一种换电站故障诊断方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及换电站技术领域，特别涉及一种换电站故障诊断方法、装置及设备。


背景技术：

2.近年来，电动汽车市场发展迅猛，电动汽车是公认的解决能源危机和环境污染的重要途径之一，汽车电动化已成为必然趋势。目前，纯电动汽车的续驶里程基本能够满足用户的实际使用需求，但能源补给效率也仍是当前广大用户比较关心的问题。
3.能源补给方式分为整车充电模式和换电模式，整车充电模式耗时长，即使快充也需要30分钟以上，便捷性不能满足需求。因此，换电模式受到更多人的青睐，换电模式是由换电站提供充满电的电池，在三种分之内完成换电过程，并将卸下的电池在换电站内完成充电，这极大提高了能源补给效率，便捷性较好。
4.换电站中设备众多且结构复杂，在运营过程中，如果出现故障需要人工排查，很难在短时间内准确找到故障点，效率较低，可靠性较差，影响换电站的运营，降低客户体验，同时，若不能即使排查故障，也会给换电站的安全带来一定的威胁。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种换电站故障诊断方法、装置及设备，用以解决现有技术中换电站故障诊断效率低，以及排除故障不及时的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
7.本发明实施例提供一种换电站故障诊断方法，包括：
8.采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息；
9.针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标；
10.根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。
11.可选地，所述根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案包括：
12.利用所述故障诊断信息，获取与所述数据信息和所述故障评价指标相关的故障诊断数据；
13.根据所述故障诊断数据，采用故障分析方法，对所述数据信息和所述故障评价指标进行分析，输出故障判断信号、故障等级信号、故障原因、故障分析过程和故障分析结果；
14.根据所述故障分析过程和所述故障分析结果，输出所述维修方案。
15.可选地，所述方法还包括：
16.提供对所述故障分析过程和所述故障分析结果进行解释的解释说明。
17.可选地，所述方法还包括：
18.获取通过人机交互界面输入的所述故障诊断信息。
19.可选地，所述数据信息包括以下至少一项数据：
20.所述换电站中的换电设备故障信号、换电设备故障数据、换电过程数据信息以及电池包实时数据信息。
21.可选地，所述故障分析方法包括以下至少一项方法：
22.故障树分析法、神经网络法。
23.本发明实施例还提供一种换电站故障诊断装置，包括：
24.数据采集模块，用于采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息；
25.数据分析模块，用于针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标；
26.故障诊断模块，用于根据所述数据信息和所述故障评价指标，根据预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。
27.可选地，所述故障诊断模块包括：
28.数据获取单元，用于利用所述故障诊断信息，获取与所述数据信息和所述故障评价指标相关的故障诊断数据；
29.故障分析单元，用于根据所述故障诊断数据，采用故障分析方法，对所述数据信息和所述故障评价指标进行分析，输出故障判断信号、故障等级信号、故障原因、故障分析过程和故障分析结果；
30.输出单元，用于根据所述故障分析过程和所述故障分析结果，输出所述维修方案。
31.可选地，所述故障诊断模块还包括：
32.解释单元，用于提供对所述故障分析过程和所述故障分析结果进行解释的解释说明。
33.可选地，所述故障诊断模块还包括：
34.信息获取单元，用于获取通过人机交互界面输入的所述故障诊断信息。
35.可选地，所述数据采集模块具体用于采集以下至少一项数据：所述换电站中的换电设备故障信号、换电设备故障数据、换电过程数据信息以及电池包实时数据信息。
36.可选地，所述故障分析方法具体包括以下至少一项方法：故障树分析法、神经网络法。
37.本发明实施例还提供一种换电站故障诊断设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的换电站故障诊断方法。
38.本发明的有益效果是：
39.本发明的方案，通过采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息；针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标；根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。通过对换电设备和电池包的数据信息实时监控，并利用预先存储的故障诊断信息，可以及时进行故障诊断，输出维修方案，并排除故障。
附图说明
40.图1表示本发明实施例提供的换电站故障诊断方法的流程图；
41.图2表示本发明实施例提供的换电站故障诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
43.本发明针对现有技术中换电站故障诊断效率低，以及排除故障不及时的问题，提供一种换电站故障诊断方法、装置及设备。
44.下面在具体的实施例中对该换电站故障诊断方法进行详细说明如下。
45.如图1所示，本发明实施例提供一种换电站故障诊断方法，包括：
46.s101：采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息。
47.所述数据信息包括以下至少一项数据：
48.所述换电站中的换电设备故障信号、换电设备故障数据、换电过程数据信息以及电池包实时数据信息。
49.需要说明的是，所述换电设备故障信号主要包括：用于换电的设备的故障信号、充电设备的故障信号以及消防、空调、电表、功率变换系统等设备的故障信号及故障等级，电池包实时数据信息主要包括：电池包实时充电电压、电流、温度、电池荷电状态等信息以及绝缘故障、子板温度采集电路故障、动力电池高压互锁故障、动力电池温度过高、动力电池内部总电压检测故障、动力电池总电流检测电路故障等信息。
50.在获取所述数据信息时，将所能够获取到的数据信息全部获取。
51.s102：针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标。
52.需要说明的是，将所述数据信息进行预处理，得到一系列的故障评价指标。
53.在对所述故障评价指标进行分析时，需要获取能够对所述故障评价指标进行分析的所有数据信息，才能够对所述故障评价指标进行分析，该数据信息可以为一个或者多个。
54.s103：根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。
55.所述利用所述数据信息和所述故障评价指标，根据预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案包括：
56.利用所述故障诊断信息，获取与所述数据信息和所述故障评价指标相关的故障诊断数据；
57.根据所述故障诊断数据，采用故障分析方法，对所述数据信息和所述故障评价指标进行分析，输出故障判断信号、故障等级信号、故障原因、故障分析过程和故障分析结果；
58.根据所述故障分析过程和所述故障分析结果，输出所述维修方案。
59.所述故障分析方法包括以下至少一项方法：
60.故障树分析法、神经网络法。
61.需要说明的是，所述预先存储的故障诊断信息是指领域专家或知识工程师提供的与换电站中的换电设备和电池包故障诊断相关的诊断原则、解决方法等专业数据和资料。
62.利用所述故障诊断信息，对所述数据信息和所述故障评价指标进行推理和分析，输出换电站中的换电设备和电池包是否故障和故障等级的故障诊断数据。
63.针对故障诊断数据，采用故障分析方法，对所述数据信息和所述故障评价指标进行分析，输出故障判断信号、故障等级信号、故障原因、故障分析过程和故障分析结果，并根据所述故障分析过程和所述故障分析结果，输出所述维修方案，之后将故障分析过程、故障
原因、维修方案和维修记录等信息进行存储，并记录维修日期、维修时长、维修内容，形成维修日志。
64.所述方法还包括:
65.提供对所述故障分析过程和所述故障分析结果进行解释的解释说明。
66.所述方法还包括：
67.获取通过人机交互界面输入的所述故障诊断信息。
68.需要说明的是，人机交互界面是用户获取故障诊断信息的界面，同时领域专家和知识工程师通过人机交互界面对故障诊断信息进行处理和更新，随着处理故障案件的增多，故障诊断信息可以不断进行修改，优化，并提供更精确的故障解决方案。
69.下面以一个具体的实施例说明该换电站故障诊断方法。
70.以监控电池包的充电电压数据为例：
71.对于电池包的充电电压数据，其中，关于充电截止压差的监控至关重要，根据故障诊断信息，当充电截止压差大于50mv小于200mv时，为一级故障，当充电截止压差大于200mv时，为二级故障。故障诊断信息中提供的解决方法为：若故障发生原因为某串单体初始带电量较低，采用均衡方法对电池包补电，若故障发生原因为某串单体老化，采用更换单体的方式解决故障。
72.针对上述故障发生原因及解决方案，采用故障树分析法分析充电截止压差异常原因，并进行推理分析，得出电池包第21串单体衰减严重导致截止压差过大(截止压差为300mv)，为二级故障，需要立即更换第21串单体。
73.提供对所述故障分析过程和所述故障分析结果进行解释的解释说明，对于所述截止压差异常故障，将故障分析过程、故障发生原因、维修方案进行详细记录，并记录维修日期、维修时长、维修内容，形成维修日志。
74.本发明实施例，通过采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息；针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标；根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。通过对换电设备和电池包的数据信息实时监控，并利用预先存储的故障诊断信息，可以及时进行故障诊断，输出维修方案，并排除故障。
75.如图2所示，本发明实施例还提供一种换电站故障诊断装置，包括：
76.数据采集模块201，用于采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息；
77.数据分析模块202，用于针对所述数据信息进行数据分析，获得所述换电站的故障评价指标；
78.故障诊断模块203，用于根据所述数据信息和所述故障评价指标，利用预先存储的故障诊断信息，进行故障诊断，并输出维修方案。
79.需要说明的是，所述数据采集模块201与所述数据分析模块202通讯互联，所述数据采集模块201用于采集换电站中的换电设备和电池包的数据信息，并采用rs-232、rs-485或者控制器局域网络(controller area network，can)等数据通讯链路，将所述数据信息传输至数据分析模块202。
80.所述故障诊断模块203和所述数据分析模块202通讯互联，所述故障诊断模块203接收所述数据分析模块202传输的所述数据信息和所述故障评价指标。
81.所述故障诊断模块203包括：
82.数据获取单元，用于利用所述故障诊断信息，获取与所述数据信息和所述故障评价指标相关的故障诊断数据；
83.故障分析单元，用于根据所述故障诊断数据，采用故障分析方法，对所述数据信息和所述故障评价指标进行分析，输出故障判断信号、故障等级信号、故障原因、故障分析过程和故障分析结果；
84.输出单元，用于根据所述故障分析过程和所述故障分析结果，输出所述维修方案。
85.所述故障诊断模块203还包括：
86.解释单元，用于提供对所述故障分析过程和所述故障分析结果进行解释的解释说明。
87.所述故障诊断模块203还包括：
88.信息获取单元，用于获取通过人机交互界面输入的所述故障诊断信息。
89.所述故障分析方法具体包括以下至少一项方法：故障树分析法、神经网络法。
90.本发明实施例还提供一种换电站故障诊断设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的换电站故障诊断方法。
91.以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。