一种智能充电桩及方法与流程

1.本发明属于智能充电桩领域，尤其涉及一种可以智能监测的充电桩及充电桩运作方法。


背景技术：

2.充电桩是为电动汽车提供电池动力支持的专用电力设备，主要安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）、居民小区停车场或充电站内，通过充电插头，为各种型号电动汽车提供不同电压等级的充电服务。充电桩采用交、直流供电方式，以特定的充电卡进行刷卡使用， 用户通过人机交互界面操作，充电时可选择定电量、定时间、定金额、自动（充满为止）四种充电模式，充电桩的交流工作电压 220v 或 380v，普通纯电动轿车充满电一般需要 4-5 个小时，充电桩造价低廉，主要安装在停车场，适用于慢充动力电池。
3.但目前充电桩还有以下不足，数量较少以及利用率低的问题，特别是充电桩经常损坏，不能够及时反馈；以及充电桩车位被其它车辆占用的现象也是经常发生，以上现象导致正常急需充电的电动车不能够及时充电。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种智能化的充电设备，以解决上述充电桩车辆位置被占以及设备自测问题。
5.本发明的具体技术方案如下：一种智能充电桩装置，包括图像识别装置、车辆感应装置、故障诊断装置、控制单元、中继网关以及与中继网关相关联的云端管理平台。
6.进一步的，所述的图像识别装置至少包括一摄像头，可以对车辆进行识别，以及对停车位的状态进行识别，并将识别结果上传；以及包括一通信模块，所述控制器通过所述通信模块与一后台服务器通信连接。
7.进一步的，所述的图像识别装置为摄像头，特别是车辆停车位置内是否具有其它车辆进行识别，如果发现为非常车辆，要以通过自助司机语音系统，对非正常车辆进行提示。
8.进一步的，还包括一车辆感应装置，可以以车辆进行监测是否在正确的停车位。
9.进一步的，所述的车辆感应装置为一电场传感装置，可以是一线圈、电容膜、压力膜、压力感应装置之任一种或组合，可以对相对应位置进行车辆检测。
10.进一步的，所述装置还包括故障诊断装置，可以对充电装置进行诊断。
11.进一步的，基于深度神经网络的直流充电桩故障诊断方法，利用对整流器输出电压的监测实现充电桩故障实时诊断,利用电路仿真软件对直接电流控制系统、同步 pi 电流控制和一种旋转坐标系解耦控制等典型的控制策略在正常运行、功率器件故障、控制元件故障等运行状态下进行仿真，得到输出电压波形数据,将这些输出电压波形数据作为数据输入对深度神经网络进行训练，得出了基于数据指针向量的故障诊断判据。
12.还有，基于上述的智能充电装置的工作方法，包括步骤：
s1：定时启动图像识别装置，即启动摄像头；s2：对车辆停车位进行识别，再判断是否具备正常的待充电车辆；s3：如果有车辆，则对车牌进行识别，并转入数据库及管理后台；s4：执行所述当前状态所对应的任务内容；s5：如果没有车辆，上报本装置及停车位的状态。
13.进一步的，还有工作步骤如下：s1：定时启动车辆感应装置；s2：对感应装置对应位置进行判断，是否存在车辆；s3：如果有车辆，则对车辆进行握手通讯，并努力建立联系；s4：执行所述当前状态所对应的任务内容，并转入数据库及管理后台；s5：如果没有车辆，上报本装置及停车位的状态。
14.进一步的，以及工作步骤如下：s1：定时启动故障诊断装置；s2：对车辆故障进行诊断；s3：对故障状态及信息进行上传；以及对上述的图像识别装置、车辆感应装置、故障诊断装置发出的信息进行融合，并通过中继网关以及与中继网关相关联的云端管理平台进行统一管理，以获得最新的车辆状态及充电装置的工况参数。
15.本发明的优点和效果在于：及时发现充电桩车位被其它车辆占用的现象，并对用户发出信息进行警示，并且能够对充电设备的故障和运行状态进行监测和自测，使得充电桩的工作效率更高。
附图说明
16.图1为本发明所提出的智能充电桩的图像识别装置的结构示意图。
17.图2为本发明所提出的智能充电桩的车辆感应装置结构示意图。
18.其中，1.本体、2.显示屏、3、摄像头、4、感应装置。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的工作原理及实施过程进行陈述和说明。为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
20.为了实现本发明前面所述的发明目的，申请人特别设计了以下技术方案：这是一种智能充电桩装置，除本体1以外，还至少包括图像识别装置、车辆感应装置、故障诊断装置、控制单元、中继网关以及与中继网关相关联的云端管理平台。
21.其中，图像识别装置就是摄像头3，此摄像头3可以获取充电桩车位是否存在正常车辆，以及车辆的状态等，另外，还可以根据车辆的认证和状态情况提供更多的功能和服务。
22.具体的说，如果识别出停在停车位的车辆不是新能源车辆，可以通过特殊的通道
对车主进行通知，例如通过114查号台，或是专属的交通管理网站或是平台，这样可以有效的杜绝充电桩车位被其它车辆占用的情况。
23.另外，就是对车位上的车辆可以进行识别，如果为会员或是曾经有过这样的充电经历的用户，可以提供更多的更优秀的服务。例如可以进行提前储值充电费用的功能，以名得下次再来的还要再次充值。
24.也就是说，对所述的图像识别装置至少包括一摄像头3，可以对车辆进行识别，以及对停车位的状态进行识别，并将识别结果上传；以及包括一通信模块，所述控制器通过所述通信模块与一后台服务器通信连接。为了保证数据有效性，至少具备一台服务器为此项任务提供服务。
25.也可以这样说，所述的图像识别装置为摄像头3，特别是车辆停车位置内是否具有其它车辆进行识别，如果发现为非常车辆，要以通过自助司机语音系统，对非正常车辆进行提示，同时，也可以在显示屏2进行显示。
26.除此以外，为了更好的车辆的状态进行监测，在本方案中还包括一车辆感应装置4，该装置为一金属材料制成，铺设在地面以下，对金属材料具有较高的敏感性，因此将此装置设置在停车位时，就可以对车辆进行监测是否在正确的停车位。这样，特别是本车位是停车具有明显的指导意义。
27.即所述的车辆感应装置为一电场传感装置，可以是一线圈、电容膜、压力膜、压力感应装置之任一种或组合，可以对相对应位置进行车辆检测。
28.还有，为了更好的保证装置工作的正常，所述装置还包括故障诊断装置，可以对充电装置进行诊断，这个部分在图示中没有表示出来。
29.当然，这是一种基于深度神经网络的直流充电桩故障诊断方法，利用对整流器输出电压的监测实现充电桩故障实时诊断,利用电路仿真软件对直接电流控制系统、同步 pi 电流控制和一种旋转坐标系解耦控制等典型的控制策略在正常运行、功率器件故障、控制元件故障等运行状态下进行仿真，得到输出电压波形数据,将这些输出电压波形数据作为数据输入对深度神经网络进行训练，得出了基于数据指针向量的故障诊断判据，这样，可以对车辆的充电工况进行实时的监测和维护。
30.另外，在基于上述设备的基础上，这样智能充电装置的工作方法，包括步骤：s1：定时启动图像识别装置，即启动摄像头3；s2：对车辆停车位进行识别，再判断是否具备正常的待充电车辆；s3：如果有车辆，则对车牌进行识别，并转入数据库及管理后台；s4：执行所述当前状态所对应的任务内容；s5：如果没有车辆，上报本装置及停车位的状态。
31.这样，通过上述的工作步骤，可以对停车的实时状态进行监测，当然，对于车辆信息的上报，是通过在本系统上具有的控制单元、中继网关以及与中继网关相关联的云端管理平台来实现的。
32.另外，对于感应装置4的工作步骤如下：s1：定时启动车辆感应装置；s2：对感应装置对应位置进行判断，是否存在车辆；s3：如果有车辆，则对车辆进行握手通讯，并努力建立联系；
s4：执行所述当前状态所对应的任务内容，并转入数据库及管理后台；s5：如果没有车辆，上报本装置及停车位的状态。
33.这样，也就得到了车辆的更精确信息，并可以结合摄像头的功能及结果，来对停车位的状态进行更精准的判断和通报。
34.再者进一步的，以及工作步骤如下：s1：定时启动故障诊断装置；s2：对车辆故障进行诊断；s3：对故障状态及信息进行上传；这样，对于故障诊断也达到了判断和处理的作用。
35.检查和诊断的工作如下：通信功能：检查在充电过程中，充电桩应能按照约定的协议要求进行通信。显示功能：分别模拟待机状态、充电状态、故障或告警状态等，检查充电桩的显示信息稳定性。插头锁止功能：通过检查电子锁反馈信号变化和机械锁是否能操作，确定电子锁止装置与机械锁止装置的连锁效果。输入功能：在充电过程中， 模拟启停操作，观察充电桩的响应及时性。绝缘功能：施加直流电压，检测充电桩绝缘电阻大小；施加工频交流电压，检测充电桩泄漏电流值，观察实验部位是否出现绝缘击穿或闪络现象。点击防护功能：检查交流充电桩在充电前，不使用工具打开充电桩的盖子或门，充电桩应无法启动充电，将充电桩连接试验系统设置在额定负载状态下运行，不使用工具打开充电桩盖子或门，充电桩是否可切断交流供电回路，控制导引电路保持通电。接地功能：通过电桥、接地电阻试验仪或数字式低电阻试验仪测量充电桩内任意应接地点至总接地之间的电阻。计量功能：根据该充电桩准确度等级，分别检测其工作误差、示值误差、付费金额误差和时钟示值误差是否在允许范围内。
36.以及对上述的图像识别装置、车辆感应装置、故障诊断装置发出的信息进行融合，并通过中继网关以及与中继网关相关联的云端管理平台进行统一管理，以获得最新的车辆状态及充电装置的工况参数。
37.通过这样的方案设计，最终可以达到一个比较好的效果，及时发现充电桩车位被其它车辆占用的现象，并对用户发出信息进行警示，并且能够对充电设备的故障和运行状态进行监测和自测，使得充电桩的工作效率更高。
38.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。