[发明专利]一种电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估方法，包括：研究电动汽车用直流充电桩潜在失效模式、建立相应的候选失效模型、基于贝叶斯模型平均构建多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估模型、采用改进的有限记忆拟牛顿法确定每个失效模型条件概率函数的权重与方差、计算电动汽车用直流充电桩运行可靠性。本发明针对电动汽车用直流充电桩潜在失效模式，将候选的失效模型纳入同一个框架内，运用多模型集成技术进行运行可靠性分析，消除单一模型失效研究而存在的局限性问题，有效地提高了电动汽车用直流充电桩运行可靠性分析的准确性。

技术领域

本发明属于充电技术领域，涉及车用传导充电安全技术领域，具体涉及一种多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估方法。

背景技术

近年来在大量财政补贴支持下，我国新能源汽车市场呈现爆发式增长态势。截止到2018年底，全国新能源汽车保有量约为261万辆，在缓解资源短缺、改善环境质量以及提高能源利用效率方面发挥巨大作用。目前按动力来源分类，新能源汽车可分为纯电动、混合动力及燃料电池三类。其中，纯电动汽车具备零排放、效率高及整车布置便利等优点，从而在新能源汽车市场占据较高份额。众所周知，纯电动汽车的动力主要来源于高压电池内所存储电能，可通过传导方式引入外部电网电源进行充电。按照充电电压类型可分为交流慢充与直流快充两种。相对于交流慢充而言，直流快充的电压等级和充电电流较高，其运行可靠性直接影响车主的使用体验以及车辆的使用频次，同时对电网调度也存在潜在制约。因此，对直流充电桩运行可靠性进行评估，一方面可保障车辆出勤率并提升车主使用体验，另一方面也可为制定设备维护保养计划提供依据，实现直流充电桩运行过程安全性、可靠性与经济性的有机结合。

电动汽车用直流充电桩作为典型的复杂电控系统，具备整流、保护、通信以及输出控制等多种功能，其在运行过程的可靠性受到多种因素影响，失效机制复杂，运用单一失效模型难以准确地描述该复杂电控系统的运行可靠性水平。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估方法，通过对电动汽车用直流充电桩潜在的失效模式进行分析，获得用于直流充电桩运行可靠性评估候选模型，基于多模型集成技术进行可靠性评估，更加贴合直流充电桩运行可靠性变化的实际，消除单一模型带来的局限性问题，可进一步提高评估的准确性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，根据电动汽车用直流充电桩运行特点，结合当前和以往过程的失效记录，获取其潜在的失效模式；

步骤2，运用多失效模式分析方法对直流充电桩潜在的失效模式进行分析，依据不同失效模式，分别建立电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估候选模型；

步骤3，基于贝叶斯模型平均，构建多失效模型集成的电动汽车用直流充电桩运行可靠性评估模型；

步骤4，根据极大似然原则，在假定评估误差空间与时间上相互独立基础上，建立log型似然函数的评估误差表达式，采用改进的有限记忆拟牛顿法估算确定每个候选失效模型条件概率函数的权重ω_i与方差σ_i；

步骤5，计算电动汽车用直流充电桩运行可靠性。

进一步地，潜在的失效模式包括：电动汽车用直流充电桩性能退化失效、功能故障失效及突发失效；所述性能退化失效包括绝缘老化失效、充电接口触点磨损失效以及直流接触器粘连失效；所述功能故障失效包括充电枪电子锁失效、网络通信失效以及电缆组件断线失效。