[發明專利]一種基于電氣特征序列分析的電瓶車充電狀態分析方法

在審

• 申請號: 202110067365.6
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112881835A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉斌;談竹奎;張秋雁;唐賽秋;顏霞;陳榮;申彧;周海;曾鵬;王燦華;林呈輝;王冕;高吉普;徐梅梅;任召廷;楊成;陳敦輝;張后誼;李鑫卓;馮起輝;徐玉韜;張歷;李博文;祝健楊;張俊杰
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 胡緒東

本發明公開了一種基于電氣特征序列分析的電瓶車充電狀態分析方法，該方法包括以下步驟：步驟S1、獲取電瓶車充電時電壓、電流采樣數據；步驟S2、設置時間區間，則將步驟S1得到的電壓、電流采樣數據分為若干個數據集；步驟S3、計算每個時間區間的電氣特征量；步驟S4、將步驟S3計算結果加入溫度傳感值，并生成整個充電周期的電氣特征序列；步驟S5、將電瓶車的電氣特征序列依次輸入至訓練好的時間循環神經網絡得到結果，若結果為1則說明正常，若為0則說明異常；相比傳統的電瓶車溫度監控，本發明利用電氣監測量分析電瓶車充電狀態，能夠快速發現電瓶車充電異常情況，并且在電器特征序列分析時考慮了歷史數據和特征的時序變化情況，能夠提高狀態分析的準確率。

技術領域

本發明涉及一種基于電氣特征序列分析的電瓶車充電狀態分析方法，屬于電瓶車充電技術領域。

背景技術

隨著電瓶車的普及，越來越多人使用電瓶車出行，電池質量參差不齊導致電瓶車充電事故頻發，如何通過技術手段實現電瓶車充電狀態監測是當前的熱點問題。目前尚未有人提出關于電瓶車充電狀態的分析方法，僅有針對電瓶車充電裝置的設計方法。如中國專利申請(公告號CN202586432U)提出的一種帶充電保護的電動車監測控制系統，該系統包含電壓電流檢測單元，中國專利申請(公告號為CN210866413U)提出的一種監測保護電動車充電的裝置，該監測裝置能夠測量電池的變形情況，中國專利申請(公開號為CN109742579B)提出的電瓶車充電插座防火防盜系統，在電瓶車充電插座增加了溫度傳感器，上述中國專利申請中都能夠監測電瓶車充電時外部數據，但是沒有能力判斷電瓶車的充電狀態正常或者異常，如常見的異常有電池泄露、充電短路、過壓充電等。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于電氣特征序列分析的電瓶車充電狀態分析方法，該方法基于循環神經網絡方法，分析電瓶車充電時各類電氣特征的變化情況，進而掌握電瓶車充電時的狀態，能夠及時發現異常狀態，防止故障導致的電氣火災發生，以解決現有技術中存在的技術問題。

本發明采取的技術方案為：一種基于電氣特征序列分析的電瓶車充電狀態分析方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1、獲取電瓶車充電時電壓、電流采樣數據；

步驟S2、設置時間區間，則將步驟S1得到的電壓、電流采樣數據分為若干個數據集；

步驟S3、計算每個時間區間的電氣特征量；

步驟S4、將步驟S3計算結果加入溫度傳感值T，并生成整個充電周期的電氣特征序列；

步驟S5、將電瓶車的電氣特征序列依次輸入至訓練好的時間循環神經網絡得到結果，如果結果為1則說明電瓶車充電狀態為正常，如果結果為0則說明電瓶車充電狀態為異常。

步驟S1所獲取的電壓、電流采樣數據是高頻原始采樣數據或低頻幅值采樣數據。

步驟S1所獲取的電壓、電流采樣數據替換為電流采樣數據。

步驟S2計算得到的電氣特征向量包括有功功率P、無功功率Q、視在功率S、功率因素電壓諧波U_i、電流諧波I_i其中的一個或者多個的組合，其中電壓諧波U_i、電流諧波I_i根據步驟S1所獲取的電壓采樣數據、電流采樣數據經過快速傅里葉變換(FFT)得到，電壓諧波U_i和電流諧波I_i為相量形式，i取0至11或者更多。

步驟S4所述時間循環神經網絡采用循環神經網絡RNN、長短時記憶神經網絡LSTM、門控循環單元GRU或其變種方法。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明相比傳統的電瓶車溫度監控，本發明利用電氣監測量分析電瓶車充電狀態，能夠快速發現電瓶車充電異常，并且用電器特征序列分析時考慮了歷史數據和時序變化情況，能夠提高狀態分析的準確率。

附圖說明