一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩与流程

本申请涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩。

背景技术：

v2g(vehicletogrid)的其核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲。当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电；而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。通过这种方式，电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，电网电价高时向电网售电，从而获得一定的收益。

电动汽车充电操作过程一般由为驾驶员自己进行，直接接入配电网进行充电。出现接触不良，过载，操作恢复不当导致数次跳闸等现象则容易引起恐慌，甚至触电。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本申请提供一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩，能够在电动汽车前往充电桩充电的过程中，由充电桩获取相关信息自动判断当前的充电安全性，形成诊断报告，并通过显示器提醒电动汽车用户，以便其采取相关措施。

第一方面，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法，包括：

充电桩接收来自电网服务器的充电信息，所述充电信息包括待充电电动车的车牌号和车辆型号；

根据所述车辆型号获取所述待充电电动车的车辆标准充电参数；根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能；

获取所述待充电电动车的车辆实时充电参数，将所述车辆实时充电参数和所述车辆标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的车辆充电故障分析模型，得到车辆充电故障分析结果；

通过显示器展示所述车辆充电故障分析结果。

可以理解，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取电动车的车辆实时充电参数。理想状态下，车辆实时充电参数会符合车辆标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数有所差距。通过不同车辆型号的车辆实时充电参数和车辆标准充电参数基于人工神经网络预先训练出车辆充电故障分析模型。在需要分析时，将车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数输入该车辆充电故障分析模型，即可得到车辆充电故障分析结果，通过显示器提醒电动汽车用户，以便其采取相关措施以解决车辆充电故障分析结果中的问题。

作为一种可选的实施方式，所述车辆标准充电参数包括：车辆标准充电电流范围、车辆标准充电电压范围和车辆标准充电温度范围；所述车辆实时充电参数包括：车辆实时充电电流值、车辆实时充电电压值和车辆实时充电温度值。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：根据所述车辆充电故障分析结果判断车辆充电危险程度，在所述车辆充电危险程度达到车辆安全阈值的情况下，所述充电桩停止向所述待充电电动车输送电能。

可以理解，通过车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数的对比，可以分析出车辆充电故障，这些故障有的危险性小，有的危险性高。对于危险性高的车辆充电故障可能来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述车辆充电故障分析结果判断车辆充电危险程度，包括：在车辆充电危险程度数据表中查找所述车辆充电故障分析结果对应的车辆充电危险程度值；所述在所述车辆充电危险程度达到车辆安全阈值的情况下，所述充电桩停止向所述待充电电动车输送电能，包括：在所述车辆充电危险程度值大于所述车辆安全阈值的情况下，所述充电桩停止向所述待充电电动车输送电能。

可以理解，车辆充电危险程度数据表中针对每项车辆充电故障都对应了一个车辆充电危险程度值。车辆充电危险程度值大于所述车辆安全阈值，则说明其对应的车辆充电故障属于较为危险的充电故障，来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，在所述根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能之后，所述方法还包括：获取所述充电桩的充电桩标准充电参数；获取所述充电桩的充电桩实时充电参数，将所述充电桩实时充电参数和所述充电桩标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的充电桩充电故障分析模型，得到充电桩充电故障分析结果；通过显示器展示所述充电桩充电故障分析结果。

可以理解，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取充电桩的充电桩实时充电参数。理想状态下，充电桩实时充电参数会符合充电桩标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数有所差距。通过充电桩实时充电参数和充电桩标准充电参数基于人工神经网络预先训练出充电桩充电故障分析模型。在需要分析时，将充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数输入该充电桩充电故障分析模型，即可得到充电桩充电故障分析结果，通过显示器提醒充电站工作人员，以便其采取相关措施以解决充电桩充电故障分析结果中的问题。

作为一种可选的实施方式，所述充电桩标准充电参数包括：充电桩标准充电电流范围、充电桩标准充电电压范围和充电桩标准充电温度范围；所述充电桩实时充电参数包括：充电桩实时充电电流值、充电桩实时充电电压值和充电桩实时充电温度值。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：根据所述充电桩充电故障分析结果判断充电桩充电危险程度，在所述充电桩充电危险程度达到充电桩安全阈值的情况下，所述充电桩断电。

可以理解，通过充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数的对比，可以分析出充电桩充电故障，这些故障有的危险性小，有的危险性高。对于危险性高的充电桩充电故障可能来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述充电桩充电故障分析结果判断充电桩充电危险程度，包括：在充电桩充电危险程度数据表中查找所述充电桩充电故障分析结果对应的充电桩充电危险程度值；所述在所述充电桩充电危险程度达到充电桩安全阈值的情况下，所述充电桩断电，包括：在所述充电桩充电危险程度值大于所述充电桩安全阈值的情况下，所述充电桩断电。

可以理解，充电桩充电危险程度数据表中针对每项充电桩充电故障都对应了一个车辆充电危险程度值。充电桩充电危险程度值大于所述充电桩安全阈值，则说明其对应的充电桩充电故障属于较为危险的充电故障，来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，在所述充电桩接收来自电网服务器的充电信息之后，在所述根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能之前，所述方法还包括：通过摄像头对前来充电的电动汽车进行拍摄，得到充电画面；提取并识别所述充电画面中的车牌号码；所述根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能，包括：在所述车牌号码与所述待充电电动车的车牌号一致的情况下，根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能。

可以理解，充电桩按照电网发布的充电信息进行有序充电，因此充电前要确保前来充电的车辆与充电信息中的车辆相符，避免对电动汽车进行错误充电带来的安全问题。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：在所述车牌号码与所述待充电电动车的车牌号不一致的情况下，通过显示器展示错误警告。

可以理解，在判断出前来充电的车辆与充电信息中的车辆不相符的情况下，及时通过显示器展示错误警告，以提醒电动车用户检查相关信息，是否找错充电桩。

第二方面，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警充电桩，该充电桩用于执行上述任一种基于大数据的充电安全预警方法，包括：

通信设备、充电设备、数据接收器、处理器和显示器；

所述处理器分别与所述通信设备、所述充电设备、所述数据接收器、所述显示器电连接；

所述通信设备，用于接收来自电网服务器的充电信息，所述充电信息包括待充电电动车的车牌号和车辆型号；

所述充电设备，用于根据所述车辆标准充电参数向所述待充电电动车输送电能；

所述数据接收器，用于获取所述待充电电动车的车辆实时充电参数；

所述处理器，用于根据所述车辆型号获取所述待充电电动车的车辆标准充电参数；将所述车辆实时充电参数和所述车辆标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的车辆充电故障分析模型，得到车辆充电故障分析结果；

所述显示器，用于展示所述车辆充电故障分析结果。

本申请的有益效果体现在：

本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取电动车的车辆实时充电参数。理想状态下，车辆实时充电参数会符合车辆标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数有所差距。通过不同车辆型号的车辆实时充电参数和车辆标准充电参数基于人工神经网络预先训练出车辆充电故障分析模型。在需要分析时，将车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数输入该车辆充电故障分析模型，即可得到车辆充电故障分析结果，通过显示器提醒电动汽车用户，以便其采取相关措施以车辆充电故障分析结果中的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请实施例提供的一种基于大数据的充电安全预警方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种基于大数据的充电安全预警方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种基于大数据的充电安全预警充电桩的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

v2g(vehicletogrid)的核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲。当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电；而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。通过这种方式，电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，电网电价高时向电网售电，从而获得一定的收益。

然而，大规模电动汽车无序前往充电桩充放电，可能造成交通拥堵、降低电网运行的经济性、稳定性和可靠性，危害电网的安全运行，所以电网公司会采取适当的控制策略来引导电动汽车用户进行有序充电。

一般来说，电网服务器会根据上述控制策略向电动汽车和对应的充电桩各自发送相关的充电信息。其中，向电动汽车发送的充电信息包括：充电时间段和目标充电桩位置；向充电桩发送的充电信息包括：当前待充电电动车的车牌号、充电量、充电功率和电池充电效率等。

电动汽车用户按照上述的充电信息将电动汽车驾驶到对应的充电桩后，电动汽车充电操作过程一般由为用户自己进行，直接接入配电网进行充电，充电桩也将按照上述相关充电信息对电动汽车输送电能。然而出现接触不良，过载，操作恢复不当导致数次跳闸等现象则容易引起恐慌，甚至触电。

如图1所示，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法，包括：

101、充电桩接收来自电网服务器的充电信息，充电信息包括待充电电动车的车牌号和车辆型号。

在本申请实施例中，根据v2g技术，大规模电动汽车无序前往充电桩充放电，可能造成交通拥堵、降低电网运行的经济性、稳定性和可靠性，危害电网的安全运行。所以电网公司会采取适当的控制策略来引导电动汽车用户进行有序充电，其中包括向电动汽车发送充电信息包括：充电时间段和目标充电桩位置；向充电桩发送充电信息包括：当前待充电电动车的车牌号和车辆型号等。

102、根据车辆型号获取待充电电动车的车辆标准充电参数；根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能。

在本申请实施例中，每一个车辆型号对应一款车辆类型，每款车辆类型都有独立的车辆标准充电参数。充电桩接收来自电网服务器的充电信息之后便可以了解对应电动汽车的车况，并根据车辆标准充电参数进行充电，避免进行与该车况不匹配的充电导致的危险状况。

作为一种可选的实施方式，车辆标准充电参数包括：车辆标准充电电流范围、车辆标准充电电压范围和车辆标准充电温度范围；车辆实时充电参数包括：车辆实时充电电流值、车辆实时充电电压值和车辆实时充电温度值。

103、获取待充电电动车的车辆实时充电参数，将车辆实时充电参数和车辆标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的车辆充电故障分析模型，得到车辆充电故障分析结果。

104、通过显示器展示车辆充电故障分析结果。

可以理解，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取电动车的车辆实时充电参数。理想状态下，车辆实时充电参数会符合车辆标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数有所差距。通过不同车辆型号的车辆实时充电参数和车辆标准充电参数基于人工神经网络预先训练出车辆充电故障分析模型。在需要分析时，将车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数输入该车辆充电故障分析模型，即可得到车辆充电故障分析结果，通过显示器提醒电动汽车用户，以便其采取相关措施以解决车辆充电故障分析结果中的问题。

作为一种可选的实施方式，方法还包括：根据车辆充电故障分析结果判断车辆充电危险程度，在车辆充电危险程度达到车辆安全阈值的情况下，充电桩停止向待充电电动车输送电能。

可以理解，通过车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数的对比，可以分析出车辆充电故障，这些故障有的危险性小，有的危险性高。对于危险性高的车辆充电故障可能来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，根据车辆充电故障分析结果判断车辆充电危险程度，包括：在车辆充电危险程度数据表中查找车辆充电故障分析结果对应的车辆充电危险程度值；在车辆充电危险程度达到车辆安全阈值的情况下，充电桩停止向待充电电动车输送电能，包括：在车辆充电危险程度值大于车辆安全阈值的情况下，充电桩停止向待充电电动车输送电能。

可以理解，车辆充电危险程度数据表中针对每项车辆充电故障都对应了一个车辆充电危险程度值。车辆充电危险程度值大于车辆安全阈值，则说明其对应的车辆充电故障属于较为危险的充电故障，来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，在充电桩接收来自电网服务器的充电信息之后，在根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能之前，方法还包括：通过摄像头对前来充电的电动汽车进行拍摄，得到充电画面；提取并识别充电画面中的车牌号码；根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，包括：在车牌号码与待充电电动车的车牌号一致的情况下，根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能。

在本申请实施例中，充电桩接收来自电网服务器的充电信息之后，要确保前来充电的车辆与充电信息中的车辆相符，避免对电动汽车进行错误充电带来的安全问题。因此，一定要在车牌号码与待充电电动车的车牌号一致的情况下，按照充电功率向待充电电动车输送电能。

可以理解，充电桩按照电网发布的充电信息进行有序充电，因此充电前要确保前来充电的车辆与充电信息中的车辆相符，避免对电动汽车进行错误充电带来的安全问题。

作为一种可选的实施方式，方法还包括：在车牌号码与待充电电动车的车牌号不一致的情况下，通过显示器展示错误警告。

可以理解，在判断出前来充电的车辆与充电信息中的车辆不相符的情况下，及时通过显示器展示错误警告，以提醒电动车用户检查相关信息，是否找错充电桩。

如图2所示，本申请还公开了另一种基于大数据的充电安全预警方法，与图1所示的方法相比，图2所示的方法还包括：

205、获取充电桩的充电桩标准充电参数。

206、获取充电桩的充电桩实时充电参数，将充电桩实时充电参数和充电桩标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的充电桩充电故障分析模型，得到充电桩充电故障分析结果；通过显示器展示充电桩充电故障分析结果。

在本申请实施例中，充电故障可能不知来自电动车一侧，充电故障的原因也可能来自充电桩一侧。

可以理解，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取充电桩的充电桩实时充电参数。理想状态下，充电桩实时充电参数会符合充电桩标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数有所差距。通过充电桩实时充电参数和充电桩标准充电参数基于人工神经网络预先训练出充电桩充电故障分析模型。在需要分析时，将充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数输入该充电桩充电故障分析模型，即可得到充电桩充电故障分析结果，通过显示器提醒充电站工作人员，以便其采取相关措施以解决充电桩充电故障分析结果中的问题。

作为一种可选的实施方式，充电桩标准充电参数包括：充电桩标准充电电流范围、充电桩标准充电电压范围和充电桩标准充电温度范围；充电桩实时充电参数包括：充电桩实时充电电流值、充电桩实时充电电压值和充电桩实时充电温度值。

作为一种可选的实施方式，方法还包括：根据充电桩充电故障分析结果判断充电桩充电危险程度，在充电桩充电危险程度达到充电桩安全阈值的情况下，充电桩断电。

可以理解，通过充电桩实时充电参数将与充电桩标准充电参数的对比，可以分析出充电桩充电故障，这些故障有的危险性小，有的危险性高。对于危险性高的充电桩充电故障可能来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

作为一种可选的实施方式，根据充电桩充电故障分析结果判断充电桩充电危险程度，包括：在充电桩充电危险程度数据表中查找充电桩充电故障分析结果对应的充电桩充电危险程度值；在充电桩充电危险程度达到充电桩安全阈值的情况下，充电桩断电，包括：在充电桩充电危险程度值大于充电桩安全阈值的情况下，充电桩断电。

可以理解，充电桩充电危险程度数据表中针对每项充电桩充电故障都对应了一个车辆充电危险程度值。充电桩充电危险程度值大于充电桩安全阈值，则说明其对应的充电桩充电故障属于较为危险的充电故障，来不及等待驾驶员操作，应该及时断电处理。

如图3所示，本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警充电桩，该充电桩用于执行上述任一种基于大数据的充电安全预警方法，包括：通信设备31、充电设备32、数据接收器33、处理器34和显示器35。

处理器34分别与通信设备31、充电设备32、数据接收器33、显示器35电连接；

通信设备31，用于接收来自电网服务器的充电信息，充电信息包括待充电电动车的车牌号和车辆型号；

充电设备32，用于根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能；

数据接收器33，用于获取待充电电动车的车辆实时充电参数；

处理器34，用于根据车辆型号获取待充电电动车的车辆标准充电参数；将车辆实时充电参数和车辆标准充电参数输入预先训练好的基于人工神经网络的车辆充电故障分析模型，得到车辆充电故障分析结果；

显示器35，用于展示车辆充电故障分析结果。

需要说明的是，图3所示的基于大数据的充电安全预警充电桩的各功能设备的功能可根据图1或图2所示的方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照图1或图2的方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

本申请的有益效果体现在：

本申请公开了一种基于大数据的充电安全预警方法和充电桩，充电桩根据车辆标准充电参数向待充电电动车输送电能，在充电的同时获取电动车的车辆实时充电参数。理想状态下，车辆实时充电参数会符合车辆标准充电参数，但是根据不同的充电故障情况，车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数有所差距。通过不同车辆型号的车辆实时充电参数和车辆标准充电参数基于人工神经网络预先训练出车辆充电故障分析模型。在需要分析时，将车辆实时充电参数将与车辆标准充电参数输入该车辆充电故障分析模型，即可得到车辆充电故障分析结果，通过显示器提醒电动汽车用户，以便其采取相关措施以车辆充电故障分析结果中的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。