淺談解決新能源汽車充電樁充電技術(shù)難題的方法

徐紅香

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：近些年來，綠色環(huán)保理念被運(yùn)用到汽車領(lǐng)域當(dāng)中，電動(dòng)汽車的飛速發(fā)展，使其在汽車市場中的占有率不斷提升。在的扶持之下，電動(dòng)汽車獲得了很大的關(guān)注，所以，加大針對(duì)電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)的研究和應(yīng)用力度可謂十分關(guān)鍵。本文通過分析現(xiàn)階段電動(dòng)汽車充電樁、充電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)編制出攻克電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)難題的策略，進(jìn)而對(duì)有關(guān)電動(dòng)汽車充電樁技術(shù)人員形成有效的借鑒與啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；充電樁；充電技術(shù)；難題

0.引言

受到環(huán)境污染嚴(yán)重、石油資源逐漸匱乏的影響，加快了電動(dòng)汽車的發(fā)展速度。在此過程當(dāng)中，不同汽車廠商為了落實(shí)我國的相關(guān)政策，開始新能源電動(dòng)汽車，以便在市場中迅速占據(jù)有利的位置。面對(duì)此種情況，電動(dòng)汽車必將成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。基于獲得消費(fèi)者支持的目的，應(yīng)該注重研究充電樁充電技術(shù)方面的難題，以便擴(kuò)大電動(dòng)汽車的市場規(guī)模。

1.現(xiàn)階段電動(dòng)汽車充電樁、充電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r分析

從目前的情況來看，國內(nèi)電動(dòng)汽車充電樁、充電技術(shù)在具體發(fā)展的過程當(dāng)中，充電樁主要運(yùn)用了電氣管控、交易服務(wù)一體化的方式得以設(shè)計(jì)出來，在硬件結(jié)構(gòu)方面，則采用了一塊板卡集成設(shè)計(jì)的方法。因?yàn)橄嚓P(guān)電氣控制、服務(wù)交易部門之間緊密關(guān)聯(lián)，使充電樁的充電服務(wù)和電氣管控密切融合，嚴(yán)重影響到充電樁的拓展性能，無法達(dá)到系統(tǒng)集成處理的效果，妨礙到電動(dòng)汽車的長遠(yuǎn)發(fā)展。所以，現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車充電樁、充電技術(shù)在發(fā)展的過程當(dāng)中碰到了很多的阻礙與困難，具體涵蓋了下述幾個(gè)不同的方面：一方面，在擴(kuò)展性方面的難題。對(duì)于如今的電動(dòng)車充電樁當(dāng)中，相應(yīng)的產(chǎn)品自身的擴(kuò)展性不佳，無法定期進(jìn)行更新，沒有達(dá)到集成系統(tǒng)功能的效果，由此造成后續(xù)相關(guān)充電服務(wù)、技術(shù)等無法發(fā)揮出其良好的作用，嚴(yán)重影響到電動(dòng)車充電樁的定期更新、技術(shù)優(yōu)化。另一方面，欠缺一定的規(guī)范性與合理性。如今大部分使用的電動(dòng)車充電樁進(jìn)行操控的時(shí)候十分復(fù)雜，缺少規(guī)范性。比如，從日前的狀況而言，建立電動(dòng)汽車充電樁的過程當(dāng)中，其運(yùn)用到的設(shè)備和操作界面無法達(dá)到一定的統(tǒng)一性，造成操控步驟也存在著很大的差異性，沒有嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)服務(wù)充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，具體的操控步驟也顯現(xiàn)出不夠科學(xué)、合理的情況。實(shí)際上，當(dāng)電動(dòng)車充電樁充電技術(shù)在發(fā)展過程當(dāng)中面臨著各種困難的時(shí)候，由于欠缺規(guī)范化的設(shè)計(jì)方式，產(chǎn)生了不良的影響。鑒于此，在電動(dòng)汽車充電技術(shù)發(fā)展的過程當(dāng)中，需要科學(xué)利用模塊，實(shí)現(xiàn)組件化的效果，使針對(duì)電動(dòng)車充電樁的管控和交易處于彼此獨(dú)立的狀態(tài)，達(dá)到建設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的目的，以便體現(xiàn)出電動(dòng)車充電樁充電技術(shù)的科學(xué)性優(yōu)勢(shì)。由此可見，經(jīng)過前文的論述與分析之后，從中可以獲悉，科學(xué)分析現(xiàn)階段電動(dòng)汽車充電樁、充電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r可謂十分關(guān)鍵。

2.攻克電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)難題的有效策略

為了攻克電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)的難題，應(yīng)該確保布局的合理性，形成科學(xué)化經(jīng)營管理的模式。一直以來，因?yàn)楫?dāng)前的相關(guān)充電設(shè)施構(gòu)建大部分借助從前的停車場、電力系統(tǒng)加以改造和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，所以，不僅應(yīng)該合理設(shè)計(jì)出充電車位，對(duì)充電容量配備加以準(zhǔn)確計(jì)算，而且需要保證所選用相關(guān)充電設(shè)備的科學(xué)性，借助技術(shù)，能夠進(jìn)一步減小充電樁構(gòu)建的難度，達(dá)到增強(qiáng)充電管理系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的目的。有關(guān)電動(dòng)汽車充電樁企業(yè)編制充電難題處理策略的過程當(dāng)中，需要依據(jù)相關(guān)不同類型的運(yùn)用場地，針對(duì)相關(guān)設(shè)施與構(gòu)建的難度等因素加以參考，以便提出科學(xué)的運(yùn)營模式，帶給有關(guān)部門充電樁建設(shè)工作更大的便利。從未來發(fā)展的勢(shì)態(tài)來說，能源互聯(lián)網(wǎng)必將成為電力發(fā)展過程當(dāng)中的主要內(nèi)容。當(dāng)前采用的充電樁＋互聯(lián)網(wǎng)模式，開始逐步和光伏發(fā)電技術(shù)、電池儲(chǔ)能技術(shù)等緊密融合到一起，然后與智能電網(wǎng)相連。而相關(guān)充電運(yùn)營管控系統(tǒng)和三方系統(tǒng)之間的融合，則使運(yùn)營商的經(jīng)營模式也發(fā)生了很大的變化。例如，對(duì)于一些非常老舊的城區(qū)來說，進(jìn)行電動(dòng)汽車充電樁建設(shè)的過程當(dāng)中，面臨著電力容量不夠的難題，應(yīng)該進(jìn)行電動(dòng)汽車充電難題處理策略的設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到充電車位的規(guī)劃問題，然后對(duì)相應(yīng)電力設(shè)施的容量加以準(zhǔn)確計(jì)算，使得所選取的各類充電樁組合能夠滿足相關(guān)規(guī)定，達(dá)到安裝的要求，通過應(yīng)用科學(xué)的能源管理系統(tǒng)，完成對(duì)用電的改進(jìn)和完善任務(wù)，達(dá)到削峰填谷的目的，然后依靠電動(dòng)汽車充電樁智慧化控制云平臺(tái)，可以科學(xué)分配與利用相關(guān)電力能源，減小用電方面的壓力。對(duì)于居民區(qū)、停車場中充電樁、公共建筑物建立的停車場、社會(huì)中的公共停車場來說，在公共充電樁的電氣設(shè)計(jì)方面存在著很大的差異性，具體情況如下表1所示。

表1各種類別建筑的充電樁設(shè)計(jì)差異表

對(duì)于不同的地區(qū)來說，如果當(dāng)?shù)乜梢岳霉夥l(fā)電、電池儲(chǔ)能技術(shù)，則能夠與相關(guān)配電系統(tǒng)相連，然后實(shí)現(xiàn)和充電系統(tǒng)之間的對(duì)接，達(dá)到了增加電力來源的效果。從經(jīng)營管控的角度而言，現(xiàn)階段已經(jīng)設(shè)計(jì)出電動(dòng)汽車充電樁智慧化管控云平臺(tái)，其主要運(yùn)用了B/S架構(gòu)體系，使得眾多的運(yùn)作系統(tǒng)能夠存在于同一個(gè)充電站管控系統(tǒng)當(dāng)中，能夠達(dá)到對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的互聯(lián)目的。借助此平管控平臺(tái)，可以接入很多的各類品牌充電樁，同時(shí)和三方系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接的效果，有關(guān)經(jīng)營管理人員則依靠WEB頁面，完成瀏覽的任務(wù)，達(dá)到了多層級(jí)與站點(diǎn)的集中化管控效果。而電動(dòng)汽車的充電樁則能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，相關(guān)運(yùn)營商可以監(jiān)測(cè)到相關(guān)設(shè)備運(yùn)作的狀況，廣大用戶則借助APP查看到充電樁的運(yùn)行情況，完成預(yù)約充電和支付的任務(wù)。

1. 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

3.2應(yīng)用場所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3.1系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5）應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能，同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶提供充電小程序。

3.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

3.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

3.4.3交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶，對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

3.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺(tái)管理人員可通過平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

3.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng)，同時(shí)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

3.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送。

3.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設(shè)備，主要包含掃碼充電、賬戶充值，充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

3.5系統(tǒng)硬件配置

1. 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于電動(dòng)汽車的發(fā)展來說，需要面臨著充電樁充電技術(shù)方面的難題與挑戰(zhàn)，因而，應(yīng)該做好對(duì)電動(dòng)汽車充電樁的設(shè)計(jì)工作，使電動(dòng)車充電樁交易服務(wù)系統(tǒng)與充電系統(tǒng)彼此能夠處于獨(dú)立的狀態(tài)，借助高效的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，加快電動(dòng)車充電樁充電技術(shù)發(fā)展的速度，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車充電樁系統(tǒng)的集成，便于安裝充電樁。與此同時(shí)，在此過程當(dāng)中，形成電動(dòng)車充電樁和用戶間全新的充電交易方式。在提高充電樁的標(biāo)準(zhǔn)化程度，確保電動(dòng)車充電樁充電技術(shù)發(fā)展的穩(wěn)定性。并且，通過構(gòu)建統(tǒng)一化的結(jié)算形式，讓電動(dòng)車充電樁的操控變得更加便利、安全，還進(jìn)一步降低了電動(dòng)汽車充電樁運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)成本。

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