一种新能源汽车充电设备数据采集系统的制作方法

本发明涉及新能源汽车，尤其涉及一种新能源汽车充电设备数据采集系统。

背景技术：

1、随着环保意识的提高和科技的发展，新能源汽车的使用越来越广泛。然而，新能源汽车的充电设备的性能和状态对汽车的运行有着重要影响。因此，对新能源汽车充电设备的数据采集和分析显得尤为重要。目前，市场上的新能源汽车充电设备数据采集系统功能单一，无法满足多样化的需求。

2、中国专利公开号：cn105657037b公开了一种新能源汽车及充电设施数据采集方法，所述方法采用的系统包括一个数据采集的综合平台、使用综合平台数据的用户终端、需要采集数据的各个企业的企业平台、各企业平台的数据用户终端和各个企业平台关联车辆的车辆数据采集装置；所述各车辆数据采集装置与与企业平台之间，按该企业平台特定的通讯协议进行数据传输，企业平台与综合平台之间按一定范围发布的通讯协议技术规范进行数据传输。本发明所提供的新能源车辆的数据采集方法，只要两个交换数据的节点之间约定相同的通讯协议，新能源车的数据采集和监控就不受制造商、运营商等系统差异的限制，而且实现监控不需要更改任何系统设备，可普及所有历史上制造的新能源车辆监控；由此可见，该方案在对充电设备进行数据采集时，仅对汽车数据进行采集，存在充电设备的数据采集效率低、充电设备的充电效率低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种新能源汽车充电设备数据采集系统，用以克服现有技术中充电设备的数据采集效率低、充电设备的充电效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种新能源汽车充电设备数据采集系统,所述系统包括，

3、采集模块，用以采集充电桩的充电数据和充电站的环境信息；

4、数据处理模块，用以根据采集的充电数据对充电数据的有效性进行分析；

5、数据传输与存储模块，用以将有效的充电数据进行数据传输，并对传输的有效充电数据进行存储；

6、异常分析模块，用以对监测周期内存储的充电数据对充电桩的状态进行异常性分析；

7、调整模块，用以根据监测周期内采集的平均环境风速对充电桩状态异常性的分析过程进行一次调整，还用以根据采集的海拔高度对充电桩状态异常性的分析过程进行二次调整；

8、管理模块，用以根据管理周期内充电桩状态异常性的分析结果与充电桩的温度对充电桩的充电功率进行管理；

9、优化模块，用以根据充电站的使用时间与充电站充电桩的故障率对充电桩充电功率的管理过程进行一次优化，还用以根据采集的平均环境湿度对充电桩充电功率的管理过程进行二次优化；

10、更新模块，用以根据检测周期内采集的充电站的输出电能与输入电能对下一检测周期充电桩充电功率的管理过程进行更新。

11、进一步地，所述数据传输与存储模块在进行数据传输时，根据ssl加密协议对有效充电数据进行加密，并将加密后的有效充电数据打包成json格式向云服务器进行数据传输。

12、进一步地，所述异常分析模块设有数据处理单元，所述数据分析单元用以将监测周期内存储的有效充电电压数据、有效充电电流数据和有效充电功率数据分别与各预设电压、各预设电流和各预设功率进行比对，并根据比对结果对各充电数据的异常性进行分析，其中：

13、当ai1≤a0时，所述数据分析单元判定该有效充电电压数据正常，当ai＞a0时，所述数据分析单元判定该有效充电电压数据异常；

14、当bi2≤b0时，所述数据分析单元判定该有效充电电流数据正常，当bi＞b0时，所述数据分析单元判定该有效充电电流数据异常；

15、当ci3≤c0时，所述数据分析单元判定该有效充电功率数据正常，当ci＞c0时，所述数据分析单元判定该有效充电功率数据异常；

16、其中，ai1为第i1个有效充电电压数据，a0为预设电压,0＜i1≤m1,m1为监测周期内有效充电电压数据的数量；bi2为第i2个有效充电电流数据，b0为预设电流，0＜i2≤m2,m2为监测周期内有效充电电流数据的数量；ci3为第i3个有效充电功率数据。

17、进一步地，所述异常分析模块还设有异常分析单元，所述异常分析单元用以根据监测周期内充电数据异常性的分析结果对监测周期内充电桩状态的异常性进行分析，其中：

18、当w1×e1/m1+w2×e2/m2+w3×e3/m3≤l时，所述异常分析单元判定该监测周期充电桩的状态正常；

19、当w1×e1/m1+w2×e2/m2+w3×e3/m3＞l时，所述异常分析单元判定该监测周期充电桩的状态异常；

20、其中，w1为电压权重，w2为电流权重，w3为功率权重，w1+w2+w3=1，w1≤w2＜w3；e1为监测周期内异常有效充电电压数据的数量，e2为监测周期内异常有效充电电流数据的数量，e3为监测周期内异常有效充电功率数据的数量，l为第一预设异常阈值。

21、进一步地，所述调整模块设有第一调整单元，所述第一调整单元用以将监测周期内采集的平均环境风速v0与预设风速v1进行比对，并根据比对结果对充电桩状态异常性的分析过程进行一次调整，其中：

22、当v0≤v1时，所述第一调整单元判定环境风速正常，不进行调整；

23、当v0＞v1时，所述第一调整单元判定环境风速异常，并对充电桩状态异常性的分析过程进行一次调整，将调整后的第一预设异常阈值设为l’，设定l’=l×[1+0.48×sin(v0-v1)×(π/2)/(v0+v1)]。

24、进一步地，所述调整模块还设有第二调整单元，所述第二调整单元用以将采集的海拔高度h0与预设海拔高度h1进行比对，并根据比对结果对充电桩状态异常性的分析过程进行二次调整，其中：

25、当h0≤h1时，所述第二调整单元判定海拔高度正常，不进行调整；

26、当h0＞h1时，所述第二调整单元判定海拔高度异常，并对充电桩状态异常性的分析过程进行二次调整，将调整后的预设风速设为v1’，设定v1’=v1×[1+0.5×(h0-h1)/(h0+h1)]。

27、进一步地，所述管理模块设有第一管理单元，所述第一管理单元用以根据管理周期内充电桩异常状态的分析结果对充电站状态的异常性进行分析，其中：

28、当rx/r0≤w1时，所述第一管理单元判定当前管理周期该充电桩状态正常；

29、当rx/r0＞w1时，所述第一管理单元判定当前管理周期该充电桩状态异常，若q1/q0≤w2,所述第一管理单元判定当前管理周期充电站状态正常；若q1/q0＞w2,所述第一管理单元判定当前管理周期充电站状态异常；

30、其中，rx为第x个充电桩在管理周期内充电桩状态异常的监测周期的数量，0＜x≤r0，r0为管理周期内监测周期的数量；w1为第二预设异常阈值，w2为第三预设异常阈值；q1为状态异常的充电桩的数量，q0为充电站充电桩的数量；

31、所述管理模块还设有第二管理单元，所述第二管理单元用以将管理周期内充电桩的平均温度与预设充电桩温度j0进行比对，并根据比对结果对充电站温度的异常性进行分析，其中：

32、当jy≤j0时，所述第二管理单元判定当前管理周期该充电桩温度正常；

33、当jy＞j0时，所述第二管理单元判定当前管理周期该充电桩温度异常，若q2/q0≤w3，所述第二管理单元判定充电站的温度正常；若q2/q0＞w3，所述第二管理单元判定充电站的温度异常；

34、其中，jy=jy1+jy2+...+jyt/t，jy1为管理周期内第y个充电桩第一个有效充电桩温度数据，jy2为管理周期内第y个充电桩第二个有效充电桩温度数据，jyt为管理周期内第y个充电桩第t个有效充电桩温度数据，t为管理周期内有效充电桩温度数据的数量，jy为第y个充电桩在管理周期内充电桩的平均温度，0＜y≤q0，q2为温度异常的充电桩的数量，w3为第四预设异常阈值；

35、所述管理模块还设有第三管理单元，所述第三管理单元用以根据管理周期内充电站状态异常性的分析结果与充电站温度异常性的分析结果对下一管理周期充电桩的充电功率进行管理，其中：

36、当充电站状态正常且充电站温度正常时，所述第三管理单元将下一管理周期充电站的充电功率设为g1，设定g1=g0；

37、当充电站状态正常且充电站温度异常时，所述第三管理单元将下一管理周期充电站的充电功率设为g2，设定g2=g0-g1×in[1+(q2/q0-w3)/(q2/q0)]/in2；

38、当充电站状态异常且充电站温度正常时，所述第三管理单元将充电站的充电功率设为g3，设定g3=g0-g1×e3(q1/q0-w2)/(q1/q0+w2)-3；

39、当充电站状态异常且充电站温度异常时，所述第三管理单元将充电站的充电功率设为g4，设定g4=g0-g1×{in[1+(q2/q0-w3)/(q2/q0)]/in2+e3(q1/q0-w2)/(q1/q0+w2)-3}；

40、所述第三管理单元将下一管理周期充电桩充电功率的分析结果向用户进行输出；

41、其中，g0为预设充电功率，g1为充电功率调节值。

42、进一步地，所述第一优化单元用以根据充电站的使用时间e0与预设使用时间e1进行比对，并根据比对结果与管理周期内充电站充电桩的故障率对充电桩充电功率的管理过程进行一次优化，其中：

43、当e0≤e1时，所述第一优化单元判定充电站的使用时间正常，并将优化后的充电功率调节值设为g1’，设定g1’=g1×{1-0.5×sin[α×(π/2)]}；

44、当e0＞e1时，所述第一优化单元判定充电站的使用时间异常，并将优化后的充电功率调节值设为g1”，设定g1”=g1×{1-0.36×arctan[(e0-e1)/(e0+e1)×(π/4)]-0.5×sin[α×(π/2)]};

45、其中，α为充电站充电桩的故障率。

46、进一步地，所述优化模块还设有第二优化单元，所述第二优化单元用以将采集的下一管理周期的平均环境湿度s0与预设湿度s1进行比对，并根据比对结果对下一管理周期充电功率的管理过程进行二次优化，其中：

47、当s0≤s1时，所述第二优化单元判定环境湿度正常，不进行优化；

48、当s0＞s1时，所述第二优化单元判定环境湿度异常，并对下一管理周期充电功率的管理过程进行二次优化，所述第二优化单元将优化后的预设使用时间设为e1’，设定e1’=e1×[1-(s0-s1)/(s0+s1)]。

49、进一步地，所述更新模块根据检测周期内采集的输出电能p1与输入电能p2计算充电站的充电效率u，设定u=p1/p2，并将充电效率u与预设效率u0进行比对，根据比对结果对下一检测周期充电桩充电功率的管理过程进行更新，其中：

50、当u≤u0时，所述更新模块判定当前检测周期充电站的充电效率异常，并对下一检测周期充电桩充电功率的管理过程进行更新，将校正后的预设充电功率设为g0’，设定g0’=g0×[1+0.5×(u0-u)/(u0+u)]；

51、当u＞u0时，所述更新模块判定当前检测周期充电站的充电效率正常，不进行更新。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述数据分析单元通过设置预设电压、预设电流和预设功率以提高充电数据异常性分析的准确性，进而提高充电桩状态异常性分析的准确性，从而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述异常分析单元通过第一预设异常值以提高充电桩状态异常性分析的准确性，从而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第一调整单元通过设置预设风速以提高充电桩状态异常性分析的准确性，以减少因风速过大使得充电桩散热效果变好对分析过程带来的影响，从而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第二调整单元通过设置预设海拔高度以提高充电桩状态异常性分析的准确性，以减少因海拔高度过高使得充电桩散热效果变差对分析过程带来的影响，从而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第一管理单元通过设置第二预设异常阈值与第三预设异常阈值以提高充电桩在管理周期内状态异常性判断的准确性，进而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第二管理单元通过设置第四预设异常阈值与预设充电桩温度以提高充电桩在管理周期内温度异常性判断的准确性，进而提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第三管理单元通过设置预设充电功率与充电功率调节值以提高对下一管理周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述第一优化单元通过设置预设使用时间以提高下一管理周期充电功率管理的准确性，从而减少因充电桩使用时间过长导致的老化对充电功率管理分析过程的不利影响，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命而言，所述第二优化单元通过设置预设环境湿度以提高下一管理周期充电功率管理的准确性，从而减少因环境湿度过高对充电功率管理分析过程的不利影响，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命，所述更新模块通过设置预设效率以提高下一检测周期充电功率管理的准确性，最终提高了充电设备的数据采集效率与充电设备的充电效率,延长了充电桩寿命。