CN111030216A - 防偷电的充电桩以及充电桩的防偷电和损耗检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防偷电的充电桩，其包括充电桩壳体，充电桩壳体内装有控制器，控制器上装有输出线缆，输出线缆上装有充电插头，充电桩壳体内装有第一电表，第一电表与控制器电连接，充电桩壳体上还装有输入电缆，输入电缆的输入端与第一电表电连接，输出电缆上连接有第二电表、第三电表，充电插头内装有第四电表，控制器内设有电量统计单元、电量分析单元和损耗计算单元，电表均与电量统计单元连接，电量统计单元与电量分析单元连接，电量分析单元与损耗计算单元连接，充电桩壳体内还装有断电单元，断电单元与控制器连接。本发明可以实现电量的准确获取，可以防偷电行为，还可以计算损耗值。

Description

防偷电的充电桩以及充电桩的防偷电和损耗检测方法

技术领域

本发明涉及充电桩防偷电与损耗检测技术领域，尤其涉及一种防偷电的充电桩以及充电桩的防偷电和损耗检测方法。

背景技术

目前市场上的充电桩主要是无人值守的智能充电桩。充电桩通过扫码或刷卡启动充电。这些充电桩一般5-10个左右，放置在商户处。所有充电桩都连在一个配电柜中。充电桩充电时，会以周期间隔主动上报实时电表读数，电流，电压。

线路是从商户电源点引出到充电桩配电柜的，电表在配电柜里面。通常，如果偷电发生在商户电源与配电柜之间，这块损失由商户承担。如果偷电发生在配电柜与充电桩之间，这块损失由充电桩运营商承担。在配电柜后偷电无法实时知晓，只有事后查表才能发现端倪。还有部分用户利用充电桩无人值守，拆充电桩绕过计费进行充电。

经检索，专利申请号为CN201710164130.2提出一种充电桩防偷电与损耗检测方法，充电桩线路连接到配电柜，实时采集配电柜和充电桩的信息，根据配电柜每天上报的电流电压数据，以及充电桩充电时的电流电压数据，预测充电桩损耗电量，结合充电桩损耗电量判断是否存在偷电。根据配电柜和充电桩中的电流电压变化，判断是否存在偷电：(1)如果无任何充电桩存在充电行为，但采集到配电柜有电流电压，则认为偷电；(2)如果充电桩存在充电行为，但采集到配电柜的功率与该配电柜所连接的所有充电桩的总功率之差＞预测损耗的功率，则认为偷电。通过配电柜实时数据采集与充电桩中充电时的实时数据，实时分析电流电压曲线变化，判断是否有偷电情况并通知相关运营人员；通过配电柜与充电桩上传的大量数据，小数据样本利用线性规律，大数据样本利用线性回归方式来预测桩群的损耗值；离线分析当前充电桩群的整体损耗，为判断偷电做基础，同时还能提前预测即将建立的站点的电量损耗。

但是该检测方法无法及时阻止偷电者的偷电行为，没有设置报警单元和扬声器单元，而且电量统计很难判断，很难实现充电桩防偷电与损耗检测，为此，本发明提出一种充电桩防偷电与损耗检测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是针对上述缺陷，提供一种防偷电的充电桩，解决现有技术中的充电桩无法及时阻止偷电者的偷电行为的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种如下结构的防偷电的充电桩，包括充电桩壳体，充电桩壳体内装有控制器，控制器上装有输出线缆，输出线缆上装有充电插头，充电桩壳体内装有第一电表，第一电表与控制器电连接，充电桩壳体上还装有能与国家电网的输电线路连接的输入电缆，输入电缆的输入端与第一电表电连接，其结构特点在于：所述输出电缆位于充电桩壳体内的部段上连接有第二电表，输出电缆位于充电桩壳体之外的部段上连接有第三电表，充电插头内装有第四电表，控制器内设有电量统计单元、电量分析单元和损耗计算单元，第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的输出端均与电量统计单元的输入端连接，电量统计单元的输出端与电量分析单元的输入端连接，所述电量分析单元的输出端与损耗计算单元的输入端连接，所述充电桩壳体内还装有断电单元，断电单元的输入端与控制器的输出端连接且当断电单元运行时控制器能切断输出线缆上的电源。

所述控制器内还设有数据储存单元、数据发送单元，所述电量分析单元的输出端与数据储存单元的输入端连接，所述数据储存单元的输出端与数据发送单元的输入端连接，所述充电桩还包括终端主机，数据发送单元与终端主机电连接。

所述充电桩壳体上连接有钢管，所述输入电缆位于钢管中。

所述充电桩壳体内装有扬声器装置和报警装置，所述控制器的输出端分别与扬声器装置和报警装置的输入端连接，报警装置通过线路与公安局系统连接。

本发明要解决的技术问题之二是针对上述缺陷，在上述技术方案的基础上提供一种充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：使用如权利要求4中的防偷电的充电桩，电量统计单元实时统计第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的各个电量，其中，第一电表电量为A1，第二电表电量为A2；第三电表电量为A3，第四电表电量为A4，并计算第二电表、第三电表、第四电表的电量和G，还计算第三电表和第四电表的电量和H；

当存在用电行为时，即电量和H存在读数，电量分析单元分析第四电表电量A4的电量范围是否在预设范围内，如果小于预设范围内的最小预设值，则表示存在偷电行为，如果大于预设范围内的最大预设值，则表明正常用电；

充电桩的电量损耗值为Q，Q=H-A4，当损耗值大于控制器和线缆上使用的电量时，则说明存在偷电行为。

当电量分析单元分析存在偷电行为，控制器将控制指令发送给断电单元，断电单元运行，切断线缆上的电源。

所述电量分析单元用于计算各个电表的电量值，且电量值被存储于数据储存单元，所述数据发送单元用于将储存于数据储存单元的数据发送给终端主机，工作人员根据数据来建立表格，从而掌握充电桩的用电规律。

当发生偷电行为后，报警单元直接与公安局系统相连接，报警单元并将该充电桩的位置信息发送给公安局系统。

所述扬声器单元用于发出警告声音，当发生偷电行为，扬声器单元发出语音，提醒偷电者这种行为属于违法行为，责令偷电者停止偷电行为，扬声器单元中的语音信息提前预设在扬声器单元中。

与现有技术相比，本发明提供的充电桩以及防偷电与损耗检测方法，具备以下有益效果：

1、电量统计单元实时统计第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的各个电量，其中，第一电表电量为A1，第二电表电量为A2；第三电表电量为A3，第四电表电量为A4，并计算第二电表、第三电表、第四电表的电量和G，还计算第三电表和第四电表的电量和H，当存在用电行为时，即电量和H存在读数时，电量分析单元分析A4的电量范围是否在预设范围内，如果小于预设值，则表示存在偷电行为，如果大于预设值，则表明正常用电；

2、充电桩的电量损耗值为Q，Q=H-A4，当损耗值大于控制器和线缆上使用的电量时，则说明存在偷电行为；

3、当电量分析单元分析存在偷电行为，控制器将控制指令发送给断电单元，断电单元运行，切断线缆上的电源，避免进一步损失，可以及时止损；

4、所述数据发送单元用于将储存于数据储存单元的数据发送给终端主机，工作人员根据数据来建立表格，从而掌握充电桩的用电规律，有助于充电桩建立健康的监测数据，一旦数据发生浮动，有可能存在偷电行为；

5、扬声器装置用于发出警告声音，当发生偷电行为，扬声器装置发出语音，提醒偷电者这种行为属于违法行为，责令偷电者停止偷电行为。

本发明方法合理，结合实际情况，预装多个电表，可以实现电量的准确获取，可以防偷电行为，还可以计算损耗值，适合推广使用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：

图1是本发明实施安装结构示意图；

图2是本发明提出的一种充电桩防偷电与损耗检测方法的原理框图。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1和图2所示，本发明提供了一种防偷电的充电桩，其包括充电桩壳体1，充电桩壳体1内装有控制器2，控制器2上装有输出线缆3，输出线缆3上装有充电插头4，充电桩壳体1内装有第一电表5，第一电表5与控制器2电连接，充电桩壳体1上还装有能与国家电网的输电线路连接的输入电缆6，所述充电桩壳体上连接有钢管12，所述输入电缆6位于钢管12中，可以有效保护输入电缆，防止窃贼通过该输入电缆偷电，输入电缆6的输入端与第一电表5电连接，所述输出电缆3位于充电桩壳体内的部段上连接有第二电表7，输出电缆3位于充电桩壳体1之外的部段上连接有第三电表8，充电插头4内装有第四电表9，控制器2内设有电量统计单元、电量分析单元和损耗计算单元，第一电表5、第二电表7、第三电表8、第四电表9的输出端均与电量统计单元的输入端连接，电量统计单元的输出端与电量分析单元的输入端连接，所述电量分析单元的输出端与损耗计算单元的输入端连接，所述充电桩壳体1内还装有断电单元，断电单元的输入端与控制器的输出端连接且当断电单元运行时控制器能切断输出线缆上的电源，在本实施例中，断电单元可以集成在控制器的外壳体内，当然，断电单元也可以为连接在输出线缆上的断电开关，其目的是，在控制器的控制作用下切断输出线缆上的电源输出。

参考图1所示，所述控制器内还设有数据储存单元、数据发送单元，所述电量分析单元的输出端与数据储存单元的输入端连接，所述数据储存单元的输出端与数据发送单元的输入端连接，所述充电桩还包括终端主机，数据发送单元与终端主机电连接，终端主机可以为放置在任意操作房内的计算机。所述充电桩壳体内装有扬声器装置10和报警装置11，该扬声器装置10可以为现有市面上的扬声器，该报警装置可以为市面上销售的信号报警器，其可以发出报警电信号，所述控制器的输出端分别与扬声器装置和报警装置的输入端连接，报警装置通过线路与公安局系统连接。

参考图1和图2所示，利用上述结构的充电桩，本发明还提供一种充电桩防偷电与损耗检测方法，电量统计单元实时统计第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的各个电量，其中，第一电表电量为A1，第二电表电量为A2；第三电表电量为A3，第四电表电量为A4，并计算第二电表、第三电表、第四电表的电量和G，还计算第三电表和第四电表的电量和H；

当存在用电行为时，即电量和H存在读数，电量分析单元分析第四电表电量A4的电量范围是否在预设范围内，如果小于预设范围内的最小预设值，则表示存在偷电行为，如果大于预设范围内的最大预设值，则表明正常用电；

充电桩的电量损耗值为Q，Q=H-A4，当损耗值大于控制器和线缆上使用的电量时，则说明存在偷电行为。

当电量分析单元分析存在偷电行为，控制器将控制指令发送给断电单元，断电单元运行，切断线缆上的电源。

所述电量分析单元用于计算各个电表的电量值，且电量值被存储于数据储存单元，所述数据发送单元用于将储存于数据储存单元的数据发送给终端主机，工作人员根据数据来建立表格，从而掌握充电桩的用电规律。

当发生偷电行为后，报警单元直接与公安局系统相连接，报警单元并将该充电桩的位置信息发送给公安局系统。

所述扬声器单元用于发出警告声音，当发生偷电行为，扬声器单元发出语音，提醒偷电者这种行为属于违法行为，责令偷电者停止偷电行为，扬声器单元中的语音信息提前预设在扬声器单元中。

本发明中，使用时，当存在用电行为时，即电量和H存在读数时，电量分析单元分析A4的电量范围是否在预设范围内，如果小于预设范围内的最小预设值，则表示存在偷电行为，如果大于预设范围内的最大预设值，则表明正常用电；充电桩的电量损耗值为Q，Q=H-A4，当损耗值大于控制器和线缆上使用的电量时，上述控制器和线缆上正常运行时，存在使用电量的数据，这是根据采用的线缆和控制器的规格可以明确计算的，上述线缆包括输入线缆和输出线缆，则说明存在偷电行为；当电量分析单元分析存在偷电行为，控制器将控制指令发送给断电单元，断电单元运行，切断线缆上的电源，避免进一步损失，可以及时止损；所述数据发送单元用于将储存于数据储存单元的数据发送给终端主机，工作人员根据数据来建立表格，从而掌握充电桩的用电规律，有助于充电桩建立健康的监测数据，一旦数据发生浮动，有可能存在偷电行为；扬声器单元用于发出警告声音，当发生偷电行为，扬声器单元发出语音，提醒偷电者这种行为属于违法行为，责令偷电者停止偷电行为。

本发明方法合理，结合实际情况，预装多个电表，可以实现电量的准确获取，可以防偷电行为，还可以计算损耗值，适合推广使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防偷电的充电桩，包括充电桩壳体，充电桩壳体内装有控制器，控制器上装有输出线缆，输出线缆上装有充电插头，充电桩壳体内装有第一电表，第一电表与控制器电连接，充电桩壳体上还装有能与国家电网的输电线路连接的输入电缆，输入电缆的输入端与第一电表电连接，其特征在于：所述输出电缆位于充电桩壳体内的部段上连接有第二电表，输出电缆位于充电桩壳体之外的部段上连接有第三电表，充电插头内装有第四电表，控制器内设有电量统计单元、电量分析单元和损耗计算单元，第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的输出端均与电量统计单元的输入端连接，电量统计单元的输出端与电量分析单元的输入端连接，所述电量分析单元的输出端与损耗计算单元的输入端连接，所述充电桩壳体内还装有断电单元，断电单元的输入端与控制器的输出端连接且当断电单元运行时控制器能切断输出线缆上的电源。

2.根据权利要求1所述的防偷电的充电桩，其特征在于：所述控制器内还设有数据储存单元、数据发送单元，所述电量分析单元的输出端与数据储存单元的输入端连接，所述数据储存单元的输出端与数据发送单元的输入端连接，所述充电桩还包括终端主机，数据发送单元与终端主机电连接。

3.根据权利要求1所述的防偷电的充电桩，其特征在于：所述充电桩壳体上连接有钢管，所述输入电缆位于钢管中。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的防偷电的充电桩，其特征在于：所述充电桩壳体内装有扬声器装置和报警装置，所述控制器的输出端分别与扬声器装置和报警装置的输入端连接，报警装置通过线路与公安局系统连接。

5.一种充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：使用如权利要求4中的防偷电的充电桩，电量统计单元实时统计第一电表、第二电表、第三电表、第四电表的各个电量，其中，第一电表电量为A1，第二电表电量为A2；第三电表电量为A3，第四电表电量为A4，并计算第二电表、第三电表、第四电表的电量和G，还计算第三电表和第四电表的电量和H；

当存在用电行为时，即电量和H存在读数，电量分析单元分析第四电表电量A4的电量范围是否在预设范围内，如果小于预设范围内的最小预设值，则表示存在偷电行为，如果大于预设范围内的最大预设值，则表明正常用电；

充电桩的电量损耗值为Q，Q=H-A4，当损耗值大于控制器和线缆上使用的电量时，则说明存在偷电行为。

6.根据权利要求5所述的充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：当电量分析单元分析存在偷电行为，控制器将控制指令发送给断电单元，断电单元运行，切断线缆上的电源。

7.根据权利要求5所述的充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：所述电量分析单元用于计算各个电表的电量值，且电量值被存储于数据储存单元，所述数据发送单元用于将储存于数据储存单元的数据发送给终端主机，工作人员根据数据来建立表格，从而掌握充电桩的用电规律。

8.根据权利要求5所述的充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：当发生偷电行为后，报警单元直接与公安局系统相连接，报警单元并将该充电桩的位置信息发送给公安局系统。

9.根据权利要求5所述的充电桩防偷电与损耗检测方法，其特征在于：所述扬声器单元用于发出警告声音，当发生偷电行为，扬声器单元发出语音，提醒偷电者这种行为属于违法行为，责令偷电者停止偷电行为，扬声器单元中的语音信息提前预设在扬声器单元中。

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