淺析新能源汽車充電樁及收費云平臺的應(yīng)用

李明君

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214400

摘要：通過研究新能源汽車充電樁建設(shè)情況,從充電樁開發(fā)應(yīng)用的總體現(xiàn)狀出發(fā)，分析總結(jié)了目前存在的問題,在充電和管理方面提出合理化的對策，對充電樁今后的發(fā)展趨勢做了探討，有利于促進(jìn)新能源汽車充電樁建設(shè)與運營工作順利開展。

關(guān)鍵詞:新能源；充電樁；應(yīng)用

1 充電樁建設(shè)現(xiàn)狀和問題

1.1新能源汽車發(fā)展迅猛

在國務(wù)院出臺減免購置稅優(yōu)惠政策的支持下,新能源汽車行業(yè)大規(guī)模增長，預(yù)計2020年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，工信部裝備工業(yè)司發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車2015年銷量為3311萬輛，2017年累計保有量達(dá)到180萬輛2018年銷量為125.6萬輛，其中純電動車占78.3％。

1.2設(shè)施建設(shè)滯后

根據(jù)發(fā)改委、能源局、工信部、住建部聯(lián)合發(fā)布的電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)，為滿足全國500萬輛電動汽車的充電需求,到2020年將新建超過480萬個分散式充電樁,2018年新增33.1萬個充電樁,全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計達(dá)到77.7萬個。中國充電聯(lián)盟預(yù)計2019年底,公共充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量將達(dá)到45萬個,私人充電基礎(chǔ)設(shè)施超過95萬個，由于充電樁數(shù)量太少,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的滯后已嚴(yán)重制約新能源電動汽車的發(fā)展，正常充電需求得不到滿足，很大地降低了人們購買和使用新能源電動車的*望。

1.3充電設(shè)施利用率低

充電時間長,用車不便利，充電樁方位、使用維護(hù)情況等信息共享不夠,充電車位被燃油車占用等現(xiàn)象造成資源浪費,充電時停車位的收費增加了用戶充電成本，偏遠(yuǎn)地區(qū)或高速服務(wù)區(qū)等地的充電設(shè)施使用率有待提高，“圈地" 現(xiàn)象增加了充電樁數(shù)量，卻忽略了充電樁的使用。

1.4商業(yè)模式有待創(chuàng)新

新能源汽車充電服務(wù)市場商業(yè)模式正由傳統(tǒng)的模式逐步轉(zhuǎn)為多元化模式,充電設(shè)施建成后的安全維護(hù)及運營導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本高,故需提高充電服務(wù)管理水平和充電樁應(yīng)用能力,縮短設(shè)備生產(chǎn)商和充電運營商投資回本時間,降低投資風(fēng)險。

2 核心關(guān)鍵技術(shù)的突破

2.1充電技術(shù)

充電樁有直流充電樁、交流充電樁和交直一體充電樁等類型,無線充電技術(shù)、電池更換技術(shù)、充電堆技術(shù)等為充電樁的使用提供了有力保障,實現(xiàn)新能源電動汽車充電便捷性,新型光伏充電樁的應(yīng)用前景也非常廣闊。

2.2電池性能

電池續(xù)航能力一直是關(guān)注的焦點,電池主要分電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換和儲存兩大類,純電動車低續(xù)航里程提高到了《湖北農(nóng)機(jī)化》2020年第1期250km,電池能量密度提升至125Wh/kg,在電池材質(zhì)和技術(shù)等方面要有突破,提高電池能量密度和快速充電成為突出的兩大問題。

2.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

5G時代,隨著大數(shù)據(jù)、信息通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展融合,充電服務(wù)市場將充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)和充電網(wǎng)三合一的優(yōu)勢,在服務(wù)消費和商品銷售一體化基礎(chǔ)上得到更大發(fā)展。

3 相關(guān)策略及措施

3.1國家政策扶持

國家調(diào)整了對新能源汽車的財政補貼政策，扶優(yōu)扶強的同時降低補貼，到2020年購置補貼將退出，轉(zhuǎn)而用于支持充電設(shè)施建設(shè)與運營服務(wù)，補貼從購車端向使用端轉(zhuǎn)移，加強對消費者使用環(huán)節(jié)的政策扶持。

第一，實現(xiàn)充電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃布局優(yōu)化，對于新建各類停車場、小區(qū)停車位，均要求按規(guī)定比例建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留充電設(shè)施安裝接口，鼓勵物業(yè)與個人安裝充電樁，對建設(shè)充電樁(站)和使用充電樁均實行補貼，建樁完成由有關(guān)部門竣工驗收，符合合格要求的按額定輸出功率進(jìn)行補貼。

第二，鼓勵新能源汽車充電設(shè)施服務(wù)運營企業(yè)積極投入充電樁使用，根據(jù)其年度運營電量,由財政按實際充電情況給予適當(dāng)獎勵和補貼,降低服務(wù)運營企業(yè)實際運營成本。

第三，出臺充電價格政策，有針對性地下調(diào)充電服務(wù)費標(biāo)準(zhǔn)，實行政府指導(dǎo)價，規(guī)定收費上限標(biāo)準(zhǔn)，加快落實電網(wǎng)收費規(guī)范清理。

3.2豐富充電電源

堅持綠色發(fā)展理念，多渠道豐富充電樁電源，發(fā)展新型光伏充電樁，減少成本，維護(hù)簡便。

3.3實現(xiàn)智慧充放電

依托智慧電網(wǎng)，實現(xiàn)電動車與電網(wǎng)之間功率雙向交換，減緩電動車充電給電網(wǎng)帶來的壓力和波動，電動車作為儲能設(shè)備，根據(jù)分時段電價錯峰給電網(wǎng)供電獲取相關(guān)費用。

4 安科瑞充電樁收費運營云平臺

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的汽車充電站、電動自行車充電站以及各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資源管理、電能管理、明細(xì)查詢等，同時對充電機(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。

4.2應(yīng)用場合

適用于住宅小區(qū)等物業(yè)環(huán)境、各類企事業(yè)單位、醫(yī)院、景區(qū)、學(xué)校、園區(qū)等公建、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業(yè)綜合體、商業(yè)廣場、地下停車場、高速服務(wù)區(qū)、公寓寫字樓等場合。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護(hù)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(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對現(xiàn)場所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動端實現(xiàn)實時監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

4.4平臺功能描述

4.4.1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。

4.4.2首頁總覽

總覽當(dāng)日、當(dāng)月開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，以及相應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計。

4.4.3交易結(jié)算

充電價格策略管理，預(yù)收費管理，賬單管理，營收和財務(wù)相關(guān)報表。

4.4.4故障管理

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

4.4.5統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析支持運營趨勢分析、收益統(tǒng)計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態(tài)勢。

4.4.6運營報告

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

4.4.7APP、小程序移動端支持

通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細(xì)信息。掃碼充電，在線支付: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。

4.4.8資源管理

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

4.5選型配置

20路電瓶車智能充電樁	ACX20A系列		20路最大承載電流50A，單路最大輸出電流3A，單回路最大功率1000W，總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報警上報。可選配 K(進(jìn)線漏保) C(每回路測溫) J(進(jìn)線計量，單相電能表) L(進(jìn)線漏電監(jiān)測，超限跳開所有回路) ACX20A-YHN 戶內(nèi)使用(IP21),支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX20A-YN 戶內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡，免費充電
2路智能插座	ACX2A系列		2路最大承載電流20A，單路最大輸出電流10A，單回路最大功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)。故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN 戶內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡、掃碼充電，單路最大電流10A ACX2A-HN 戶內(nèi)使用(IP21)，支持掃碼充電，單路最大電流10A ACX2A-YN 戶內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡充電，單路最大電流10A
落地式電瓶車智能充電樁	ACX10B系列		10路最大承載電流25A，單路最大輸出電流3A，單回路最大功率1000W總功率5500W，充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)。故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別、獨立計量、告警上報可選配 K(進(jìn)線漏保) C(每回路測溫) J(進(jìn)線計量，單相電能表) L(進(jìn)線漏電監(jiān)測，超限跳開所有回路) ACX10B-YHW 戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機(jī)及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL 戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機(jī)及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告
7KW交流充電樁	AEV-AC007D		額定功率7kW，單相三線制，防護(hù)等級IP65，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測、智能計量、遠(yuǎn)程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方式：4G/WIFI/藍(lán)牙 支持刷卡，掃碼、免費充電 可選配觸摸顯示屏（LCD)
30KW直流樁	AEV-DC030D		額定功率30kW，三相五線制，防護(hù)等級IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電
60KW直流樁	AEV-DC060S		額定功率60kW，三相五線制，防護(hù)等級IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電
120KW直流樁	AEV-DC120S		額定功率120kW，三相五線制，防護(hù)等級IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電
IC充值卡	ACX10A-IC02		充電樁配套購電卡
充值機(jī)	ACX10A-CZJ01		電瓶車充電樁開卡讀卡器

7kw交流充電樁立柱	AEV-AC007LZ		用于AEV-AC007D立柱安裝
30kw直流充電樁立柱	AEV-DC030LZ		用于30kw充電樁AEV-DC030D專用立柱套件，可實現(xiàn)落地式安裝安裝
汽車充電樁IC卡	M1射屏卡		通過刷卡控制電動汽車充電樁的啟停并扣費
汽車充電樁讀卡器	讀卡器		汽車充電樁開卡讀卡器
電氣防火限流式保護(hù)器	ASCP200-40B		壁掛式安裝，可實現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過載限流保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測等功能；1路RS485通訊，1路NB 無線通訊(選配)；額定電流為0~40A，額定電流菜單可設(shè)。
導(dǎo)軌式電能表	ADL200		單相U、I 、P、Q、S、PF、F 等全電參量測量， 有功無功電能統(tǒng)計；LCD顯示；可選配 RS485 通訊功能，方便用戶電瓶車充電樁汽車充電樁進(jìn)行用電監(jiān)測計量。
導(dǎo)軌式直流電能表	DJSF1352-RN		直流電壓、電流、功率測量及正反向電能計量，復(fù)費率電能統(tǒng)計，SOE事件記錄；紅外通訊，電壓最大輸入1000V,電流外接分流器接入（75mV)或霍爾元件接入（0-5V)導(dǎo)軌式安裝，電能精度1級，8位LCD顯示，標(biāo)配2路開關(guān)量輸入，2路開關(guān)量輸出，1路 RS485 通訊，1路直流電能計量，AC/DC85-265V，供充電樁直流計量。

5 結(jié)束語

今后充電樁的使用將與服務(wù)云平臺緊密結(jié)合在一起，智能管理新能源電動車充電運營，建立清潔生態(tài)、合理的充電樁信息網(wǎng)，實現(xiàn)基于云平臺的充電樁智能服務(wù)，將提高充電樁利用率和消費者充電體驗，從而促進(jìn)新能源電動車的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳國娟,符廣全,于士程等.智能充電樁系統(tǒng)設(shè)計[J].中國高新科技,2018(23):95G96.

[2]陳奕夫.城市新能源車應(yīng)用平臺的開發(fā)與實現(xiàn)[J].電子設(shè)計工程,2019,27(04):94Ｇ97.

[3]朱梅珍.探究城市充電樁建設(shè)面臨的突出問題及解決方案[J].居業(yè),2019(01):162,165.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06.

注：禁止非法改裝