一种低温潮湿环境下自适应高效储能充电桩的制作方法

本发明属于充电桩，具体为一种低温潮湿环境下自适应高效储能充电桩。

背景技术：

1、充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

2、但根据充电桩的使用特性，在一些特殊场景下的使用例如在潮湿低温环境下会导致充电桩的使用寿命的缩减以及充电过程的安全不可控。所以需要对在低温潮湿环境下的充电桩的使用进行环境的控制，降低因为低温潮湿环境对充电桩的损害。一般采取的方式是在低温潮湿环境下对充电桩进行关闭不进行使用，但这种方式虽然降低了因为漏电而产生的安全使用行为，但仍会导致对充电桩的损害。

3、所以需要对在低温潮湿环境下使用的充电桩进行监测并且基于监测结果进行环境的控制，降低因为低温潮湿对于充电桩的损害。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种低温潮湿环境下自适应高校储能充电桩，以通过配置多种环境监测方法以及控制方法实现了对于充电桩的精准调控。降低了因为低温潮湿环境对于充电桩的使用影响。

2、为了达到上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，一种低温潮湿环境下自适应高效储能充电桩，包括充电桩主体以及与所述充电桩主体通信的服务器；所述充电桩主体包括储能单元，与所述储能单元电性连接的充电单元和环境控制单元；所述储能单元用于获取电力网中电能以储存电能，以及所述充电单元的输入端连接电力网和/或储能单元，所述环境控制单元的输入端连接电力网和/或储能单元；还包括控制单元以及环境数据获取单元，所述环境数据获取单元用于获取充电桩实时环境数据，所述控制单元的输入端连接所述充电单元和所述环境控制单元；所述服务器上配置有预警模块和预警活动特征数据库，所述预警活动特征数据库用于表征充电桩态势图谱，所述预警模块对充电桩的异常状态进行预警，并将预警信息发送至所述控制单元，所述控制单元上配置有控制方法，所述控制方法基于所述预警信息确定控制策略，基于所述控制策略对所述环境控制单元进行控制；所述预警模块基于所述实时环境数据与所述预警活动特征数据库进行比对得到预警信息，具体包括以下方法：提取所述实时环境数据的实时环境数据特征，将所述实时环境数据特征与所述预警活动特征数据库进行比较，确定实时环境数据特征是否处于所述预警活动特征数据库内，所述实时环境数据包括实时温度数据和实时湿度数据，所述实时环境数据特征包括实时温度数据特征和实时湿度数据特征；所述控制策略包括对所述环境控制单元的输出功率进行控制，基于所述预警信息确定控制策略包括基于所述实时温度数据特征和所述实时湿度数据特征是否处于所述预警活动特征数据库内，确定所述环境控制单元的输出功率；所述控制策略包括第一控制策略、第二控制策略和第三控制策略中的任意一种。

4、在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一控制策略、所述第二控制策略和所述第三控制策略的确定基于以下方法：当所述实时温度数据特征处于所述预警活动特征数据库内，所述实时湿度数据特征不处于预警活动特征数据库内时，确定第一控制策略；当所述实时温度数据特征不处于所述预警活动特征数据库内，所述实时湿度数据处于预警活动特征数据库内时，确定第二控制策略；当所述实时温度数据特征、所述实时湿度数据特征不处于预警活动特征数据库时，确定第三控制策略。

5、结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式，所述预警活动特征数据库内存储有多个预警活动特征数据，所述预警活动特征数据库的构建包括以下方法：构建基础充电桩预警状态活动特征和与所述基础充电桩对应的多个衍生充电桩预警状态活动特征；基于所述基础充电桩预警状态活动特征和多个所述衍生充电桩预警状态活动特征，确定预警状态属性分布；基于所述预警状态活动特征、所述预警状态属性分布确定预警活动特征数据库的预警状态活动特征；基于所述预警活动特征数据库的预警状态活动特征构建与所述基础充电桩监测数据的所述预警状态活动对应的基础充电桩预警活动特征数据库。

6、结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式，获取基础充电桩预警状态活动特征、获取多个衍生充电桩预警状态活动特征，包括以下方法：基于所述基础充电桩的监测数据，及多个衍生充电桩的历史监测数据，依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对所述基础充电桩、多个衍生充电桩的综合监测数据进行处理，获得所述基础充电桩和所述衍生充电桩中所述预警状态活动特征。

7、结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式，基于所述基础充电桩预警状态活动特征和多个所述衍生充电桩预警状态活动特征，确定预警状态属性分布，包括以下方法：将依据至少两个衍生充电桩历史监控数据分别涉及的第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征融合所述预警充电桩状态活动的预警状态活动特征，获得至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的预警状态属性分布；对所述预警充电桩状态活动的预警状态活动特征以及所述第一衍充电桩状态活动的预警状态活动特征进行特征联系引用，获得至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的临时预警状态属性分布；依据至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中各个第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征对应的临时预警状态属性分布，确定每个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征对应的预警状态属性分布；其中，所述依据至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中各个第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征对应的临时预警状态属性分布，确定每个所述第一充电桩状态活动的预警状态活动特征对应的预警状态属性分布，包括：从每个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中确定表达所述第一衍生充电桩状态活动中与预警活动特征数据库的集中聚集特征对应的第一种预警状态活动特征；对所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中所述第一种预警状态活动特征对应的临时预警状态属性分布进行特征向量清洗，获得第一预警状态属性分布；将所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中第二种预警状态活动特征对应的临时预警状态属性分布，确定为第二预警状态属性分布；所述第二种预警状态活动特征为所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中除所述第一种预警状态活动特征之外的预警状态活动特征；依据所述第一预警状态属性分布和所述第二预警状态属性分布，获得每个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征的预警状态属性分布。

8、结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式，基于所述预警状态活动特征、所述预警状态属性分布确定预警活动特征数据库的预警状态活动特征，包括：通过依据匹配目标充电桩配置环境的第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征、及至少两个第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的预警状态属性分布，确定预警活动特征数据库的预警状态活动特征；包括以下方法：依据至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征，构建至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征的全局特征关联图谱；依据至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征、所述全局特征关联图谱、以及至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的预警状态属性分布，构建所述预警活动特征数据库的预警状态活动特征；其中，所述依据至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征、所述全局特征关联图谱、以及至少两个所述第一衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的预警状态属性分布，构建所述预警活动特征数据库的预警状态活动特征，包括：依据至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征中每个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征、以及所述全局特征关联图谱，确定每个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征的特征联系信息；依据至少两个所述第一充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的预警状态属性分布，对至少两个所述第二衍生充电桩状态活动的预警状态活动特征分别涉及的特征联系信息进行聚合；依据完成所述聚合的特征联系信息以及所述全局特征关联图谱，构建所述预警活动特征数据库的预警状态活动特征。

9、在第一方面的第六种可能的实现方式中，确定所述环境控制单元的输出功率包括基于所述控制模型对所述环境控制单元的输出功率进行控制，所述环境控制单元包括设置在充电桩内的加热模块；包括以下具体方法：基于所述控制策略确定目标参数；基于目标参数、所述实时环境数据和所述控制模型确定所述环境控制单元的输出功率，具体包括以下：获得温度-湿度影响参数；获取实时环境数据和目标参数；基于所述温度-湿度影响参数、实时环境数据和目标参数确定目标调节参数；基于所述目标调节参数对所述环境控制单元的输出功率进行控制。

10、结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式，所述温度-湿度影响参数的获得包括：获取历史温度数据和湿度数据；基于所述历史温度数据和所述历史湿度数据以对应的多个时间节点构建随时间变化的温度时-湿度影响参数，具体包括：基于所述历史温度数据和所述历史湿度数据构建温度变化曲线和湿度变化曲线；获取相邻两个时间节点的历史温度数据和历史湿度数据，并得到多个温度变化率和多个湿度变化率；基于对应时间节点温度变化率和湿度变化率确定多个温度-湿度影响参数；基于多个温度-湿度影响参数取中位值得到温度-湿度影响参数。

11、结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式，，基于所述目标调节参数对所述环境控制单元的输出功率进行控制包括：获取输出功率控制参数；基于所述目标调节参数、所述输出功率控制参数对所述环境控制单元的输出功率进行控制；获取输出功率控制参数，具体包括：基于历史温度上升数据构建温度上升曲线，基于理想环境下的模拟温度上升变化得到理想温度上升曲线，基于温度上升曲线确定对应的所述环境控制单元最大运作功率值，基于理想温度上升曲线确定对应的所述环境控制单元做功曲线；获取所述温度上升曲线与所述理想温度曲线的差值、所述环境控制单元做功曲线以及所述环境控制单元最大运作功率值，分别计算得到对自适应pid算法的当前控制参数kp、ki、kd的影响因子△kp、△ki、△kd；基于kp、ki、kd和△kp、△ki、△kd计算得到新的控制参数；基于所述目标调节参数、所述输出功率控制参数对所述环境控制单元的输出功率进行控制，具体包括：基于所述目标调节参数确定待加热温度，基于待加热温度和输出功率控制参数确定所述环境控制单元的输出功率。

12、结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式，所述环境控制单元包括设置在充电桩内的加热模块，所述环境数据获取单元包括温度传感器和湿度传感器。

13、本技术实施例提供的技术方案中，通过设置有预警模块以及控制单元，实现了针对低温潮湿环境下充电桩的预警信息的获得以及对于不同环境情况下的温度控制。使充电桩在理想环境下进行工作，降低了因为低温潮湿环境对于充电桩使用寿命以及使用过程安全的保障。并且针对于温度控制采用自适应温度算法，针对于不同温控策略下的温度精准控制，使控制过程更加的精准和高效。通过配置有预警模块，在实时条件下对于充电桩的异常情况进行预警，与现有技术相比通过预警的方式而非报警的方式提高了充电桩对于环境的感知。