淺析新能源汽車(chē)充電樁及收費(fèi)云平臺(tái)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(guò)研究新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)情況,從充電樁開(kāi)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(wèn)題,在充電和管理方面提出合理化的對(duì)策，對(duì)充電樁今后的發(fā)展趨勢(shì)做了探討，有利于促進(jìn)新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)與運(yùn)營(yíng)工作順利開(kāi)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(wèn)題

1.1新能源汽車(chē)發(fā)展迅猛

在國(guó)務(wù)院出臺(tái)減免購(gòu)置稅優(yōu)惠政策的支持下,新能源汽車(chē)行業(yè)大規(guī)模增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年實(shí)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(chē)2015年銷(xiāo)量為3311萬(wàn)輛，2017年累計(jì)保有量達(dá)到180萬(wàn)輛2018年銷(xiāo)量為125.6萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)車(chē)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(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)，為滿(mǎn)足全國(guó)500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的充電需求,到2020年將新建超過(guò)480萬(wàn)個(gè)分散式充電樁,2018年新增33.1萬(wàn)個(gè)充電樁,全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)達(dá)到77.7萬(wàn)個(gè)。中國(guó)充電聯(lián)盟預(yù)計(jì)2019年底,公共充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量將達(dá)到45萬(wàn)個(gè),私人充電基礎(chǔ)設(shè)施超過(guò)95萬(wàn)個(gè)，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(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，正常充電需求得不到滿(mǎn)足，很大地降低了人們購(gòu)買(mǎi)和使用新能源電動(dòng)車(chē)的*望。

1.3充電設(shè)施利用率低

充電時(shí)間長(zhǎng),用車(chē)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(chē)位被燃油車(chē)占用等現(xiàn)象造成資源浪費(fèi),充電時(shí)停車(chē)位的收費(fèi)增加了用戶(hù)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(chē)充電服務(wù)市場(chǎng)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(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)商投資回本時(shí)間,降低投資風(fēng)險(xiǎn)。

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(lèi)型,無(wú)線(xiàn)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(shí)現(xiàn)新能源電動(dòng)汽車(chē)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(diǎn),電池主要分電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存兩大類(lèi),純電動(dòng)車(chē)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(wèn)題。

2.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

5G時(shí)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(chǎng)將充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和充電網(wǎng)三合一的優(yōu)勢(shì),在服務(wù)消費(fèi)和商品銷(xiāo)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(guó)家政策扶持

國(guó)家調(diào)整了對(duì)新能源汽車(chē)的財(cái)政補(bǔ)貼政策，扶優(yōu)扶強(qiáng)的同時(shí)降低補(bǔ)貼，到2020年購(gòu)置補(bǔ)貼將退出，轉(zhuǎn)而用于支持充電設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營(yíng)服務(wù)，補(bǔ)貼從購(gòu)車(chē)端向使用端轉(zhuǎn)移，加強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者使用環(huán)節(jié)的政策扶持。

第一，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃布局優(yōu)化，對(duì)于新建各類(lèi)停車(chē)場(chǎng)、小區(qū)停車(chē)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(lì)物業(yè)與個(gè)人安裝充電樁，對(duì)建設(shè)充電樁(站)和使用充電樁均實(shí)行補(bǔ)貼，建樁完成由有關(guān)部門(mén)竣工驗(yàn)收，符合合格要求的按額定輸出功率進(jìn)行補(bǔ)貼。

第二，鼓勵(lì)新能源汽車(chē)充電設(shè)施服務(wù)運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極投入充電樁使用，根據(jù)其年度運(yùn)營(yíng)電量,由財(cái)政按實(shí)際充電情況給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)貼,降低服務(wù)運(yùn)營(yíng)企業(yè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本。

第三，出臺(tái)充電價(jià)格政策，有針對(duì)性地下調(diào)充電服務(wù)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行政府指導(dǎo)價(jià)，規(guī)定收費(fèi)上限標(biāo)準(zhǔn)，加快落實(shí)電網(wǎng)收費(fèi)規(guī)范清理。

3.2豐富充電電源

堅(jiān)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(jiǎn)便。

3.3實(shí)現(xiàn)智慧充放電

依托智慧電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)與電網(wǎng)之間功率雙向交換，減緩電動(dòng)車(chē)充電給電網(wǎng)帶來(lái)的壓力和波動(dòng)，電動(dòng)車(chē)作為儲(chǔ)能設(shè)備，根據(jù)分時(shí)段電價(jià)錯(cuò)峰給電網(wǎng)供電獲取相關(guān)費(fèi)用。

4 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費(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?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)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(xún)等，同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣低各類(lèi)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(hù)通過(guò)微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

4.2應(yīng)用場(chǎng)合

適用于住宅小區(qū)等物業(yè)環(huán)境、各類(lèi)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(chē)場(chǎng)、公路充電站、公交樞紐、購(gòu)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(qū)、公寓寫(xiě)字樓等場(chǎng)合。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測(cè)溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)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(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)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(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電站配電系統(tǒng)運(yùn)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(yīng)用。

4.4平臺(tái)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(xiàn)自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等。

4.4.2首頁(yè)總覽

總覽當(dāng)日、當(dāng)月開(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)。

4.4.3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。

4.4.4故障管理

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

4.4.5統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析支持運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)分析、收益統(tǒng)計(jì)，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(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)。

4.4.6運(yùn)營(yíng)報(bào)告

按用戶(hù)指*周期分析汽車(chē)、電瓶車(chē)充電站、樁運(yùn)行、交易、充值、充電及報(bào)警、故障情況，形成分析報(bào)告。

4.4.7APP、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(xì)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。

4.4.8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(yùn)行監(jiān)測(cè)，充電樁異常交易監(jiān)測(cè)。

4.5選型配置

20路電瓶車(chē)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(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)?？蛇x配 K(進(jìn)線(xiàn)漏保) C(每回路測(cè)溫) J(進(jìn)線(xiàn)計(jì)量，單相電能表) L(進(jìn)線(xiàn)漏電監(jiān)測(cè)，超限跳開(kāi)所有回路) ACX20A-YHN 戶(hù)內(nèi)使用(IP21),支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX20A-YN 戶(hù)內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡，免費(fèi)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(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)。故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN 戶(hù)內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡、掃碼充電，單路最大電流10A ACX2A-HN 戶(hù)內(nèi)使用(IP21)，支持掃碼充電，單路最大電流10A ACX2A-YN 戶(hù)內(nèi)使用(IP21)，支持刷卡充電，單路最大電流10A
落地式電瓶車(chē)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(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)。故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)可選配 K(進(jìn)線(xiàn)漏保) C(每回路測(cè)溫) J(進(jìn)線(xiàn)計(jì)量，單相電能表) L(進(jìn)線(xiàn)漏電監(jiān)測(cè)，超限跳開(kāi)所有回路) ACX10B-YHW 戶(hù)外使用，落地式安裝，包含1臺(tái)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(hù)外使用，落地式安裝，包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤(pán)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(xiàn)制，防護(hù)等級(jí)IP65，具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí)，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(fèi)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(xiàn)制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)，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(fèi)充電
60KW直流樁	AEV-DC060S		額定功率60kW，三相五線(xiàn)制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)，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(fèi)充電
120KW直流樁	AEV-DC120S		額定功率120kW，三相五線(xiàn)制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)，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(fèi)充電
IC充值卡	ACX10A-IC02		充電樁配套購(gòu)電卡
充值機(jī)	ACX10A-CZJ01		電瓶車(chē)充電樁開(kāi)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(zhuān)用立柱套件，可實(shí)現(xiàn)落地式安裝安裝
汽車(chē)充電樁IC卡	M1射屏卡		通過(guò)刷卡控制電動(dòng)汽車(chē)充電樁的啟停并扣費(fèi)
汽車(chē)充電樁讀卡器	讀卡器		汽車(chē)充電樁開(kāi)卡讀卡器
電氣防火限流式保護(hù)器	ASCP200-40B		壁掛式安裝，可實(shí)現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過(guò)載限流保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線(xiàn)纜溫度監(jiān)測(cè)等功能；1路RS485通訊，1路NB 無(wú)線(xiàn)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(cè)量， 有功無(wú)功電能統(tǒng)計(jì)；LCD顯示；可選配 RS485 通訊功能，方便用戶(hù)電瓶車(chē)充電樁汽車(chē)充電樁進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)計(jì)量。
導(dǎo)軌式直流電能表	DJSF1352-RN		直流電壓、電流、功率測(cè)量及正反向電能計(jì)量，復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)，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(jí)，8位LCD顯示，標(biāo)配2路開(kāi)關(guān)量輸入，2路開(kāi)關(guān)量輸出，1路 RS485 通訊，1路直流電能計(jì)量，AC/DC85-265V，供充電樁直流計(jì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

今后充電樁的使用將與服務(wù)云平臺(tái)緊密結(jié)合在一起，智能管理新能源電動(dòng)車(chē)充電運(yùn)營(yíng)，建立清潔生態(tài)、合理的充電樁信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)基于云平臺(tái)的充電樁智能服務(wù)，將提高充電樁利用率和消費(fèi)者充電體驗(yàn)，從而促進(jìn)新能源電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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注：禁止非法改裝