本發(fā)明涉及電動汽車充電機檢測
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種充電機運行狀態(tài)評估方法。
背景技術(shù)：
：伴隨電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用，充電機作為電動汽車核心充電設(shè)備，其安全可靠運行直接關(guān)系到電動汽車的推廣應(yīng)用。電動汽車充電機現(xiàn)場運維檢測需求急劇增加，完善的充換電設(shè)施運維體系亟需配套的狀態(tài)評估技術(shù)，以保障其運行的安全性，切實提高系統(tǒng)可靠性。目前，電動汽車市場尚不完善，各國標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品型號缺乏統(tǒng)一，這使得充電機運行狀態(tài)評估的復(fù)雜性與難度增加。充電機運行性能評估研究偏向?qū)Ψ植际较到y(tǒng)及配電網(wǎng)承載能力影響評估，缺乏全面運維性能評估研究，針對充電機運行狀態(tài)評估技術(shù)亟待研發(fā)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是考慮充電機對電網(wǎng)、動力電池及其自身運行性能等三方面的影響，提供一種充電機現(xiàn)場運行狀態(tài)評估方法。本發(fā)明可實現(xiàn)充電機整體性能及故障顯示，便于后期運維工作的開展，有利于充電機運維系統(tǒng)的完善，切實保障充電機運行的效益及可靠性。為了實現(xiàn)所屬目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。一種基于層次分析法和熵權(quán)法的電動汽車充電機評估方法，包括下列步驟：步驟一：從充電機一般性能、安全性能和輸出性能三方面共選取15個密切相關(guān)的評估試驗項，將充電機運行狀態(tài)記為Y，一般性能記為A，包括一般外觀性能A1和IP防護等級A2；安全性能記為B，包括軟啟動性能B1、輸入過壓保護性能B2、輸入欠壓保護性能B3、效率和功率因數(shù)B4、輸入諧波電流B5和輸出短路保護性能B6；輸出性能記為C，包括限壓功能C1、限流功能C2、輸出電壓誤差C3、輸出電流誤差C4、穩(wěn)流精度C5、穩(wěn)壓精度C6和紋波系數(shù)C7；步驟二：考慮電動汽車充電機運行性能將對配電網(wǎng)、動力電池以及其自身可靠性產(chǎn)生影響，將實際運維數(shù)據(jù)，采用層次分析法賦予充電機一般性能、安全性能和輸出性能的狀態(tài)指標(biāo)不同權(quán)重值，方法如下：(1)構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)，Y為目標(biāo)層，A、B、C為目的層，A1～C7為指標(biāo)層；(2)構(gòu)造比較判斷矩陣，根據(jù)指標(biāo)層各指標(biāo)之間的關(guān)系確定判斷矩陣X：式中，n為試驗項總數(shù)，xij為指標(biāo)i，1≤i≤n，和指標(biāo)j，1≤j≤n，相對于目標(biāo)Y的重要程度，取值范圍為1～9，數(shù)值越大表示相對重要程度越高，評估過程中，以對配電網(wǎng)、電池以及其自身可靠性影響為衡量指標(biāo)，并結(jié)合充電機實際運維數(shù)據(jù)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙庖娪枰再x值，最終確定判斷矩陣；(3)計算權(quán)重矩陣：采用幾何平均法對判斷矩陣X進行歸一化計算，得出各試驗項的權(quán)重矩陣A，n為試驗項總數(shù)：A＝(a1a2...ai...an)T(2)式中，ai為試驗項i，1≤i≤n，的歸一化權(quán)重，取值范圍為0～1；(4)判斷矩陣的一致性檢驗：計算判斷矩陣的最大特征根、隨機一致性指標(biāo)、隨機一致性比率，并驗證是否滿足要求，如不滿足則調(diào)整判斷矩陣中元素，直至滿足要求，保證指標(biāo)權(quán)重的合理性；步驟三：進行熵權(quán)法修正計算，步驟如下：(1)將判斷矩陣X各行歸一化計算，得到其標(biāo)準(zhǔn)化判斷矩陣(2)將標(biāo)準(zhǔn)化判斷矩陣按照式(3)～(5)進行熵權(quán)法分析，計算出各試驗項熵權(quán)矩陣B：yi=1+kΣi=1nxij‾lnxij‾,k=(lnn)-1---(3)]]>式中，yi為各試驗項信息熵，為的元素；bi=yiΣi=1nyi---(4)]]>B＝(b1...bi...bn)T(5)(3)綜合權(quán)重計算：通過熵權(quán)矩陣B對權(quán)重矩陣A的指標(biāo)權(quán)重進行修正，得出各試驗項的綜合權(quán)重值qi。本發(fā)明的基于層次分析法和熵權(quán)法的電動汽車充電機運行狀態(tài)評估方法，可針對充電機運行狀態(tài)對配電網(wǎng)損耗、節(jié)點電壓及配電變壓器壽命，動力電池的使用壽命及其自身可靠性等多方面產(chǎn)生影響，實現(xiàn)計及多影響因子的充電機運行狀態(tài)全面評估。可以保障電網(wǎng)、電池、充電機等多方面的安全可靠性運行，降低充電機運行帶來的影響，完善充電機運維體系，保障電動汽車大規(guī)模推廣。附圖說明圖1充電機運行狀態(tài)評估指標(biāo)體系圖2充電機運行狀態(tài)評估流程圖具體實施方式根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)及充電機性能影響分析，從充電機一般性能、安全性能和輸出性能三方面共選取15個密切相關(guān)的評估指標(biāo)，如表1所示。將充電機運行狀態(tài)記為Y，一般性能記為A，安全性能記為B，輸出性能記為C。充電機運行狀態(tài)評估體系如圖1所示。表1充電機運行狀態(tài)評估指標(biāo)對應(yīng)符號符號指標(biāo)符號指標(biāo)A1一般外觀性能C1限壓功能A2IP防護等級C2限流功能B1軟啟動性能C3輸出電壓誤差B2輸入過壓保護性能C4輸出電流誤差B3輸入欠壓保護性能C5穩(wěn)流精度B4效率和功率因數(shù)C6穩(wěn)壓精度B5輸入諧波電流C7紋波系數(shù)B6輸出短路保護性能電動汽車充電機運行性能將對配電網(wǎng)、動力電池以及其自身可靠性產(chǎn)生影響。評估過程中，將基于對以上三方面影響的實際運維數(shù)據(jù)，采用層次分析法和熵權(quán)法綜合權(quán)重分析法，賦予充電機安全性能、輸出性能等的狀態(tài)指標(biāo)不同權(quán)重值，為綜合性能評估奠定基礎(chǔ)。層次分析法是一種主觀賦權(quán)的多目標(biāo)決策方法，而熵權(quán)法屬于客觀權(quán)重分析法，其利用各指標(biāo)的熵值所提供的信息量的大小來決定指標(biāo)權(quán)重，兩者結(jié)合使各指標(biāo)權(quán)重更具說服力。以下是具體評估方法。采用層次分析法確定權(quán)重的步驟如下：(1)構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)。首先需要將問題層次化。根據(jù)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)、影響因素和子系統(tǒng)可靠性之間的關(guān)系，構(gòu)建多層次分析指標(biāo)體系，如圖1所示。其中，Y為目標(biāo)層，A、B、C為目的層，A1～C7為指標(biāo)層。(2)構(gòu)造比較判斷矩陣。根據(jù)指標(biāo)層各指標(biāo)之間的關(guān)系確定判斷矩陣X。式中，n為試驗項總數(shù)，xij為指標(biāo)i(1≤i≤n)和指標(biāo)j(1≤j≤n)相對于目標(biāo)Y的重要程度，取值范圍為1～9，數(shù)值越大表示相對重要程度越高。評估過程中，將以對配電網(wǎng)、電池以及其自身可靠性影響為衡量指標(biāo)，并結(jié)合充電機實際運維數(shù)據(jù)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙庖娪枰再x值，最終確定判斷矩陣。(3)計算權(quán)重矩陣。采用幾何平均法對判斷矩陣X進行歸一化計算，得出各項試驗項的權(quán)重矩陣A。i為試驗項總數(shù)。A＝(a1a2...ai...an)T(2)式中，ai為試驗項i(1≤i≤n)的歸一化權(quán)重，取值范圍為0～1。(4)判斷矩陣的一致性檢驗。計算判斷矩陣的最大特征根、隨機一致性指標(biāo)、隨機一致性比率，并驗證是否滿足要求，如不滿足則調(diào)整判斷矩陣中元素，直至滿足要求，保證試驗項權(quán)重的合理性。熵權(quán)法修正計算步驟如下：(1)將判斷矩陣各行歸一化計算，其標(biāo)準(zhǔn)化矩陣為(2)熵權(quán)矩陣計算。將標(biāo)準(zhǔn)化判斷矩陣按照式(3)～(5)進行熵權(quán)法分析，計算出各測試項熵權(quán)矩陣B。yi=1+kΣi=1nxij‾lnxij‾,k=(lnn)-1---(3)]]>式中，yi為各試驗項信息熵，為的元素。。bi=yiΣi=1nyi---(4)]]>B＝(b1...bi...bn)T(5)(3)綜合權(quán)重計算。通過熵權(quán)矩陣B對權(quán)重矩陣A的指標(biāo)權(quán)重進行修正，得出各項試驗的綜合權(quán)重值qi。qi=aibiΣi=1naibi---(6)]]>Q＝(q1...qi...qn)T(7)充電機狀態(tài)評估過程中，基于多影響因素下的層次分析法和熵權(quán)法修正分析，得出綜合權(quán)重矩陣Q，對被測充電機整體及各試驗項運行狀態(tài)進行量化評估。將為充換電設(shè)施提供全面可靠的運維保障，進一步推進電動汽車的普及應(yīng)用。圖2為充電機運行狀態(tài)評估流程圖。評估步驟概括如下：(1)初始化充電機輸入輸出等狀態(tài)評估所需參數(shù)。(2)基于已投運充電機檢測平臺運維數(shù)據(jù)，并以充電機負荷對配電網(wǎng)的影響程度、充電機輸出性能對電池的影響程度以及充電機運行狀態(tài)三者為綜合影響因素，采用層次分析法構(gòu)造權(quán)重矩陣，熵權(quán)法進行修正，得出各項試驗的綜合權(quán)重矩陣Q。Q=1421427182718271822118282737182718271822118221182211822118221182]]>(3)對充電機進行測試，采集分析各項試驗數(shù)據(jù)，并將所得綜合權(quán)重值賦予相應(yīng)評估試驗項，進行運行狀態(tài)評估。(4)最終，根據(jù)被測充電機評估結(jié)果，將其運行狀態(tài)分為優(yōu)、良、故障三種等級進行顯示，并進行后續(xù)檢修維護。當(dāng)前第1頁1 2 3