充电柜用电状态监测方法与装置与流程

本发明涉及机柜电流检测领域，具体而言，涉及一种充电柜用电状态监测方法与装置。

背景技术：

充电柜主要功能是给用户电池充电。因为无法完全规范用户行为，无法预知用户电池的状态，在订单完成时，电池电量的少充、漏充将会成为故障率较高的几个运维点之一。作为充电柜质量的重要评定标准之一，充电柜应优先保证用户充电正常，确保用户利益不受损失。在充电状态判断依据上，目前主要依靠电流检测或电压检测进行判断。

线路电压的判断是成本低廉且可行有效的方法，但这种方式无法获取准确电流，无法把控电池充电进度，且无法控制电流最大输出。充电柜因无法获取电流数据而无法及时发现问题并解决问题，当电流过大时，极有可能空开跳闸，造成充电失败等故障。

线路电流判断，对单路充电仓以及整体机柜来说都是可控的。通过监控电流值的变化，不仅可以做到精准把控充电状态，向用户发出提醒，还能侦测异常电流，避免生产事故的产生。

市面上常见的电流检测装置，1是多互感线圈的检测装置，每一路电流都能检测到，电流检测精准，但是成本高昂，充电柜很少采用；2是具有远程抄表功能的电表，仅能够判定一路电流状态，现有技术通常为充电柜各个仓门内分别安装电表以实现各仓门内电流检测，不仅大大增加了硬件成本，而且占用多个mcu串口，且mcu数据接收繁琐，运行成本较高。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种充电柜用电状态监测方法与装置，以至少解决现有技术中充电柜电流检测成本高昂且数据获取繁琐的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电柜用电状态监测方法，包括：向电流检测组件发送查询指令；接收所述电流检测组件返回的所述充电柜的总电流值；根据总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态。

优选地，所述根据总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态包括：若在第一时间区间内接收到的总电流值持续为零，则判断所述充电柜的主电源异常；若在第二时间区间内接收到的总电流值持续高于所述充电柜的安全电流值，则判断所述充电柜用电过载。

优选地，当接收到新增用电设备的提示时，所述接收所述电流检测组件返回的所述充电柜的总电流值包括：获取并存储所述充电柜的第一实时总电流值；指示开启所述用电设备的电流控制开关；获取所述充电柜的第二实时总电流值。

优选地，所述根据总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态包括：若所述第二实时总电流值与所述第一实时总电流值的差值小于第一阈值，或所述第二实时总电流值与所述第一实时总电流值的差值大于第二阈值，则判断所述用电设备所在的充电仓充电异常。

优选地，若所述第二实时总电流值与所述第一实时总电流值的差值小于第一阈值，所述判断所述用电设备所在的充电仓充电异常包括：在第三时间区间内持续获取所述充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续小于所述第一阈值，则判断所述用电设备所在的充电仓充电异常。

优选地，若所述第二实时总电流值与所述第一实时总电流值的差值小于第一阈值，所述判断所述用电设备所在的充电仓充电异常还包括：指示重启所述电流控制开关；在第四时间区间内持续获取所述充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续小于所述第一阈值，则判断所述用电设备所在的充电仓充电异常。

优选地，若所述第二实时总电流值与所述第一实时总电流值的差值大于第二阈值，所述判断所述用电设备所在的充电仓充电异常包括：在第五时间区间内持续获取所述充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续大于所述第二阈值，则判断所述用电设备所在的充电仓充电异常。

优选地，当同时接收到多个新增用电设备的提示时，按照预先设定的次序依次执行所述接收所述电流检测组件返回的所述充电柜的总电流值的步骤。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电柜用电状态监测装置，包括：指令发送模块，用于向电流检测组件发送查询指令；数据接收模块，用于接收所述电流检测组件返回的所述充电柜的总电流值；判断模块，用于根据总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电柜用电状态监测系统，包括电流检测组件和主机，所述电流检测组件与所述主机连接通信；所述电流检测组件用于检测所述充电柜的总电流值，并发送所述主机；所述主机根据所述总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态。其中，所述主机包括：指令发送模块，用于向电流检测组件发送查询指令；数据接收模块，用于接收所述电流检测组件返回的所述充电柜的总电流值；判断模块，用于根据总电流值的变化判断所述充电柜的用电状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述方法。

在本发明实施例中，充电柜通过电流检测组件检测充电柜的总电流值并发送主机，主机通过总电流值的变化判断充电柜的用电状态。即本发明实施例的技术方案采用单一电流检测组件(如具有远程抄表功能的电表)对充电柜整体的总电流进行检测，单一电流检测组件与主机(如mcu)之间采用单一串口连接通讯，有效降低了电流检测的硬件成本与运行成本。而且，采用本发明实施例的技术方案，不仅可以监测充电柜整体的用电状态，而且可以监测各仓门内用电设备的充电状态，在保证电流检测的功效的同时降低了电流检测的成本，从而解决了现有技术中充电柜电流检测成本高昂且数据获取繁琐的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种充电柜用电状态监测方法的流程示意图；

图2是根据本发明另一实施例的一种充电柜用电状态监测方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的一种充电柜用电状态监测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出但是本领域技术人员公知的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电柜用电状态监测方法，如图1所示，包括：

步骤101，向电流检测组件发送查询指令；

步骤102，接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值；

步骤103，根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态。

本实施例中，充电柜采用单一电流检测组件(例如具有远程抄表功能的电表)对充电柜整体的总电流进行检测，单一电流检测组件与主机(例如mcu)之间采用单一串口连接通讯，有效降低了电流检测的硬件成本与运行成本。

具体地，当充电柜中无用电设备时，电流查询周期可以稍长，例如设定电流查询周期为10s，主要用于监测充电柜主电源运行是否正常；当充电柜中有用点设备时，电流查询周期较短，例如设定电流查询周期为1s，主要用于监测充电柜用电状态，以确保及时发现充电柜用电异常，并及时采取有效措施。

优选地，根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态包括：若在第一时间区间内接收到的总电流值持续为零，则判断充电柜的主电源异常；若在第二时间区间内接收到的总电流值持续高于充电柜的安全电流值，则判断充电柜用电过载。

具体地，在一个或多个电流查询周期内，若检测到电流检测组件返回的总电流值为零，则确认充电柜的主电源异常，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态，启用备用电源工作，并向服务器发送主电源异常信息；为避免误报，优选连续3-5个电流查询周期内接收到的总电流值持续零，则确认为充电柜主电源异常。若在一个或多个电流查询周期内，检测到电流检测组件返回的总电流值持续高于充电柜的安全电流值，则确认充电柜用电过载，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态；为避免烧坏主电源和/或用电设备，优选1-2个电流查询周期内接收到的总电流值持续高于充电柜的安全电流，则确认充电柜用电过载。采用本实施例的技术方案，可有效监测充电柜的用电状态，以及时发现充电柜主电源异常或用电过载，并及时采取有效措施避免造成不必要的损失。

优选地，当接收到新增用电设备的提示时，接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值包括：获取并存储充电柜的第一实时总电流值；指示开启用电设备的电流控制开关；获取充电柜的第二实时总电流值。

具体地，当接收到新增用电设备的提示时，获取并存储此时的总电流值；指示该用电设备的电流控制开关(如继电器)开启，即该用电设备所在充电仓供电开启；此时再次获取充电柜的总电流值。本实施例的技术方案旨在获取新增用电设备前后的实时总电流值，通过新增用电设备前后实时总电流值的变化来判断该用电设备所在充电仓内的充电状态。

优选地，根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态包括：若第二实时总电流值与第一实时总电流值的差值小于第一阈值，或第二实时总电流值与第一实时总电流值的差值大于第二阈值，则判断所述用电设备所在的充电仓充电异常。

具体地，充电柜新增用电设备，为避免用电设备连接异常或充电故障或电路短路，可根据用电设备相关参数设定阈值，以参考判断用电设备的充电状态。若新增用电设备通电后的实时电流值与通电前的实时电流值的差值小于预设的第一阈值，则确认该用电设备连接异常或充电故障；若新增用电设备通电后的实时电流值与通电前的实时电流值的差值大于预设的第二阈值，则确认该用电设备短路。采用本实施例的技术方案，可在新增用电设备时及时发现异常，进而及时通知用户异常情况。

优选地，若第二实时总电流值与第一实时总电流值的差值小于第一阈值，判断用电设备所在的充电仓充电异常包括：在第三时间区间内持续获取充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续小于第一阈值，则判断用电设备所在的充电仓充电异常。

具体地，为避免错误判断，优选在多个查询周期内实时总电流值的变化持续小于第一阈值，才确认用电设备连接异常或充电故障。本实施例的技术方案有效提高了用电设备充电状态监测的准确度。

优选地，若第二实时总电流值与第一实时总电流值的差值小于第一阈值，判断用电设备所在的充电仓充电异常还包括：指示重启电流控制开关；在第四时间区间内持续获取充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续小于第一阈值，则判断用电设备所在的充电仓充电异常。

具体地，为进一步提高用电设备充电状态监测的准确度，当新增用电设备通电前后的实时电流值变化小于第一阈值，且连续多个查询周期内接收到的实时电流值变化持续小于第一阈值，则发送指示重启电流控制开关(如继电器)，并在重启电流控制开关后的连续多个查询周期内接收到的实时电流值变化仍持续小于第一阈值，此时确认用电设备连接异常或充电故障，并通知用户，同时向服务器发送该用电设备充电异常的信息。本实施例的技术方案采用多次反复确认的方式判断用电设备是否连接异常或充电故障，以避免因信息误报给用户造成困扰。

优选地，若第二实时总电流值与第一实时总电流值的差值大于第二阈值，判断用电设备所在的充电仓充电异常包括：在第五时间区间内持续获取充电柜的实时总电流值，并确认实时总电流值的变化持续大于所述第二阈值，则判断用电设备所在的充电仓充电异常。

具体地，为避免错误判断，优选在多个查询周期内实时总电流值的变化持续大于第二阈值的情形下，才确认用电设备短路。本实施例的技术方案有效提高了用电设备充电状态监测的准确度。

优选地，当同时接收到多个新增用电设备的提示时，按照预先设定的次序依次执行接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值的步骤。

具体地，若同时新增两个或两个以上用电设备，为避免电流检测判断相互干扰，本实施例的技术方案按照预先设定的次序依次进行上述电流检测判断。即在进行某一新增用电设备的电流判断时，其他新增用电设备的电流判断存储在执行队列中。同一时间只能对一个新增用电设备的充电状态进行判断，有效提高了仓门内充电状态的准确性。

本申请实施例的技术方案采用单一电流监测组件对充电柜的总电流值进行监测，降低了电流监测的成本，并避免了主机串口的过多占用；此外，本申请实施例的技术方案通过总电流值的变化判断充电柜的用电状态，不仅可以有效监测充电柜整体用电状态，而且可以有效监测各充电仓的充电状态。此外，本申请实施例的技术方案通过多次反复判断的方式有效提高了电流监测的准确性。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例旨在进一步解释说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种充电柜用电状态监测方法，如图2所示，包括：

步骤201，主机向电流检测组件发送查询指令；

步骤202，电流检测组件根据查询指令检测充电柜的总电流值，并发送主机；

步骤203，主机根据本次接收的总电流值较上一次接收的总电流值的变化判断充电柜的用电状态。

具体地，本实施例中，充电柜的电流检测组件(例如具有远程抄表功能的电表)与主机(例如mcu)之间采用485串口连接通讯。

当充电柜中无用电设备(例如充电电池)，即充电柜为空闲状态时，mcu以10s为周期向电表发送查询指令，并接收电表检测的充电柜的总电流值。当连续3次(即第一时间区间为30s)接收的总电流值均为零时，则确认充电柜的主电源异常，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态，启用备用电源工作，并向服务器发送主电源异常信息；当连续两次(即第二时间区间为20s)接收的总电流值均大于充电柜的安全电流16a时，则确认充电柜用电过载，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态。当充电柜中有用电设备(例如充电电池)，即充电柜为使用状态时，mcu以1s为周期向电表发送查询指令，并接收电表检测的充电柜的总电流值。当连续5次(即第一时间区间为5s)接收的总电流值均为零时，则确认充电柜的主电源异常，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态，启用备用电源工作，并向服务器发送主电源异常信息；当连续两次(即第二时间区间为2s)接收的总电流值均大于充电柜的安全电流16a时，则确认充电柜用电过载，此时断开主电源，充电柜提示为不可用状态。采用本实施例的技术方案，可有效监测充电柜的用电状态，以及时发现充电柜主电源异常或用电过载，并及时采取有效措施避免造成不必要的损失。

作为一种优选的实施方式，当用户使用充电柜，放入充电电池并连接充电电源，关好充电仓仓门，mcu接收到新增用电设备的提示；mcu向电表发送查询指令，接收并缓存电表检测的实时总电流值(即第一实时总电流值)；mcu指示开启该充电电池所在充电仓内的电流控制开关(例如继电器)；mcu向电表发送查询指令并接收电表检测的实时总电流值(即第二实时总电流值)；并根据继电器开启前后获取的实时总电流值的变化判断充电电池所在充电仓内的充电状态。

若继电器开启后获取的实时总电流值与继电器开启前获取的实时总电流值的差值小于预设的第一阈值(例如70ma-150ma)，则确认该充电电池连接异常或充电故障；若继电器开启后获取的实时总电流值与继电器开启前获取的实时总电流值的差值大于预设的第二阈值(例如5000ma)，则确认该充电电池短路。

需要说明的是，第一阈值与第二阈值根据用电设备及充电柜的相关参数设定，其中，第一阈值随着总电流的增加而增加。本实施例中，第一阈值的区间为70ma-150ma，随着充电柜中用电设备的增多，充电柜的总电流增加，其中，总电流每增加2000ma，第一阈值增加5ma；第二阈值预设为5000ma。

对于继电器开启后获取的实时总电流值与继电器开启前获取的实时总电流值的差值小于预设的第一阈值的情况，优选地，为避免错误判断，mcu以3s为周期向电表发送查询指令，并接收电表检测的实时总电流值，若连续6次(即第三时间区间为18s)实时总电流值的变化小于第一阈值，则确认充电电池所在的充电仓内电流过低，并通知用户。mcu可继续执行上述电流检测判断步骤，例如，在上述连续6次实时总电流值的变化小于第一阈值后，继续获取实时总电流值并进行判断，直到执行完成17个检测周期的电流检测判断。

进一步可选地，为进一步提高用电设备充电状态监测的准确度，当继电器开启后获取的实时总电流值与继电器开启前获取的实时总电流值的差值小于预设的第一阈值，且连续17个检测周期内实时总电流值的变化小于第一阈值，mcu指示重启继电器，再次进行17个检测周期(即第四时间区间为51s)的电流检测判断；若再次进行的17个检测周期(即第四时间区间为51s)内实时总电流值的变化仍小于第一阈值，则确认充电电池连接异常或充电故障，并通知用户，同时向服务器发送该充电电池所在仓门内充电异常的信息。本实施例的技术方案采用多次反复确认的方式判断用电设备是否连接异常或充电故障，有效提高了电流监测的准确性，并可避免因信息误报给用户造成困扰。

需要说明的是，对于电流检测判断过程中，总电流变化始终为零的情况，在连续6次实时总电流值的变化始终为零时，则可确认充电电池所在的充电仓内充电异常，并向服务器发送充电异常信息，而无需后续步骤。

对于继电器开启后获取的实时总电流值与继电器开启前获取的实时总电流值的差值大于预设的第二阈值的情况，优选地，为避免错误判断，mcu以3s为周期向电表发送查询指令，并接收电表检测的实时总电流值，若连续6次(即第五时间区间为18s)实时总电流值的变化大于第二阈值5000ma，则确认充电电池所在的充电仓内充电异常，立即关闭继电器，同时向服务器发送充电异常信息，以防止对充电电池和/或充电柜内其他用电设备造成损害。

作为一种可选的实施例，若同时新增多个用电设备，即充电仓a、充电仓b、充电仓c同时放入充电电池，则按照预先设定的次序依次执行上述电流检测判断的步骤。也就是说，本实施例的电流检测判断以队列形式运行，相同的电流检测判断只能运行一个，其它电流检测判断储存在执行队列中。

本申请实施例的技术方案采用单一电流监测组件对充电柜的总电流值进行监测，降低了电流监测的成本，并避免了主机串口的过多占用；此外，本申请实施例的技术方案通过总电流值的变化判断充电柜的用电状态，不仅可以有效监测充电柜整体用电状态，而且可以有效监测各充电仓的充电状态。此外，本申请实施例的技术方案通过多次反复判断的方式有效提高了电流监测的准确性。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的步骤组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的步骤顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的步骤并不一定是本发明所必须的。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种充电柜用电状态监测装置，如图3所示，包括：

指令发送模块301，用于向电流检测组件发送查询指令；

数据接收模块302，用于接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值；

判断模块303，用于根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态。

需要说明的是，本实施例中的指令发送模块301可以用于执行本申请实施例中的步骤101；本实施例中的数据接收模块302可以用于执行本申请实施例中的步骤102；本实施例中的判断模块303可以用于执行本申请实施例中的步骤103。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

另外，在本发明实施例中的各功能模块可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现，本申请不做特殊限定。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电柜用电状态监测系统，包括电流检测组件和主机，电流检测组件与主机连接通信；电流检测组件用于检测所述充电柜的总电流值，并发送主机；主机根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态。其中，主机包括：指令发送模块，用于向电流检测组件发送查询指令；数据接收模块，用于接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值；判断模块，用于根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态。

本申请实施例的技术方案采用单一电流监测组件对充电柜的总电流值进行监测，降低了电流监测的成本，并避免了主机串口的过多占用；此外，本申请实施例的技术方案通过总电流值的变化判断充电柜的用电状态，不仅可以有效监测充电柜整体用电状态，而且可以有效监测各充电仓的充电状态。此外，本申请实施例的技术方案通过多次反复判断的方式有效提高了电流监测的准确性。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行上述充电柜用电状态方法的程序代码。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

向电流检测组件发送查询指令；

接收电流检测组件返回的充电柜的总电流值；

根据总电流值的变化判断充电柜的用电状态。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。