(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221071213 0.2 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510620 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 徐子力　冯庆燎　余飞鸥　周奕　 范晋衡　张楚璇　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 杨望仙 (51)Int.Cl. H04L 41/0677(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04N 7/18(2006.01) G08B 21/18(2006.01)B60L 53/68(2019.01) (54)发明名称 基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障 预警系统和方法 (57)摘要 本发明涉及故障预警系统技术领域， 为基于 状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统 和方法， 该系统包括充电桩监测读取模块、 智能 视频监控模块、 智能预 警模块、 服务器后台、 电网 控制中心和车主客户端； 可实现异常情况自动识 别、 异常情况快速搜索、 异常情况自动定位、 异常 情况自动报警。 本发明通过对充电桩的换流器交 流测的数据进行读取， 利用充电桩监测读取模 块、 智能视频监控模块、 智能预警模块、 估计方法 以及故障定位方法进行信息判断， 结合智能视频 监控确定充电桩的具体状况和位置， 实现精确地 对充电桩故障预警。 权利要求书1页 说明书8页 附图4页 CN 115065591 A 2022.09.16 CN 115065591 A 1.基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征在于： 包括充电桩监测 读取模块、 智能视频监控模块、 智能预警模块和服务器后台， 充电桩监测读取模块与智能视 频监控模块和智能预警模块网络连接， 智能视频监控模块和智能预警模块与服务器后台网 络连接。 2.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征 在于： 所述充电桩监测读取模块包括传感器元件和信息采集软件， 传感器元件和信息采集 软件用于读取直 流系统和交流系统的信息 。 3.根据权利要求2所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征 在于： 所述直流系统和交流系统的信息， 包括交流侧有功功 率、 交流侧无功功 率和直流测有 功功率。 4.根据权利要求2所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征 在于： 所述智能视频监控模块包括前端监控子模块、 通信网络、 监控中心， 用于对视频监控 模块用于对电动汽车充电桩终端外观状态和对电池使用的状态进 行检测判断； 所述前端监 控子模块包括摄 像头， 摄像头用于对电动汽车充电桩运行和使用状况进行自动巡 视。 5.根据权利要求4所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征 在于： 所述监控中心设有模块系统， 模块系统用于判断电动汽车充电桩在使用阶段时的电 池使用状态。 6.根据权利要求5所述的基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 其特征 在于： 所述智能预警模块包括状态估计单元及测量单元， 用于接 收充电桩故障状态判断信 息和进行充电桩故障定位， 将充电桩故障数据传送至服 务器后台。 7.基于权利要求1 ‑6所述的基于状态 空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统 的应用 方法， 其特 征在于： 包括 步骤： 通过充电桩监测读取模块对充电桩的物理量信 息进行状态识别， 通过对交流侧和直流 侧以及直 流母线的状态进行状态判断， 识别充电桩的异常数据； 通过智能视频监控模块对配电网内充电桩的具体节点位置， 结合网络拓扑结构以及潮 流变化情况， 对充电桩异常情况进行搜索； 根据识别 到的充电桩的异常数据， 通过智能预警模块的基于协方差矩阵的状态估计模 型对换流器交流侧故障、 直 流侧故障进行故障定位； 通过智能预警模块将动汽车充电桩的故障信息以及地理位置信息传送至服 务器后台。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115065591 A 2基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统和方 法 技术领域 [0001]本发明涉及故障预警系统技术领域， 具体涉及基于状态空间模型的电动汽车充电 桩故障预警系统和方法。 背景技术 [0002]电动汽车能够减轻对化石能源的依赖， 减少温室气体的排放， 因此是目前国家大 力推进的技术之一， 而电动汽车充电桩与电动汽车发展同步， 是满足用户对电动汽车电能 需求的重要工具， 充电桩根据电流类型分为交流充电桩和 直流充电桩， 充电桩一般配备智 能电表、 谐波监测、 保护测控装置等对相应参数进 行监控和采集， 而针对电动汽 车充电桩故 障类型主要 是功率器件的开路和短路， 会对电网结构、 充电安全等造成严重影响， 因此需要 判断电动汽车充电桩在网络中故障的节点以及充电桩的故障类型， 通过相应的平台和网络 体系对充电桩的故障进行及时有效解决； [0003]目前针对电动汽车充电桩 故障的判断主要是依靠配电网络， 结合潮流分布确定充 电桩故障点， 在充电桩运 维管理方面， 监测系统大多仅考虑充电桩本身， 并未对充电桩内部 多个系统进行区分， 尤其是在换流器交流侧和 直流侧的区分， 现有的预警系统无法精确的 对故障进行 预警。 发明内容 [0004]为解决现有技术所存在的技术问题， 本发明提供基基于状态空间模型的电动汽车 充电桩故障预警系统和方法， 本发明通过对充电桩的换流器交流测的数据进行读取， 利用 充电桩监测读取模块、 智能视频监控模块、 智能预警模块、 估计方法以及故障定位方法进 行 信息判断， 结合智能视频监控确定充电桩的具体状况和位置， 实现精确 地对充电桩故障预 警。 [0005]本发明的第一个目的在于提供基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系 统。 [0006]本发明的第二个目的在于提供基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系 统的应用方法。 [0007]本发明的第一个目的可以通过采取如下技 术方案达到： [0008]基于状态空间模型的电动汽车充电桩故障预警系统， 所述系统包括： 包括充电桩 监测读取模块、 智能视频监控模块、 智能预警模块和服务器后台， 充电桩监测读取模块与智 能视频监控模块和智能预警模块网络连接， 智能视频监控模块和智能预警模块与服务器后 台网络连接 。 [0009]优选的， 所述充电桩监测读取模块设有传感器元件和信息采集软件， 传感器元件 和信息采集软件用于读取直 流系统和交流系统的信息 。 [0010]优选的， 智能预警模块包括状态估计单元及测量单元， 用于接收充电桩故障状态 判断信息和进行充电桩故障定位， 将充电桩故障数据传送至服 务器后台。说　明　书 1/8 页 3 CN 115065591 A 3