安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)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(chē)；充電系統(tǒng)；充電站建設(shè)；新能源汽車(chē)

　　一、電動(dòng)汽車(chē)的充電需求分析

　　1、電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行模式

　　對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，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(chē)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(chē)的充電時(shí)間以及運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，因此對(duì)汽車(chē)充電站的建設(shè)方式需要符合汽車(chē)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(yíng)期間電動(dòng)公交車(chē)可以開(kāi)始載客，而在停運(yùn)期間則可以用來(lái)給電動(dòng)汽車(chē)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(chē)上時(shí)則需要根據(jù)出租車(chē)的車(chē)程來(lái)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(chē)充電站，避免無(wú)法應(yīng)急充能而造成的無(wú)法使用的現(xiàn)象；而對(duì)于家用汽車(chē)來(lái)說(shuō)，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(chē)或是公務(wù)車(chē)，需要在住宅區(qū)或是事業(yè)單位的停車(chē)場(chǎng)設(shè)置充電站或是相應(yīng)的充電設(shè)備來(lái)解決不時(shí)之需。

　　2、電動(dòng)汽車(chē)的總體電量需求

　　對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，充電量的需求與汽車(chē)每天的行駛距離以及汽車(chē)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(chē)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(chē)的平均行駛時(shí)間以及充電能耗來(lái)看，這70000輛的汽車(chē)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(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)的投入使用會(huì)在不久的未來(lái)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(chē)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(chē)的運(yùn)行模式有著較大的關(guān)聯(lián)，而且從電動(dòng)汽車(chē)的充電系統(tǒng)來(lái)看，不同模式的汽車(chē)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(chē)突發(fā)的停電狀況，從而以各種方式解決電動(dòng)汽車(chē)的充電問(wèn)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(chē)需要進(jìn)行足夠的電能儲(chǔ)備。

　　二、電動(dòng)汽車(chē)充電模式研究

　　對(duì)于需要時(shí)常充電的電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，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(chē)來(lái)說(shuō)，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(lái)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(chē)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(chē)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(chē)進(jìn)行非常規(guī)的快速蓄電行為，這一行為又被用戶(hù)及工作人員稱(chēng)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(chē)的蓄電池快速地蓄滿電。快速充電由于耗時(shí)短的特點(diǎn)深受各大用戶(hù)的青睞，但是快速充電需要提供汽車(chē)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(chē)停止運(yùn)行的方法聽(tīng)起來(lái)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(yíng)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(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)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(lèi)故障如充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；用戶(hù)通過(guò)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(chē)的充電過(guò)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(yíng)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(hù)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(yíng)收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表

　　用戶(hù)管理：用戶(hù)注冊(cè)，用戶(hù)登錄，用戶(hù)帳戶(hù)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(wú)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(guò)百分之五十時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開(kāi)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(guò)百分之八十時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開(kāi)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(kāi)云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶(hù)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(yè)

　　平臺(tái)首頁(yè)總覽每天的開(kāi)戶(hù)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(kāi)戶(hù)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(yè)面監(jiān)視用戶(hù)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(hù)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(xún)。

?充電槍監(jiān)控

　　充電樁監(jiān)控頁(yè)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(guò)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(hù)通過(guò)搜索或者掃碼等途徑初次打開(kāi)小程序時(shí)，會(huì)進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面，需要用戶(hù)授權(quán)登錄才可以進(jìn)入小程序主功能頁(yè)面，如圖所示：

?主功能頁(yè)

　　初次進(jìn)入主功能頁(yè)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(yè)面，可以查看到當(dāng)前的充電站名稱(chēng)、充電槍名稱(chēng)，以及當(dāng)前的賬戶(hù)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(hù)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(chēng)和余額，同時(shí)包括、充值、充值記錄查詢(xún)、賬單查詢(xún)、充電記錄查詢(xún)、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(gòu)買(mǎi)，或者客戶(hù)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(yǔ)

　　綜上所述，電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)前汽車(chē)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(wèn)題，尤其是在充電方面還有著較多的問(wèn)題需要解決，需要不斷地完善電動(dòng)汽車(chē)的充電系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)步與完善，從而符合人民大眾的需求。