，确定充电阶段的初始功率阈值，能够有效结合历史充电功率的变化情况，对不同充电阶段获取自适应的初始功率阈值，从而保证初始功率阈值能够根据高压充电设备的实际情况进行自适应的调整。
S103：确定高压充电设备的额定电池容量和当前电池容量，根据额定电池容量、当前电池容量、高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和充电阶段的初始功率阈值，确定充电阶段的目标功率阈值。
其中，额定电池容量，为电池在初始状态下的电池容量，电池容量为电池在理想状态下能够放出的电量，可以将电池在初次使用时的电池容量作为额定电池容量。
可以理解的是，电池在不断进行充放电过程中，会导致电池容量降低，例如三元锂电池或磷酸铁锂电池随着充电次数的增多或使用不良的充电习惯，会导致电池的能量密度减小，从而导致电池的电池容量出现衰减，因此，当前电池容量，为当前经过衰减后的高压充电设备的电池容量。
可以理解的是，高压充电设备在即将充电时，其电池内部可能余有部分电量，余有的部分电量可以被称为电池剩余电量。
由此，本发明实施例中，根据额定电池容量、当前电池容量、高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和充电阶段的初始功率阈值，确定充电阶段的目标功率阈值，包括：计算当前电池容量与额定电池容量的比值作为电池健康系数；计算当前电池容量与电池剩余电量的差值的归一化值作为电池待充电系数；将电池健康系数、电池待充电系数，和初始功率阈值的乘积作为目标功率阈值，对应的计算公式为：
式中，表示第/>个充电阶段的目标功率阈值，/>表示第/>个充电阶段的初始功率阈值，/>表示充电阶段的索引，/>表示当前电池容量，/>表示额定电池容量，/>表示待充电时的电池剩余电量，/>表示电池健康系数，/>表示电池待充电系数，/>表示自然常数。
本发明实施例中，在对电池进行充电时，充电功率越高会加速电池容量的衰减，并且会损害电池健康，因此电池健康系数越小，在对高压充电设备进行充电时需要使用较小的充电功率，以降低对电池的损耗，因此，电池健康系数与目标功率阈值呈正比关系。表示待进行充电的电量，其差值越大，说明电池的需电量越大，那么在对高压充电设备进行充电时为了能增快充电速度，则可以设置更大的充电功率，因此功率阈值会增大，电池待充电系数与目标功率阈值呈正比关系。
基于目标功率阈值的计算公式，根据电池健康系数、电池待充电系数对初始功率阈值进行调整，得到目标功率阈值，可以理解的是，不同充电阶段的初始充电功率可能不同，则对应的不同充电阶段的目标功率阈值也可能不同，也即是说，不同充电阶段可以具有相同或不同的目标功率阈值，对此不做限制。
本发明实施例中，因使用电池健康系数、电池待充电系数等系数确定目标功率阈值，则可以有效结合高压充电设备当前电池的状态，自适应调整初始充电功率得到目标充电功率，使得目标充电功率具有更高的可靠性。
S104：根据当前充电阶段的目标功率阈值，对高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果。
本发明实施例中，可以根据目标功率阈值对高压充电设备的充电状态进行监控，进一步地，本发明实施例中，根据当前充电阶段的目标功率阈值，对高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果，包括：确定高压充电设备在当前充电阶段的目标功率阈值为当前功率阈值；在当前充电功率大于等于当前功率阈值时，生成异常监控日志；在当前充电功率小当前功率阈值时，生成正常监控日志；将异常监控日志和正常监控日志作为监控结果。
其中，正常监控日志，为充电状态监控正常时生成的日志数据，异常监控日志，为充电状态监控异常时生成的日志数据，本发明实施例中，可以将异常监控日志和正常监控日志共同作为监控结果。
可以理解的是，由于不同充电阶段可以具有不同的目标功率阈值，则可以确定当前高压充电设备所处的充电阶段为当前充电阶段，而后确定当前充电阶段的目标功率阈值作为当前功率阈值，并将当前充电功率与当前功率阈值进行比较，在当前充电功率大于等于当前功率阈值时，可以表示当前充电发生异常，生成异常监控日志，在当前充电功率小于当前功率阈值时，可以表示当前充电正常，生成正常监控日志，并记录异常监控日志和正常监控日志作为监控结果。
在本发明的另一些实施例中，在得到异常监控日志之后，还可以根据异常监控日志，自适应降低当前充电功率，以实现对电池的保护，对此不做限制。
综上，本发明通过阶段转折点将高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段，能够根据历史充电数据有效确定高压充电设备在不同充电阶段的阶段转折点，便于根据阶段转折点确定高压充电设备的充电情况；通过第一功率阈值影响系数和第二功率阈值影响系数，对额定充电功率进行调整，得到充电阶段自适应的初始功率阈值，初始功率阈值的确定有效结合了相同充电阶段中历史充电数据的变化情况和充电阶段中的最大充电功率，由此，能够保证初始功率阈值具有更强的可靠性与适用性；通过额定电池容量、当前电池容量和电池剩余电量，能够有效确定高压充电设备当前的电池状态，从而使得目标功率阈值能够根据当前的电池状态进行自适应调整，进一步提高了目标功率阈值的可靠性，便于在后续根据当前充电阶段的目标功率阈值，对高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，避免异常的充电功率波动导致的电池损耗，进一步提高电池的使用寿命，增强充电过程的安全性与稳定性，进而有效提升高压充电设备充电过程中安全监控的可靠性。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
Claims (6)
1.一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述方法包括：
获取高压充电设备在历史充电过程中的历史充电功率，根据所述历史充电功率的变化确定阶段转折点，根据所述阶段转折点将所述高压充电设备的充电过程划分为至少两个充电阶段；
根据同一充电阶段的所述历史充电功率和平均充电功率确定所述充电阶段的第一功率阈值影响系数；根据所述高压充电设备的额定充电功率和所述充电阶段的最大充电功率确定所述充电阶段的第二功率阈值影响系数，根据所述第一功率阈值影响系数、所述第二功率阈值影响系数，和所述额定充电功率，确定所述充电阶段的初始功率阈值；
确定所述高压充电设备的额定电池容量和当前电池容量，根据所述额定电池容量、所述当前电池容量、所述高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和所述充电阶段的初始功率阈值，确定所述充电阶段的目标功率阈值；
根据当前充电阶段的所述目标功率阈值，对所述高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果；
所述根据同一充电阶段的所述历史充电功率和所述平均充电功率确定所述充电阶段的第一功率阈值影响系数，包括：
根据同一充电阶段的所述历史充电功率和所述平均充电功率，计算所述充电阶段中历史充电功率的方差作为所述第一功率阈值影响系数；
所述根据所述高压充电设备的额定充电功率和所述充电阶段的最大充电功率确定所述充电阶段的第二功率阈值影响系数，包括：
计算所述额定充电功率与所述最大充电功率的差值作为额定差值；
对所述额定差值进行反比例归一化处理得到所述第二功率阈值影响系数；
所述根据所述第一功率阈值影响系数、所述第二功率阈值影响系数，和所述额定充电功率，确定所述充电阶段的初始功率阈值，对应的计算公式为：
式中，表示第/>个充电阶段的初始功率阈值，/>表示充电阶段的索引，/>表示额定充电功率，/>表示第一功率阈值影响系数，/>表示第二功率阈值影响系数，/>表示双曲正切函数；
所述根据所述额定电池容量、所述当前电池容量、所述高压充电设备待充电时的电池剩余电量，和所述充电阶段的初始功率阈值，确定所述充电阶段的目标功率阈值，包括：
计算所述当前电池容量与所述额定电池容量的比值作为电池健康系数；
计算所述当前电池容量与所述电池剩余电量的差值的归一化值作为电池待充电系数；
将所述电池健康系数、所述电池待充电系数，和所述初始功率阈值的乘积作为所述目标功率阈值。
2.如权利要求1所述的一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述根据所述历史充电功率的变化确定阶段转折点，包括：
以充电时间为横轴，历史充电功率为纵轴搭建二维坐标系，将所述历史充电功率按照时间顺序映射至所述二维坐标系中，得到功率坐标点，对所述功率坐标点进行拟合得到功率变化曲线；
任选某一功率坐标点作为待测坐标点，确定与所述待测坐标点相邻的功率坐标点为相邻坐标点，根据所述待测坐标点的斜率绝对值、所述相邻坐标点的斜率绝对值、所述待测坐标点的历史充电功率，和所述相邻坐标点的历史充电功率，确定所述待测坐标点为所述阶段转折点的转折概率；
选择所述转折概率最大的预设数量个所述待测坐标点作为阶段转折点。
3.如权利要求2所述的一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述根据所述待测坐标点的斜率绝对值、所述相邻坐标点的斜率绝对值、所述待测坐标点的历史充电功率，和所述相邻坐标点的历史充电功率，确定所述待测坐标点为所述阶段转折点的转折概率，对应的计算公式为：
其中，、/>和/>表示功率坐标点的索引，将第/>个功率坐标点作为待测坐标点，将第/>个功率坐标点作为左侧相邻的相邻坐标点，将第/>个功率坐标点作为右侧相邻的相邻坐标点，/>表示待测坐标点为阶段转折点的转折概率，/>表示待测坐标点的斜率绝对值，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示右侧相邻的相邻坐标点的斜率绝对值，/>表示待测坐标点的历史充电功率，/>表示左侧相邻的相邻坐标点的历史充电功率，/>表示双曲正切函数。
4.如权利要求1所述的一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述根据当前充电阶段的所述目标功率阈值，对所述高压充电设备的当前充电功率进行安全监控，生成监控结果，包括：
确定所述高压充电设备在当前充电阶段的所述目标功率阈值为当前功率阈值；
在所述当前充电功率大于等于所述当前功率阈值时，生成异常监控日志；
在所述当前充电功率小所述当前功率阈值时，生成正常监控日志；
将所述异常监控日志和所述正常监控日志作为所述监控结果。
5.如权利要求1所述的一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述历史充电功率通过周期性获取上一次充电过程中的充电功率获得。
6.如权利要求5所述的一种高压充电设备安全监控方法，其特征在于，所述周期性具体为每10分钟获取一次。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014202922A1 (de) * | 2014-02-18 | 2015-08-20 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem und Fortbewegungsmittel, umfassend ein Batteriesystem |
| CN109130937A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-04 | 江苏万帮德和新能源科技股份有限公司 | 电动汽车充电监控方法、装置及系统 |
| CN111559272A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-21 | 湖南阿呆新能源科技有限公司 | 电动汽车充电功率的控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113794256A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-14 | 深圳市科雷特能源科技股份有限公司 | 电池充放电智能管理方法及装置 |
| CN114084024A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-02-25 | 青岛科技大学 | 基于充电网的电动汽车大功率充电监控与多级预报警方法 |
| CN114709907A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-07-05 | 山东积成智通新能源有限公司 | 一种智能充电控制方法及系统 |
| WO2022143669A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 一种电池管理方法、装置及车辆 |
| CN115395613A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-11-25 | 协鑫电港云科技(海南)有限公司 | 电池充电管理方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115402152A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 宇龙时代智能科技有限公司 | 一种新能源汽车充电中动力电池温控系统 |
| CN115610278A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 电池的充电控制方法和车辆 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5799228B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2015-10-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力供給システム |
-
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014202922A1 (de) * | 2014-02-18 | 2015-08-20 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem und Fortbewegungsmittel, umfassend ein Batteriesystem |
| CN109130937A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-04 | 江苏万帮德和新能源科技股份有限公司 | 电动汽车充电监控方法、装置及系统 |
| CN111559272A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-21 | 湖南阿呆新能源科技有限公司 | 电动汽车充电功率的控制方法、装置、设备及存储介质 |
| WO2022143669A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 一种电池管理方法、装置及车辆 |
| CN113794256A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-14 | 深圳市科雷特能源科技股份有限公司 | 电池充放电智能管理方法及装置 |
| CN114084024A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-02-25 | 青岛科技大学 | 基于充电网的电动汽车大功率充电监控与多级预报警方法 |
| CN114709907A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-07-05 | 山东积成智通新能源有限公司 | 一种智能充电控制方法及系统 |
| CN115395613A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-11-25 | 协鑫电港云科技(海南)有限公司 | 电池充电管理方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115402152A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 宇龙时代智能科技有限公司 | 一种新能源汽车充电中动力电池温控系统 |
| CN115610278A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 电池的充电控制方法和车辆 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 电池管理系统控制策略的开发;祁星鑫;;汽车实用技术(09);全文 * |
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| Publication number | Publication date |
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