淺談新能源電車(chē)充電樁運營(yíng)管理分析

摘要：近年來(lái)，我國大力推進(jìn)新能源公共交通的發(fā)展，制定了一系列相關(guān)政策法規。作為公共充電設施的新能源充電樁也得到了發(fā)展和普及，其在新能源領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要的保障作用。在當前，充電樁的管理還存在許多短板，很大程度上是由于這一行業(yè)還處于起步階段，新能源充充電樁管理者要解決其中存在的問(wèn)題。本文將圍繞新能源充電樁運營(yíng)管理問(wèn)題展開(kāi)分析，針對具體問(wèn)題提出解決方案，使新能源充電樁的管理更加科學(xué)，從而為城市交通的優(yōu)化提供助力。

關(guān)鍵詞：新能源；充電樁；運營(yíng)管理

0、引言

在日常出行中，各種交通工具已成為了不能少的一部分。近年來(lái)，隨著(zhù)國家對環(huán)境保護的不斷重視以及居民對生活環(huán)境和質(zhì)量的關(guān)注，電動(dòng)交通工具成為了人們的新選擇，在交通工具的占比中越來(lái)越大。作為電動(dòng)交通工具的配套設施，新能源充電樁的建設步伐也在日益加快。如何提高充電樁的利用效率，*大限度滿(mǎn)足交通工具的充電要求，成為新能源充電樁管理者要解決的問(wèn)題，下文主要圍繞這一主題展開(kāi)論述。

1、新能源充電樁運營(yíng)管理現狀

1.1區域分布不均勻

由于新能源交通工具廣泛應用的時(shí)間較短，因此在各項設施的配備上都存在著(zhù)一定的問(wèn)題。其中，新能源充電樁區域分布不均勻就是一個(gè)比較顯著(zhù)的問(wèn)題。雖然建設了一些充電站，但其數量不多，且分布較遠，不能便利車(chē)主及時(shí)進(jìn)行充電。在人流量較大的商業(yè)或辦公密集區，充電樁數量較少，無(wú)法滿(mǎn)足充電需求。同時(shí)，大部分的停車(chē)場(chǎng)并沒(méi)有加裝充電樁，使得車(chē)主無(wú)法做到隨停隨充，在一定程度上降低了停車(chē)場(chǎng)的使用效率。這些因素，無(wú)不限制了新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。

1.2收取費用較高

在當前，環(huán)保已經(jīng)成為國家與民眾的共同追求，因此許多人選擇購買(mǎi)更加清潔環(huán)保的新能源汽車(chē)。這在一定程度上降低了污染環(huán)境的廢氣排放，但也增加了充電需求，與此同時(shí)，充電的費用也在不斷提升。就新能源汽車(chē)而言，充電費用包含服務(wù)費用和基礎電費兩個(gè)部分?；A電費往往波動(dòng)較小，按度數進(jìn)行收費，但服務(wù)費用卻有著(zhù)較大的跨度，不同區域差異顯著(zhù)。并且，在停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行充電時(shí)，還需要繳納一部分的停車(chē)費用，這對于新能源汽車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)，無(wú)疑增加了整體的費用支出。

1.3維護不及時(shí)

新能源充電樁需要定期進(jìn)行維護和保養，老舊的設備也需要及時(shí)進(jìn)行更換。盡管當前充電樁的建設速度已基本滿(mǎn)足需求，但對于老舊設備的維護和保養，對故障的維修和排查，卻并沒(méi)有跟上建設的速度，從而產(chǎn)生了維護不及時(shí)的問(wèn)題。同時(shí)，由于管理的疏忽，停車(chē)場(chǎng)充電樁無(wú)人看管，從而使充電樁成了燃油車(chē)主的停車(chē)位，一定程度上降低了充電樁的使用效率，影響到新能源汽車(chē)車(chē)主的使用體驗。

2、新能源充電樁用戶(hù)充電行為分析

2.1充電場(chǎng)所集中

從居民的出行時(shí)間和地點(diǎn)來(lái)看，新能源車(chē)主的固定充電地點(diǎn)，大多集中在工作地點(diǎn)的附近，這符合車(chē)主的日常出行需求。在節假日期間，消費場(chǎng)所和休閑娛樂(lè )場(chǎng)所附近充電站使用率較高，與車(chē)主的日常行為緊密聯(lián)系在一起。同時(shí)，在中長(cháng)途出行當中，大部分的新能源汽車(chē)車(chē)主需要在服務(wù)區進(jìn)行充電，這反映出新能源車(chē)主高速出行的充電需求。從這些現象當中，可以發(fā)現，新能源汽車(chē)仍然存在著(zhù)續航能力較弱的問(wèn)題，這進(jìn)而引發(fā)了車(chē)主的焦慮，只有確保途中能夠臨時(shí)充電，才能使出行不受影響。

2.2充電時(shí)間呈三段式

從用戶(hù)充電時(shí)間來(lái)看，新能源汽車(chē)的充電時(shí)間，呈三段式分布，且與生活用電高峰期一致。從區域來(lái)看，市中心?？傮w上看，中午是*為集中的充電時(shí)段。盡管部分地區采用了“削峰填谷"的電價(jià)計算方式，但由于差價(jià)不大，未能產(chǎn)生顯著(zhù)的影響，對車(chē)主的引導能力有限。盡管區域間存在一定的差別，但從總體趨勢上看，三段式的分布是比較明顯的。

2.3平均充電時(shí)長(cháng)短

充電時(shí)長(cháng)也是用戶(hù)充電行為的一個(gè)重要表現。相關(guān)數據顯示，有幾乎一半的車(chē)主，充電時(shí)長(cháng)在30分鐘以?xún)?。出現這一現象的原因是多樣的，比如停車(chē)場(chǎng)的免費停車(chē)時(shí)間、用戶(hù)自身的時(shí)間規劃等。只有不到一半的車(chē)主，能夠等待汽車(chē)電量充滿(mǎn)。與之相對應，高速服務(wù)站的充電時(shí)長(cháng)會(huì )略高于城區，大約為40分鐘，這主要是由于路程較長(cháng)，且時(shí)間較為寬裕，才出現這樣的狀況。

3、新能源充電樁運營(yíng)管理方案設計

3.1優(yōu)化充電樁分布區域

從現有公共交通設施的情況來(lái)看，充電樁分布區域顯然是不夠均勻的，優(yōu)化充電樁分布區域可以從以下幾個(gè)方面著(zhù)手：首先，充分利用已有資源，擴建現有停車(chē)場(chǎng)，并在現有停車(chē)場(chǎng)加裝充電樁，盡量做到隨停隨充，以避免集中到某些充電站，造成擁堵?tīng)顩r。其次，在各類(lèi)政府層面可以提供相應的政策保障，比如簡(jiǎn)化停車(chē)場(chǎng)充電樁建設的審批手續，提高停車(chē)場(chǎng)充電樁的數量。通過(guò)這些方式，能夠在一定程度上緩解充電樁分布區域不均勻的情況。

3.2優(yōu)化運營(yíng)管理模式

優(yōu)化充電樁運營(yíng)管理模式，能夠在很大程度上解決充電樁維護不及時(shí)的狀況，要做到優(yōu)化充電樁運營(yíng)管理，則主要依托于共享機制，主要方式是將私人充電樁引入到各大停車(chē)場(chǎng)和充電站中。私人充電樁的引入，可以在一定程度上緩解現存供電壓力，釋放供電潛能。對其進(jìn)行統一管理，合理調配，一方面能夠提升充電效率，另一方面也能為電樁所有者帶來(lái)經(jīng)濟效益，提高其意愿，進(jìn)而實(shí)現雙贏(yíng)局面。與此同時(shí)，運營(yíng)平臺也應該鼓勵運營(yíng)商與各大停車(chē)場(chǎng)共同制定策略，共同促進(jìn)發(fā)展，管理充電樁的建設和運行。通過(guò)上述方式，方能實(shí)現在共享機制下優(yōu)化運營(yíng)管理模式的作用。

3.3制定相應的補貼政策

新能源交通工具的應用，符合國家可持續發(fā)展的理念，因此得到支持和推廣。但由前文可知，部分停車(chē)場(chǎng)的充電費用較高，這增加了新能源汽車(chē)車(chē)主的充電負擔。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可采取制定補貼政策這一措施。在進(jìn)行具體規劃時(shí)，應該充分了解新能源汽車(chē)充電市場(chǎng)的整體概況，結合現有需求和未來(lái)的增長(cháng)態(tài)勢，明確補貼的大致范圍，除了現金補貼外，應當積極拓展和豐富補貼方式，實(shí)現停車(chē)場(chǎng)充電樁運營(yíng)的可持續發(fā)展。同時(shí)，由于城區與郊區存在著(zhù)顯著(zhù)的差異，補貼政策的制定也應該具體問(wèn)題具體分析。針對能夠領(lǐng)取補貼的運營(yíng)商和停車(chē)場(chǎng)，應制定一定的考量和核查標準，如此才能使補貼政策發(fā)揮作用。

4、充電樁智能監控系統的設計

4.1硬件框架組成

充電樁的電源為380V交流電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)對交流電進(jìn)行整流、濾波和穩壓等措施就變成直流電源。能夠供給電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。想要完成充電樁的充電還需要 IC卡識別模塊．這個(gè)模塊的設計能夠讓用戶(hù)激活充電樁。讀卡器將會(huì )識別出IC卡上的用戶(hù)信息，識別完成后能夠顯示個(gè)人信息、余額等。而狀態(tài)顯示模塊則用來(lái)將充電過(guò)程中的狀態(tài) 信息充分顯示出來(lái)。硬件系統包括了主控板、檢測芯片、IC讀卡器以及顯示屏、鍵盤(pán)等設備。建設充電樁過(guò)程中。其樁體材料的選擇應該以鍍鋅銅板優(yōu)先，考慮到防潮防水性能，還應該保證材料的防水性能，以保證充電樁在潮濕天氣下也能夠正常使用。

4.2充電樁智能監控系統的軟件構成

當需要給電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)．只需要將電動(dòng)汽車(chē)上的充電插1：1連接到充電樁上的充電手柄．通過(guò)讀卡器識別戶(hù)的IC卡以將充電樁激活：如果充電插口和充電手柄沒(méi)有進(jìn)行正常連接將會(huì )進(jìn)行提示和報警。完成身份識別后，用戶(hù)可以進(jìn)行充電時(shí)間、充電模式的選擇，同時(shí)在充電過(guò)程中充電樁將會(huì )檢測電池的充電狀態(tài)，如果充電模式被檢測到不對的話(huà)，同樣會(huì )提示和報警。充電樁也會(huì )通過(guò)顯示屏給用戶(hù)一些選擇充電模式方面的建議。如果充電模式的選擇被檢測到是正確的，充電樁將會(huì )進(jìn)行正常充電過(guò)程，充電樁給電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中。充電樁的顯示屏將會(huì )顯示出用戶(hù)信息、用戶(hù)卡上余額、已經(jīng)充電得時(shí)間以及充電完成剩余時(shí)間等信息。電動(dòng)汽車(chē)充電結束后，充電樁將會(huì )發(fā)出提示，用戶(hù)IC卡停止計費，將票據通過(guò)打印機打印出來(lái)，等到用戶(hù)與電動(dòng)汽車(chē)一同離開(kāi)后，充電樁就會(huì )進(jìn)入到自動(dòng)鎖定的狀態(tài)，直到下一個(gè)用戶(hù)激活為止。以上步驟是智能充電樁的正常使用程序。

5、安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的電動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電整法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，資要管理、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)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

5.3系統結構

5.3.1系統分為四層：

1）即數據采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、數據中心層和客戶(hù)端層。

2）數據采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進(jìn)行電能計量和保護。

3）網(wǎng)絡(luò )傳輸層：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器。

4）數據中心層：包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器，應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

5）應客戶(hù)端層：系統管理員可在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費平臺。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實(shí)時(shí)監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時(shí)為運維人員提供運維APP，充電用戶(hù)提供充電小程序。

5.4安科瑞充電樁云平臺系統功能

5.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數、充電時(shí)長(cháng)、充電金額、充電度數、充電樁故障等進(jìn)行統計顯示，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。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

5.4.2.實(shí)時(shí)監控

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

5.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù)，對其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結、注銷(xiāo)等操作，可查看小區用戶(hù)每日的充電交易詳細信息。

5.4.4故障管理

設備自動(dòng)上報故障信息，平臺管理人員可通過(guò)平臺查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運維人員可通過(guò)運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現場(chǎng)問(wèn)題。

5.4.5統計分析

通過(guò)系統平臺，從充電站點(diǎn)、充電設施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢(xún)充電交易統計信息、能耗統計信息等。

5.4.6基礎數據管理

在系統平臺建立運營(yíng)商戶(hù)，運營(yíng)商可建立和管理其運營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設施，維護充電設施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng)，同時(shí)可管理在線(xiàn)卡用戶(hù)充值、 凍結和解綁。

5.4.7運維APP

面向運維人員使用，可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況，進(jìn)行遠程參數設置，同時(shí)可接收故障推送

5.4.8充電小程序

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

5.5系統硬件配置

6、結束語(yǔ)

綜上所述，新能源交通工具已經(jīng)成為未來(lái)交通行業(yè)的發(fā)展趨勢，與之相適應，新能源充電樁也應當不斷完善和發(fā)展。由上文可知，我國當前新能源充電樁的運營(yíng)管理還處于起步階段，通過(guò)對其中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，本文提出從優(yōu)化充電樁分布區域、優(yōu)化運營(yíng)管理模式和制定相應的補貼政策三個(gè)方面，來(lái)解決相應的問(wèn)題。相信隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展以及管理模式的不斷優(yōu)化，新能源充電樁的運營(yíng)管理一定能在未來(lái)邁上一個(gè)新的臺階。

參考文獻

[1]林曉丹.關(guān)于新能源汽車(chē)充電樁建設及優(yōu)化分析[J].時(shí)代汽車(chē),2023,(01):103-105.

[2]鞏娜鑫.新能源充電樁產(chǎn)業(yè)發(fā)展與資本布局[J].通信企業(yè)管理,2022,(12):66-68.

[3]易校石,祁寶川,易正俊.新能源電動(dòng)汽車(chē)充電樁的優(yōu)化選址[J].公路交通技,2022,(07):166-171+180.

[4]謝嘉城.電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電管理系統設計[J].大眾標準化,2022,(07):71-73.

[5]杜美堅,陳玉慧,何燕,楊襲慧.智慧停車(chē)與新能源充電樁管理探析[J].城市建設理論研究(電子版),2019,(16):186.

[6]安艷萍.新能源充電粧智能管理系統的研究[D].導師：錢(qián)平.上海應用技術(shù)大學(xué),2016.

[7]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.

[8]謝伙文.新能源充電樁運營(yíng)管理分析

作者簡(jiǎn)介：魏健輝，女，安科瑞電氣股份有限公司，從事電氣相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)系統研發(fā)工作。