CN114814408A - 充电模块的运行状态监测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电模块的运行状态监测方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数；基于整机运行参数确定每个第一充电模块的整机运行效率；基于晶体管运行参数确定每个第一充电模块的第一运行状态；根据多个整机运行效率和第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，第二充电模块为运行状态未知的充电模块。本发明解决了现有技术中的充电模块的运行状态监测方法存在的运行状态监测准确性低、故障识别率低的技术问题。

Description

充电模块的运行状态监测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及故障检测技术领域，具体而言，涉及一种充电模块的运行状态监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来全球范围内电动汽车数量急速增长，以充电桩为主的相关配套设施不断发展和完善，城市中充电桩数量日益增加，对电动汽车充电桩的可靠性和安全性提出较高要求。充电模块作为充电桩最核心的部件，结构复杂、运行工况多变，其运行状态难以准确监测，无法指导运维工作。亟需开展充电模块运行状态监测技术，实现充电设备在实际运行过程中的事前故障预判，减少事故发生概率并提升运维质量与效率。

目前运行状态监测方法的研究对象多集中于功率器件，如MOSFET、IGBT等，使用导通电阻、门极阈值电压等静态参量或开通关断时间、米勒平台时间等动态参量监测功率器件的运行状态。导通电阻是测量较容易、使用最广泛的功率器件运行状态表征参量，导通电阻增大15％可认为器件已失效。充电模块前级是整流单元，后级是直流-直流单元，属于功率变换器。目前针对功率变换器运行状态的研究多集中于开路故障诊断，然而开路故障属于功率变换器全寿命周期的最末端，虽然故障特征比较明显，但是此时故障已发生，对充电设备运维的指导意义不大。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电模块的运行状态监测方法、装置、设备及存储介质，以至少解决现有技术中的充电模块的运行状态监测方法存在的运行状态监测准确性低、故障识别率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电模块的运行状态监测方法，包括：获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

可选的，上述基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，包括：根据上述导通压降值和上述导通电流有效值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第一导通电阻值；基于上述第一导通电阻值和预设导通电阻值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第二导通电阻值，其中，上述第二导通电阻值为上述金属半场效应晶体管在出厂设置状态下的导通电阻值；根据上述第一导通电阻值和上述第二导通电阻值，计算得到每个上述金属半场效应晶体管的导通电阻增量值；计算每个上述充电模块对应的多个上述导通电阻增量值的平均值；根据上述平均值确定上述第一运行状态。

可选的，上述根据上述平均值确定上述第一运行状态，包括：若上述平均值小于或等于第一阈值，则确定上述第一运行状态为上述正常运行状态；若上述平均值大于上述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述预警状态；若上述平均值大于上述第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述故障运行状态，其中，上述第一阈值小于上述第二阈值。

可选的，上述根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型，包括：对上述整机运行效率和上述第一运行状态进行拟合处理，得到拟合曲线；基于上述拟合曲线确定上述运行状态监测模型。

可选的，在上述获取不同输出电压下多个充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数之前，上述方法还包括：确定每个上述第一充电模块的运行环境参数，其中，上述运行环境参数至少包括：网侧线电压值、负载额定功率和输入接口类型以及输出接口类型。

可选的，上述采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，包括：获取上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数；将上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数输入至上述运行状态监测模型，计算得到上述第二运行状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电模块的运行状态监测装置，包括：第一获取模块，用于获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；第一确定模块，用于基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；第二确定模块，用于基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；第二获取模块，用于根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；第三确定模块，用于采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，上述非易失性存储介质存储有多条指令，上述指令适于由处理器加载并执行任意一项上述的充电模块的运行状态监测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，上述存储器中存储有计算机程序，上述处理器被设置为运行上述计算机程序以执行任意一项上述的充电模块的运行状态监测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行任意一项上述的充电模块的运行状态监测方法。

在本发明实施例中，采用充电模块的运行状态监测的方式，通过获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块，达到了通过构建运行状态监测模型实时获取待检测充电模块的运行状态的目的，从而实现了提升运行状态监测准确性和故障识别率，降低事故发生概率的技术效果，进而解决了现有技术中的充电模块的运行状态监测方法存在的运行状态监测准确性低、故障识别率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种充电模块的运行状态监测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的充电模块的运行状态监测方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的充电模块的运行状态监测方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种充电模块的运行状态监测装置的结构示意图；

图5是用于实施本发明实施例的充电模块的运行状态监测方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，为方便理解本发明实施例，下面将对本发明中所涉及的部分术语或名词进行解释说明：

金属半场效应晶体管MOSFET：为金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金属半场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)MOS场效应管分为：增强型和耗尽型，其中，MOSFET中的电极D(Drain)称为漏极，相当于双极性三极管的集电极；电极G(Gate)称为栅极，相当于三极管中的基极；电极S(Source)称为源极，相当于三极管中的发射极。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种充电模块的运行状态监测的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种充电模块的运行状态监测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；

步骤S104，基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率；

步骤S106，基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；

步骤S108，根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；

步骤S110，采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态。

可以理解，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块；上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块；上述晶体管运行参数为金属半场效应晶体管MOSFET的运行参数。

可选的，获取不同输出电压下多个第一充电模块，可以但不限于以25V电压的梯度，设置150V、175V、200V、225V、250V、275V、300V、325V、350V等5-10组充电模块的输出电压，作为不同的运行工况，计算每组设定的输出电压下每个第一充电模块的第一运行状态。

需要说明的是，在本发明实施例中，运行状态用于指示每一个充电模块是否处于健康运行状态，上述正常运行状态即为健康运行状态，上述故障运行状态即为非健康运行状态，上述预警状态即为亚健康运行状态。

可选的，上述充电模块为充电桩中的最核心部件，上述充电模块前级是整流单元，后级是直流-直流单元，属于功率变换器，流经上述金属半场效应晶体管的电流有效值等于上述输入电流有效值的一半。

可选的，上述充电模块可以但不限于前级电路采用维也纳电路，其主电路的拓扑结构是三相二极管整流器，有超快恢复二极管或SIC二极管，该前级电路的工作方式靠控制Sa、Sb、Sc的通断，来控制PFC电感的充放电，由于PFC的PF值接近于1，在分析上述前级电路的工作原理时可以认为电感电流和输入电压同相，三相点平衡，并且各相差120度；上述充电模块的后级电路采用LLC谐振变换器的拓扑结构，上述后级电路能实现软开关，有效地减小开关损耗和容许高频运行，上述后级电路的主电路拓扑结构主要由开关网络(半桥或全桥)、谐振电容(C)、谐振电感(L)、变压器励磁电感(L)、变压器和整流器组成。

可选的，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重，即整机运行效率＝(实际输出电压值×实际输出电流值)/(输入电压有效值×输入电流有效值)。

可选的，每个上述金属半场效应晶体管MOSFET有漏极G、栅极D、源极S三个管脚，上述导通压降值即为D、S两管脚之间的电位差。

在本发明实施例中，采用充电模块的运行状态监测的方式，通过获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块，达到了通过构建运行状态监测模型实时获取待检测充电模块的运行状态的目的，从而实现了提升运行状态监测准确性和故障识别率，降低事故发生概率的技术效果，进而解决了现有技术中的充电模块的运行状态监测方法存在的运行状态监测准确性低、故障识别率低的技术问题。

作为一种可选的实施例，图2是根据本发明实施例的一种可选的充电模块的运行状态监测方法的流程图，如图2所示，上述基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，包括：

步骤S202，根据上述导通压降值和上述导通电流有效值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第一导通电阻值；

步骤S204，基于上述第一导通电阻值和预设导通电阻值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第二导通电阻值；

步骤S206，根据上述第一导通电阻值和上述第二导通电阻值，计算得到每个上述金属半场效应晶体管的导通电阻增量值；

步骤S208，计算每个上述充电模块对应的多个上述导通电阻增量值的平均值；

步骤S210，根据上述平均值确定上述第一运行状态。

可以理解，上述导通电流有效值为流经上述金属半场效应晶体管的电流有效值。

可选的，通过以下公式计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第一导通电阻值：第一导通电阻值＝导通压降值÷导通电流有效值。

需要说明的是，上述金属半场效应晶体管MOSFET在工作启动时，漏极G与源极D之间的阻值称为导通电阻(即上述第一导通电阻值)，上述第一导通电阻值的数值越小，上述金属半场效应晶体管在工作时的功率损耗越小。因此可以通过测量导通压降值和流经上述金属半场效应晶体管的电流有效值(即上述导通电流有效值)，再通过导通压降除以上述导通电流有效值的方式计算得到上述第一导通电阻值。

可以理解，上述第二导通电阻值为上述金属半场效应晶体管在出厂设置状态下的导通电阻值；上述预设导通电阻值可以但不限于为通过查阅MOSFET数据手册获取到的上述金属半场效应晶体管的导通电阻值，可选的，以上述预设导通电阻值和上述第一导通电阻值之间的差值作为上述第二导通电阻值。

可选的，根据上述第一导通电阻值和上述第二导通电阻值，计算得到每个上述金属半场效应晶体管的导通电阻增量值，具体计算公式为：导通电阻增量值＝(第一导通电阻值-第二导通电阻值)÷第二导通电阻值。

在一种可选的实施例中，上述根据上述平均值确定上述第一运行状态，包括：

步骤S302，若上述平均值小于或等于第一阈值，则确定上述第一运行状态为上述正常运行状态；

步骤S304，若上述平均值大于上述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述预警状态；

步骤S306，若上述平均值大于上述第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述故障运行状态。

可选的，上述第一阈值小于上述第二阈值，根据实际应用需求设置上述第一阈值和上述第二阈值，例如，将上述第一阈值设置为5％，将上述第二阈值设置为15％，若上述导通电阻增量值的平均值H＞15％，则确定上述第一充电模块处于非健康运行状态(即故障运行状态)；若5％＜H≤15％，则确定上述第一充电模块处于亚健康运行状态(即预警状态)；若H≤5％，则确定上述第一充电模块处于健康运行状态(正常运行状态)。

在一种可选的实施例中，上述根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型，包括：

步骤S402，对上述整机运行效率和上述第一运行状态进行拟合处理，得到拟合曲线；

步骤S404，基于上述拟合曲线确定上述运行状态监测模型。

可选的，对上述整机运行效率和上述第一运行状态进行拟合处理的拟合方法可以但不限于为最小二乘法拟合方法、多项式拟合方法，或自定义函数拟合方法。

需要说明的是，将获取到的多组上述整机运行效率和上述第一运行状态的数据通过数学方法进行拟合，又称曲线拟合，已获取到的上述整机运行效率和上述第一运行状态均为离散数据，通过最小二乘法拟合方法、多项式拟合方法或是自定义函数拟合的方法，在MATLAB等仿真工具上得到一个连续的函数或是曲线或者更加密集的离散方程，最终得到综合整机运行效率与充电模块运行状态的上述运行状态监测模型。

在一种可选的实施例中，在上述获取不同输出电压下多个充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数之前，上述方法还包括：

步骤S502，确定每个上述第一充电模块的运行环境参数，其中，上述运行环境参数至少包括：网侧线电压值、负载额定功率和输入接口类型以及输出接口类型。

可选的，首先将上述充电模块与电网和负载连接；将上述网侧线电压值设置为380V，输入接口类型设置为三相四线制；负载额定功率应设置为大于充电模块额定输出功率，输出接口类型设置为DC+和DC-。

可选的，在确定每个上述第一充电模块的运行环境参数后，将主控设备(如计算机)与充电模块建立控制器局域网络CAN通信连接，装设电流传感器和电压传感器，以测量充电模块的各项参数；设定充电模块的输出电压值与输出限流值。

需要说明的是，充电模块的各项参数需要进行控制器局域网络(Controller AreaNetwork，简称CAN)通信连接进行监测，而CAN是ISO国际标准化的串行通信协议。为减少线束的数量、利用多LAN进行大量数据的高速通信，面向汽车领域的CAN通信协议应运而生。CAN由于其高性能和高可靠性，已被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。CAN控制器根据两根线上的电位差来判断是显性电平还是隐形电平，同时CAN协议具有多主控制、系统若软性、通信速度快距离远、具有错误检测、错误通知和错误恢复功能等许多优越的特点，被公认为最有前途的现场总线之一。因此，本发明实施例也采用CAN进行检测设备的互连。

在一种可选的实施例中，上述采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，包括：

步骤S602，获取上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数；

步骤S604，将上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数输入至上述运行状态监测模型，计算得到上述第二运行状态。

可选的，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块，获取运行状态未知的充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，以及每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值，并将以上数据均输入至上述运行状态监测模型，计算得到上述第二运行状态。

需要说明的是，将未知运行状态的充电模块的相关数据输入到上述运行状态监测模型，得通过得到的第二运行状态进行分析，可以得到该未知运行状态的充电模块的相关信息，进而准确判断出该充电模块当前是否处于健康运行状态。

作为一种可选的实施例，图3是根据本发明实施例的另一种可选的充电模块的运行状态监测方法的流程图，如图3所示，该方法主要包括控制充电模块单模块运行、测量各项运行参数、计算充电模块运行状态、得到运行状态监测模型以及未知充电模块状态监测五个阶段，具体包括：在控制充电模块单模块运行阶段，设置充电模块的运行环境和运行参数，以确保充电模块可以单模块正常运行；在测量各项运行参数解阶段，测量第一充电模块的整机运行参数和金属半场效应晶体管MOSFET的晶体管运行参数；基于上述整机运行参数计算得到上述第一充电模块的整机运行效率；在计算充电模块运行状态阶段，基于晶体管运行参数计算金属半场效应晶体管MOSFET的导通电流有效值，基于上述导通电流有效值计算金属半场效应晶体管MOSFET的导通电阻值，并基于上述导通电阻值计算得到金属半场效应晶体管MOSFET的导通电阻增量值；设置不同的运行工况，即设置不同输出电压下的第一充电模块，重复执行测量各项运行参数和计算充电模块运行状态环节，得到多组整机运行效率和导通电阻增量值；在得到运行状态监测模型阶段，采用数学拟合模型对多组上述整机运行效率和上述导通电阻增量值进行拟合处理，得到运行状态监测模型；在未知充电模块状态监测，获取未知运行状态的第二充电模块的相关数据(即上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数)，并将上述相关数据输入至上述运行状态监测模型，得到上述第二充电模块的第二运行状态，以进一步确认上述第二充电模块是否处于健康运行状态。

需要说明的是，本发明实施例提供的充电模块的运行状态监测方法，相当于一种基于整机效率的充电模块健康状态监测方法，影响整机运行效率的因素有充电模块的健康状态、充电模块的运行工况等，本发明实施例通过设置多组输出电压对运行工况进行解耦，实现充电模块健康状态与整机效率的直接函数关系；本发明实施例提出的整机运行效率这一表征充电模块健康状态的特征参量，易于采集计算，在多数充电桩TCU单元上即可计算，可以实现充电模块健康状态的在线监测；此外，本发明实施例提供的基于整机效率的充电模块健康状态监测方法，将健康状态监测从器件级(MOSFET、IGBT等)上升至系统级，可以实现充电模块这一功率变换器全寿命周期管理。

仍需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

在本实施例中还提供了一种充电模块的运行状态监测装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”“装置”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述充电模块的运行状态监测方法的装置实施例，图4是根据本发明实施例的一种充电模块的运行状态监测装置的结构示意图，如图4所示，上述充电模块的运行状态监测装置，包括第一获取模块40、第一确定模块42、第二确定模块44、第二获取模块46、第三确定模块48，其中：

上述第一获取模块40，用于获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；

上述第一确定模块42，用于基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；

上述第二确定模块44，用于基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；

上述第二获取模块46，用于根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；

上述第三确定模块48，用于采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

此处需要说明的是，上述第一获取模块40、第一确定模块42、第二确定模块44、第二获取模块46、第三确定模块48对应于实施例1中的步骤S102至步骤S110，上述模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在计算机终端中。

需要说明的是，本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。

上述的充电模块的运行状态监测装置还可以包括处理器和存储器，上述第一获取模块40、第一确定模块42、第二确定模块44、第二获取模块46、第三确定模块48等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元，上述内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质的实施例。可选的，在本实施例中，上述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述非易失性存储介质所在设备执行上述任意一种充电模块的运行状态监测方法。

可选的，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述非易失性存储介质包括存储的程序。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：根据上述导通压降值和上述导通电流有效值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第一导通电阻值；基于上述第一导通电阻值和预设导通电阻值计算得到每个上述金属半场效应晶体管的第二导通电阻值，其中，上述第二导通电阻值为上述金属半场效应晶体管在出厂设置状态下的导通电阻值；根据上述第一导通电阻值和上述第二导通电阻值，计算得到每个上述金属半场效应晶体管的导通电阻增量值；计算每个上述充电模块对应的多个上述导通电阻增量值的平均值；根据上述平均值确定上述第一运行状态。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：若上述平均值小于或等于第一阈值，则确定上述第一运行状态为上述正常运行状态；若上述平均值大于上述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述预警状态；若上述平均值大于上述第二阈值，则确定上述第一运行状态为上述故障运行状态。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：对上述整机运行效率和上述第一运行状态进行拟合处理，得到拟合曲线；基于上述拟合曲线确定上述运行状态监测模型。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：确定每个上述第一充电模块的运行环境参数，其中，上述运行环境参数至少包括：网侧线电压值、负载额定功率和输入接口类型以及输出接口类型。

可选的，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：获取上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数；将上述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数输入至上述运行状态监测模型，计算得到上述第二运行状态。

根据本申请实施例，还提供了一种处理器的实施例。可选的，在本实施例中，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述任意一种充电模块的运行状态监测方法。

根据本申请实施例，还提供了一种计算机程序产品的实施例，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述任意一种的充电模块的运行状态监测方法步骤的程序。

可选的，上述计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

根据本申请实施例，还提供了一种电子设备的实施例，如图5所示，电子设备10包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，上述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，上述整机运行参数至少包括：上述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，上述晶体管运行参数至少包括：上述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；基于上述整机运行参数确定每个上述第一充电模块的整机运行效率，其中，上述整机运行效率用于指示每个上述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；基于上述晶体管运行参数确定每个上述第一充电模块的第一运行状态，其中，上述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；根据多个上述整机运行效率和上述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；采用上述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，上述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取非易失性存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的非易失性存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅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技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电模块的运行状态监测方法，其特征在于，包括：

获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，所述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，所述整机运行参数至少包括：所述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，所述晶体管运行参数至少包括：所述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；

基于所述整机运行参数确定每个所述第一充电模块的整机运行效率，其中，所述整机运行效率用于指示每个所述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；

基于所述晶体管运行参数确定每个所述第一充电模块的第一运行状态，其中，所述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；

根据多个所述整机运行效率和所述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；

采用所述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，所述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述晶体管运行参数确定每个所述第一充电模块的第一运行状态，包括：

根据所述导通压降值和所述导通电流有效值计算得到每个所述金属半场效应晶体管的第一导通电阻值；

基于所述导通电阻值和预设导通电阻值计算得到每个所述金属半场效应晶体管的第二导通电阻值，其中，所述第二导通电阻值为所述金属半场效应晶体管在出厂设置状态下的导通电阻值；

根据所述第一导通电阻值和所述第二导通电阻值，计算得到每个所述金属半场效应晶体管的导通电阻增量值；

计算每个所述充电模块对应的多个所述导通电阻增量值的平均值；

根据所述平均值确定所述第一运行状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均值确定所述第一运行状态，包括：

若所述平均值小于或等于第一阈值，则确定所述第一运行状态为所述正常运行状态；

若所述平均值大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确定所述第一运行状态为所述预警状态；

若所述平均值大于所述第二阈值，则确定所述第一运行状态为所述故障运行状态，其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述整机运行效率和所述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型，包括：

对所述整机运行效率和所述第一运行状态进行拟合处理，得到拟合曲线；

基于所述拟合曲线确定所述运行状态监测模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取不同输出电压下多个充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数之前，所述方法还包括：

确定每个所述第一充电模块的运行环境参数，其中，所述运行环境参数至少包括：网侧线电压值、负载额定功率和输入接口类型以及输出接口类型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，包括：

获取所述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数；

将所述第二充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数输入至所述运行状态监测模型，计算得到所述第二运行状态。

7.一种充电模块的运行状态监测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取不同输出电压下多个第一充电模块的整机运行参数和晶体管运行参数，其中，所述第一充电模块为运行状态预先确定的充电模块，所述整机运行参数至少包括：所述第一充电模块的输入电压有效值、输入电流有效值、实际输出电压值和实际输出电流值，所述晶体管运行参数至少包括：所述第一充电模块中每个金属半场效应晶体管的导通压降值、导通电流有效值；

第一确定模块，用于基于所述整机运行参数确定每个所述第一充电模块的整机运行效率，其中，所述整机运行效率用于指示每个所述充电模块的实际输出功率占输入功率的比重；

第二确定模块，用于基于所述晶体管运行参数确定每个所述第一充电模块的第一运行状态，其中，所述运行状态至少包括：正常运行状态、故障运行状态以及预警状态；

第二获取模块，用于根据多个所述整机运行效率和所述第一运行状态拟合得到运行状态监测模型；

第三确定模块，用于采用所述运行状态监测模型确定第二充电模块的第二运行状态，其中，所述第二充电模块为运行状态未知的充电模块。

8.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1至6中任意一项所述的充电模块的运行状态监测方法。

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至6中任意一项所述的充电模块的运行状态监测方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的充电模块的运行状态监测方法。

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