[发明专利]一种基于数字孪生的电动汽车充电桩健康状态评估方法

说明书

本发明提供了一种基于数字孪生的电动汽车充电桩健康状态评估方法，包括如下步骤：Step1：根据充电桩机理，构建电动汽车充电桩健康状态评价指标体系；Step2：对充电桩建立充电桩数字孪生模型；Step3：采用蒙特卡洛方法对充电桩数字孪生模型进行多次模拟，获得采用仿真评估的健康状态指标结果；Step4：采用多种评价方法评价指标权重，并基于一致性组合算法计算指标的组合权重；Step5：计算电动汽车充电桩健康状态评价指标结果；Step6：基于电动汽车充电桩健康状态判定条件，对电动汽车充电桩健康状态进行评级，并采取相应措施。本申请基于充电桩数字孪生模型和一致性组合算法，运用电动汽车充电桩健康状态判定条件，实现电动汽车充电桩中长期运行下健康状态的评估。

技术领域

本发明涉及能效管理控制方法领域，具体涉及一种基于数字孪生的电动汽车充电桩健康状态评估方法。

背景技术

随着我国大批量电动充电桩的建设，充电桩的健康状态对充电桩的使用年限、运维周期、安全评估等有着较为重要的指导意义。

3.1电动汽车充电桩

电动汽车充电桩作为电网与电动汽车蓄电池之间的功率转换器，可以对锂离子蓄电池、镍氢蓄电池、阀控铅酸蓄电池中的一种或多种进行传到式充电，根据输出电流类型不同分为交流充电桩和直流充电桩。

交流充电桩是为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置，其输入端与交流电网相连，输出单相/三相交流电且额定电流小于32A，由于其功率和充电电流较小，交流充电方式又称为“慢充”。

直流充电桩即非车载充电机，采用三相四线制供电与交流电网相连接，通过电源模块进行交直流转换后输出可调直流电，可直接对车载电池进行充电，输出电压和电流可调节范围大，也被称为“快充”。

3.2健康状态评估

健康管理这一概念最早来源于美国航天局在20世纪70年代退出的航天器综合管理技术，在分析并确定航天器系统故障的关键因素后对其实施全过程监控，在系统得到异常信息时及时预警并对故障类型采取相应出力措施使其恢复至健康状态。

作为健康管理技术的核心技术之一，健康状态评估开始被应用于涉及国计民生的各个行业领域。

3.3数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，目前在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。

随着电动汽车充电桩的普遍投入，运行时间不够长，其运行健康状态评估缺乏长期监测数据成为需要解决的问题。

发明内容

本申请提供一种基于数字孪生的电动汽车充电桩健康状态评估方法，解决目前电动汽车充电桩运行健康状态评估缺乏长期监测数据的技术问题，建立充电桩健康状态评估指标体系，过建立电动汽车数字孪生模型，采用蒙特卡洛法实现多次随机仿真，结合现实充电桩自身健康状态评估结果，基于一致性组合算法计算指标的组合权重，基于电动汽车充电桩健康状态判定条件，实现电动汽车充电桩中长期运行下健康状态的评估。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于数字孪生的电动汽车充电桩健康状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

Step1：根据充电桩机理，将充电桩分为电气性能评价指标C和安全性能评价指标S，电气性能评价指标C和安全性能评价指标S分别包括若干下级子指标；