淺析新能源汽車充電樁及收費云平臺的應用

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情況,從充電樁開發(fā)應用的總體現(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，有利于促進新能源汽車充電樁建設與運營工作順利開展。

關(guān)鍵詞:新能源；充電樁；應用

1 充電樁建設現(xiàn)狀和問題

1.1新能源汽車發(fā)展迅猛

在國務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設施建設滯后

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設施發(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,全國充電基礎設施累計達到77.7萬個。中國充電聯(lián)盟預計2019年底,公共充電基礎設施數(shù)量將達到45萬個,私人充電基礎設施超過95萬個，由于充電樁數(shù)量太少,充電基礎設施建設的滯后已嚴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充電設施利用率低

充電時間長,用車不便利，充電樁方位、使用維護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，偏遠地區(qū)或高速服務區(qū)等地的充電設施使用率有待提高，“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,充電設施建成后的安全維護及運營導致經(jīng)濟成本高,故需提高充電服務管理水平和充電樁應用能力,縮短設備生產(chǎn)商和充電運營商投資回本時間,降低投資風險。

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)絡應用

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,在服務消費和商品銷售一體化基礎上得到更大發(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)而用于支持充電設施建設與運營服務，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)充電設施建設規(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)定比例建設充電設施或預留充電設施安裝接口，鼓勵物業(yè)與個人安裝充電樁，對建設充電樁(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行補貼。

第二，鼓勵新能源汽車充電設施服務運營企業(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獎勵和補貼,降低服務運營企業(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)充電服務費標準，實行政府指導價，規(guī)定收費上限標準，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)，進行充電服務、支付管理，交易結(jié)算，資源管理、電能管理、明細查詢等，同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

4.2應用場合

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、高速服務區(qū)、公寓寫字樓等場合。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場設備層：連接于網(wǎng)絡中的各類傳感器，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)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，完成對現(xiàn)場所有智能設備的數(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用。

4.4平臺功能描述

4.4.1充電服務

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

4.4.2首頁總覽

總覽當日、當月開戶數(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，以及相應的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統(tǒng)計。

4.4.3交易結(jié)算

充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關(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、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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。可選配 K(進線漏保) C(每回路測溫) J(進線計量，單相電能表) L(進線漏電監(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、過載保護、空載保護。故障回路識別、遠程升級、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、過載保護、空載保護。故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報可選配 K(進線漏保) C(每回路測溫) J(進線計量，單相電能表) L(進線漏電監(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，防護等級IP65，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方式：4G/WIFI/藍牙 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，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，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，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，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，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，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	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器	ASCP200-40B		壁掛式安裝，可實現(xiàn)短路限流滅弧保護、過載限流保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、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。
導軌式電能表	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行用電監(jiān)測計量。
導軌式直流電能表	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)導軌式安裝，電能精度1級，8位LCD顯示，標配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，將提高充電樁利用率和消費者充電體驗，從而促進新能源電動車的應用。

參考文獻

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注：禁止非法改裝