安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文對(duì)電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)進(jìn)行基本研究，以期節(jié)約能源和成本，保護(hù)環(huán)境。

　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；充電系統(tǒng)；充電站建設(shè)；新能源汽車

　　一、電動(dòng)汽車的充電需求分析

　　1、電動(dòng)汽車的運(yùn)行模式

　　對(duì)于電動(dòng)汽車來說，充電時(shí)間的不同與運(yùn)行時(shí)間的差異也會(huì)影響汽車的運(yùn)行效率，其實(shí)也就是不同的運(yùn)行模式會(huì)不同程度地影響汽車的充電時(shí)間以及運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，因此對(duì)汽車充電站的建設(shè)方式需要符合汽車的充電系統(tǒng)以及模式，在功率以及其他方面進(jìn)行要求與規(guī)范。當(dāng)新能源技術(shù)應(yīng)用在公共交通工具上時(shí)，在正常運(yùn)營期間電動(dòng)公交車可以開始載客，而在停運(yùn)期間則可以用來給電動(dòng)汽車進(jìn)行電源供給，正常充電，大概時(shí)長(zhǎng)是一個(gè)單程的運(yùn)行；而當(dāng)新能源應(yīng)用在出租車上時(shí)則需要根據(jù)出租車的車程來進(jìn)行運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的預(yù)計(jì)，需要司機(jī)能夠在行駛范圍內(nèi)找尋距離較近的電動(dòng)汽車充電站，避免無法應(yīng)急充能而造成的無法使用的現(xiàn)象；而對(duì)于家用汽車來說，以上2種運(yùn)行模式的許多憂慮就不需要多加考慮了，這種模式的私家車或是公務(wù)車，需要在住宅區(qū)或是事業(yè)單位的停車場(chǎng)設(shè)置充電站或是相應(yīng)的充電設(shè)備來解決不時(shí)之需。

　　2、電動(dòng)汽車的總體電量需求

　　對(duì)于電動(dòng)汽車來說，充電量的需求與汽車每天的行駛距離以及汽車的基本保有量有很大的關(guān)系。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，電動(dòng)汽車的使用量到2020年的估計(jì)值是70000輛，而依據(jù)當(dāng)前電動(dòng)汽車的平均行駛時(shí)間以及充電能耗來看，這70000輛的汽車每天的平均電能消耗為18400度，根據(jù)顯示的充電需求的總體數(shù)值來看，電動(dòng)汽車的投入使用會(huì)在不久的未來較大地增加對(duì)電的需求，并且也會(huì)在以后的市場(chǎng)有著較為明朗的前景需求。

　　3、電動(dòng)汽車的充電時(shí)間要求

　　從上文可知，充電時(shí)間的長(zhǎng)短其實(shí)與電動(dòng)汽車的運(yùn)行模式有著較大的關(guān)聯(lián)，而且從電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)來看，不同模式的汽車的充電時(shí)間不同，充電方式也是大不相同的。有著正常充、快速充、再或是更換電池的充電方式能夠解決電動(dòng)汽車突發(fā)的停電狀況，從而以各種方式解決電動(dòng)汽車的充電問題。在急需用電的時(shí)候可以使用快速充電或是更換電池的方式解決，以解燃眉之急，但是在平時(shí)的正常充中，電動(dòng)汽車需要進(jìn)行足夠的電能儲(chǔ)備。

　　二、電動(dòng)汽車充電模式研究

　　對(duì)于需要時(shí)常充電的電動(dòng)汽車來說，充電是*的程序，而充電的方式又根據(jù)不同的運(yùn)行模式分為3種：常規(guī)充電、快速充電以及更換電池。下面我們就對(duì)這3種充電方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

　　1、常規(guī)充電

　　對(duì)于電動(dòng)汽車來說，除了一些突發(fā)狀況，一般的充電方式都是進(jìn)行常規(guī)充電，主要就是將終止放電以后的蓄電池以小電流的恒壓方式來進(jìn)行立即的充電環(huán)節(jié)，并將充電時(shí)間定在6～8h之間，較好的充電時(shí)間其實(shí)就是汽車蓄電池基本放空的時(shí)候，在這個(gè)電量低谷期間，不僅充電的成本是較低的，還能夠提高蓄電池的充電效率以及以后的使用壽命。常規(guī)充電是電動(dòng)汽車較常用的充電方式

　　2、快速充電

　　快速充電，顧名思義就是對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行非常規(guī)的快速蓄電行為，這一行為又被用戶及工作人員稱為應(yīng)急充電，與常規(guī)充電的區(qū)別就是它使用的是大電流的充電模式，使得電動(dòng)汽車的蓄電池快速地蓄滿電?？焖俪潆娪捎诤臅r(shí)短的特點(diǎn)深受各大用戶的青睞，但是快速充電需要提供汽車供電箱，不然就會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐墓W(wǎng)用電造成不良影響，并且長(zhǎng)期使用也會(huì)對(duì)蓄電池本身造成一定的損傷。

　　3、快速更換電池

　　與以上2種方式都不同，這種改變電動(dòng)汽車停止運(yùn)行的方法聽起來是較好的的方法，既不高耗時(shí)，又不需要建立供電箱，但是更換蓄電池本身是一個(gè)技術(shù)活，需要用的工具與更換方式，需要找到充電站才能夠完成更換的步驟。

　　三、安科瑞充電樁運(yùn)營管理平臺(tái)

　　1、系統(tǒng)架構(gòu)

　　安科瑞Acrelcloud-充電樁收費(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)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；用戶通過小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求，控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車的充電過程。

　　充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進(jìn)行直連。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能，具體功能如下：

　　資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運(yùn)行監(jiān)測(cè)，充電樁異常交易監(jiān)測(cè)。

　　交易結(jié)算：充電價(jià)格策略管理，預(yù)收費(fèi)管理，賬單管理，營收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表

　　用戶管理：用戶注冊(cè)，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理

　　充電服務(wù)：充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等

　　小程序：掃碼充電，賬單支付等功能

　　數(shù)據(jù)服務(wù)：數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和解析

　　變壓器監(jiān)控：監(jiān)控充電站變壓器負(fù)荷，每個(gè)充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)充電樁的進(jìn)行調(diào)度管理，即當(dāng)負(fù)荷超過百分之五十時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過百分之八十時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負(fù)荷下降為止。

　　2、平臺(tái)功能

　　2.1平臺(tái)登錄

　　在瀏覽器打開云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

2.2平臺(tái)首頁

　　平臺(tái)首頁總覽每天的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，累計(jì)的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，以及相應(yīng)的環(huán)比增長(zhǎng)和同比增長(zhǎng)以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計(jì)。

2.3實(shí)時(shí)監(jiān)控

　　?充電站監(jiān)控

　　充電站監(jiān)控頁面監(jiān)視用戶充電槍總數(shù)、正在充電的槍數(shù)、空閑槍數(shù)、插槍數(shù)量、故障槍數(shù)量等，匯總了用戶擁有各樁的當(dāng)日充電總次數(shù)、總電量、總時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行負(fù)荷限制、故障查詢。

?充電槍監(jiān)控

　　充電樁監(jiān)控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數(shù)、今日充電時(shí)長(zhǎng)和累計(jì)充電電量、累計(jì)充電次數(shù)、累計(jì)充電時(shí)長(zhǎng)等、充電電壓電流等參數(shù)。

2.4小程序

　　?搜索與使用

　　小程序可以通過掃描二維碼和文字搜索找到，點(diǎn)擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

?授權(quán)登錄界面

　　用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時(shí)，會(huì)進(jìn)入這個(gè)頁面，需要用戶授權(quán)登錄才可以進(jìn)入小程序主功能頁面，如圖所示：

?主功能頁

　　初次進(jìn)入主功能頁時(shí)需要授權(quán)定位才可以使用地圖相關(guān)功能，在地圖上查看到當(dāng)前所在區(qū)域的充電站，查看充電站信息，可以進(jìn)行掃碼充電操作，地圖導(dǎo)航等。

?充電

　　掃描充電槍上的二維碼，如果當(dāng)前充電樁可用即可進(jìn)入充電選擇頁面，可以查看到當(dāng)前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當(dāng)前的賬戶余額，電價(jià)和預(yù)計(jì)可充電量等數(shù)據(jù)，還可以查看當(dāng)前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時(shí)間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結(jié)束可以進(jìn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

?個(gè)人信息

　　個(gè)人信息可以顯示當(dāng)前登錄賬號(hào)的昵稱和余額，同時(shí)包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設(shè)置支付密碼等功能

3、硬件配置

　　3.1平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

　　推薦硬件配置清單：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）

四、結(jié)束語

　　綜上所述，電動(dòng)汽車是當(dāng)前汽車行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，有著非常好的發(fā)展前景，它的普及是社會(huì)發(fā)展的必然，但是前期的發(fā)展還是存在著較多的問題，尤其是在充電方面還有著較多的問題需要解決，需要不斷地完善電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的進(jìn)步與完善，從而符合人民大眾的需求。