一種電動(dòng)汽車(chē)智能充電及收費云平臺管理方案

摘要：對于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，主要是借助電力作為能源，有著(zhù)多方面的優(yōu)點(diǎn)。但是也存在著(zhù)一定的問(wèn)題，尤其在續航能力上相對較差。因此，在實(shí)際工作中要正確利用現代科學(xué)技術(shù)，讓電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現智能充電。在研究中所涉及到的技術(shù)也相對較多，在這一背景的影響下，電動(dòng)汽車(chē)智能充電樁中的軟件設計與硬件結構得到了發(fā)展。本文針對電動(dòng)汽車(chē)智能充電樁管理方案進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，并提出幾點(diǎn)個(gè)人看法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；智能充電樁；管理方案

1. 前言

常規的汽車(chē)所采用的動(dòng)力能源主要以化石燃料為主，且在這種燃料的影響下，不僅會(huì )造成環(huán)境上的污染，同時(shí)受到化石能源稀缺的影響，使得資源的儲備量上也在逐漸減少。因此，越來(lái)越多的人開(kāi)始將目光放在了電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)與研宄上。為了實(shí)現節能減排的目標，改善地球中的環(huán)境，電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展己經(jīng)成為了必然。

二、電動(dòng)汽車(chē)中充電方法與建設充電樁監控系統的重要性

雖然人們對電動(dòng)汽車(chē)投入了較大的關(guān)注度，但是受到其續航能力的影響，還是要做好研究與分析工作。加之在不便于充電等因素的影響下，使得電動(dòng)汽車(chē)的使用范圍受到了限制。就目前來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力的來(lái)源上主要是從蓄電池上得到的，如果電壓相對較低，就需要進(jìn)行充電，否則就會(huì )直接影響到汽車(chē)的性能以及速度等方面?，F如今充電的方法逐漸增多，如交流充電、電池組快速更換以及直流快速充電等。在電動(dòng)汽車(chē)中電池的重量與體積相對較大的，其重要性也不言而喻，因此，電動(dòng)汽車(chē)智能充電樁受到了人們的關(guān)注。在智能充電樁的影響下，可以從電池的電量上出發(fā)，對電池進(jìn)行維護，也便于用戶(hù)進(jìn)行操作，從而解決了電動(dòng)汽車(chē)隨時(shí)充電的問(wèn)題。

（一）充電方式

第一，交流充電。對于交流充電來(lái)說(shuō)，常常是采用了220V或是380V的交流電源，且在充電的過(guò)程中，還會(huì )對電流實(shí)現整流與濾波，從而保護了電動(dòng)汽車(chē)中的電源，實(shí)現了充電的目標。但是對于這種充電方法來(lái)說(shuō)，需要的時(shí)間相對較長(cháng)，所以主要是適用于小型的電動(dòng)汽車(chē)以及混合式的電力汽車(chē)。第二，直流充電。在這種充電方法中就是借助直流電源來(lái)對電動(dòng)汽車(chē)中的蓄電池進(jìn)行充電的，并不需要對車(chē)載裝置等進(jìn)行調節，這樣也就減輕了汽車(chē)自身的重量。因此，在采取這一充電方法的過(guò)程中就可以運用于大型的電動(dòng)汽車(chē)充電上。主要是因為這種充電方法有著(zhù)功率大與充電效率高的特點(diǎn)。第三，更換電池組。在這種方法中要準備出兩組電池，一組電池為電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力，另一組進(jìn)行地面直流充電。當所使用的蓄電池電力出現不足時(shí)，就可以將這一蓄電池替換為另一組，以此來(lái)縮短充電的時(shí)間。但是對于這種方法來(lái)說(shuō)，需要建造出相應的電池更換站，同時(shí)也需要更多的人員來(lái)參與到電池更換維護中去。所以也就需要投入較大的成本，也降低了智能化的發(fā)展。第四，非接觸式充電。對于這種方法來(lái)說(shuō)，在電動(dòng)汽車(chē)充電中并不多見(jiàn)，主要是因為需要特定的電氣元件，同時(shí)還要保證與汽車(chē)實(shí)現即時(shí)接觸，這樣才能確保在汽車(chē)行駛的過(guò)程中也可以進(jìn)行隨時(shí)充電。但是受到技術(shù)以及資金等方面的影響，這種充電方法并沒(méi)有得到推廣。

（二）必要性

目前電動(dòng)汽車(chē)在充電方式上主要是采用了直流與交流兩種，所以不論是哪一種方法，都需要建設充電樁。所以為了確保實(shí)現充電智能化，充電樁的監控系統也要隨之建設。雖然現階段電動(dòng)汽車(chē)上存在著(zhù)一定的問(wèn)題，但是在社會(huì )與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，電動(dòng)汽車(chē)具備了噪音小污染小等特點(diǎn)，所以也受到了人們的廣泛關(guān)注。因此，在實(shí)際工作中要做好充電系統的建設工作，雖然這一項工作存在著(zhù)一定的復雜性，但是也是十分必要的。在電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展中，所采用的蓄電池往往是鋰離子電池，且這種電池在充電中有著(zhù)較為嚴格的要求，如果不能做好智能充電樁的管理工作，很容易對鋰電池產(chǎn)生出較大的影響，嚴重的還會(huì )威脅到人們的人身安全。

三、電動(dòng)汽車(chē)充電樁監控系統

（一）可行模式

第一，建立交流充電樁，在停車(chē)場(chǎng)中就可以進(jìn)行交流式充電樁的建設工作，且在實(shí)際工作中還要保證其電壓在220V或是380V，主要是因為這兩種電壓的適用范圍相對較為廣泛。借助這些交流充電樁可以對小型的電動(dòng)車(chē)或是換位清潔車(chē)等進(jìn)行充電。且這一充電樁的優(yōu)勢就是可以實(shí)現夜間充電。第二，建立直流充電樁。對于這種充電樁來(lái)說(shuō)，往往適用于大型或是公交車(chē)聚集相對較多的場(chǎng)合中。在直流充電樁的影響下，可以實(shí)現快速充電。主要是因為這種充電樁中具備了較大的功率，但是對電網(wǎng)的運行上卻會(huì )產(chǎn)生相應的影響。因此，在直流充電樁建設的過(guò)程中，要做好電網(wǎng)的保護工作，以此來(lái)提高使用的效果。

（二）主要功能

第一，APP或IC卡識別。在實(shí)際工作中就需要借助識別APP或IC卡來(lái)激活充電樁，從而實(shí)現計費上的功能。第二，在對蓄電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，就可以對蓄電池中的電壓以及電流等方面進(jìn)行保護，同時(shí)也可以進(jìn)行有效的檢測。第三，在充電的過(guò)程中也可以對充電時(shí)的狀態(tài)以及電壓等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。第四，在充電的過(guò)程中也可以對電池實(shí)現智能化的保護，從而延長(cháng)電池的使用壽命。

四、充電樁智能監控系統上的設計

(一)硬件

對于充電樁來(lái)說(shuō)，其電源主要是380V交流網(wǎng)電源，所以通過(guò)對進(jìn)行整流與濾波，也可以將其轉變?yōu)橹绷麟娫?，從而對電?dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。想要進(jìn)行充電，還要借助APP或IC卡進(jìn)行激活，且這一模塊上的設計可以幫助用戶(hù)激活充電樁。在A(yíng)PP云端或讀卡器中也可以對用戶(hù)的信息進(jìn)行識別，從而現實(shí)出相應的信息以及余額等。在狀態(tài)現實(shí)模塊中則可以將充電信息顯示出來(lái)。在硬件系統中主要包含了中央主控制板以及顯示屏等設備。所以在建設充電樁時(shí)要做好樁體材料上選擇工作，綜合好防潮與防水的性能。同時(shí)還要保證材料自身的防水效果，這樣才能在潮濕雨水天氣時(shí)也可以正常對電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。

1. 軟件構成

在對電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電時(shí)，只需要對電動(dòng)汽車(chē)上的充電插口進(jìn)行連接，從而將充電樁與汽車(chē)連接在一起，借助APP或讀卡器來(lái)對用戶(hù)進(jìn)行識別，從而可以激活充電樁。當充電插口與充電手柄沒(méi)有連接在一起，那么就會(huì )及時(shí)對用戶(hù)進(jìn)行提示與報警。在識別完用戶(hù)身份以后，用戶(hù)就可以對充電的時(shí)間進(jìn)行選擇，明確充電模式。如果充電模式檢測不正常，也會(huì )對用戶(hù)進(jìn)行提醒與報警。在充電樁中也包含了一些會(huì )顯示給用戶(hù)的充電模式選擇建議，且如果所選擇的充電模式是正確的，那么充電樁就會(huì )正常的進(jìn)行工作。在利用充電樁與電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電的過(guò)程中，充電樁也會(huì )顯示出用戶(hù)在信息以及余額等，幫助用戶(hù)明確充電結束的時(shí)間。在充電結束后，充電樁也會(huì )及時(shí)提醒用戶(hù)，在A(yíng)PP或℃卡上也會(huì )停止計費，并將票據等打印出來(lái)，在用戶(hù)與車(chē)輛離開(kāi)后，充電樁就會(huì )啟動(dòng)自動(dòng)鎖定，直到下一個(gè)用戶(hù)對充電樁進(jìn)行激活?？梢哉f(shuō)上述環(huán)節都是智能充電樁的正常使用方法，所以用戶(hù)要掌握好這一內容，這樣才能更好的對車(chē)輛進(jìn)行充電。

五、安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的汽車(chē)充電站、電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地數據采集和監控，實(shí)時(shí)監控充電樁運行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結算，資源管理、電能管理、明細查詢(xún)等，同時(shí)對充電機過(guò)溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)通過(guò)微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

5.2應用場(chǎng)合

適用于住宅小區等物業(yè)環(huán)境、各類(lèi)企事業(yè)單位、醫院、景區、學(xué)校、園區等公建、公共停車(chē)場(chǎng)、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業(yè)綜合體、商業(yè)廣場(chǎng)、地下停車(chē)場(chǎng)、高速服務(wù)區、公寓寫(xiě)字樓等場(chǎng)合。

5.3系統結構

現場(chǎng)設備層：連接于網(wǎng)絡(luò )中的各類(lèi)傳感器，包括多功能電力儀表、汽車(chē)充電樁、電瓶車(chē)充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器，完成對現場(chǎng)所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現實(shí)時(shí)監測充電站配電系統運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過(guò)程及人員行為，并完成微信、支付寶在線(xiàn)支付等應用。

5.4平臺功能描述

5.4.1充電服務(wù)

充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線(xiàn)自助支付充電，充電結算，導航等。

5.4.2首頁(yè)總覽

總覽當日、當月開(kāi)戶(hù)數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時(shí)長(cháng)，累計的開(kāi)戶(hù)數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時(shí)長(cháng)，以及相應的環(huán)比增長(cháng)和同比增長(cháng)以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

5.4.3交易結算

充電價(jià)格策略管理，預收費管理，賬單管理，營(yíng)收和財務(wù)相關(guān)報表。

5.4.4故障管理

故障管理故障記錄查詢(xún)、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為用戶(hù)管理故障和查詢(xún)提供方便。

5.4.5統計分析

統計分析支持運營(yíng)趨勢分析、收益統計，方便用戶(hù)以曲線(xiàn)、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營(yíng)態(tài)勢。

5.4.6運營(yíng)報告

按用戶(hù)周期分析汽車(chē)、電瓶車(chē)充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

5.4.7APP、小程序移動(dòng)端支持

通過(guò)模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢(xún)可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線(xiàn)支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成后，即可進(jìn)行充電

5.4.8資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶(hù)檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

5.5選型配置

六、結語(yǔ)

綜上所述可以看出，電動(dòng)汽車(chē)中智能充電樁主要包含了直流充電樁以及交流充電樁。尤其是對于交流充電樁來(lái)說(shuō)，要在整流與濾波的基礎上來(lái)轉變?yōu)橹绷麟娫?，從而被相應的用?hù)采用，但是這種充電方法的充電效率還是相對較高的。因此，為了保證蓄電池的充電時(shí)間充足，較大限度的延長(cháng)使用的壽命，要及時(shí)做好電動(dòng)汽車(chē)智能充電樁的管理工作，從開(kāi)始到后面的結束，都要實(shí)現智能化的管理，盡可能的減少人員上的投入，積極推廣電動(dòng)汽車(chē)，保護好生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

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