充電柱收費運營云平臺系統在新能源汽車充電站的研究與應用

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著新能源汽車的快速發展，充電管理成為制約其進一步推廣的關鍵問題之一。大數據技術的出現為新能源汽車充電管理帶來了新的機遇。本文探討了新能源汽車大數據在充電管理中的應用，包括充電需求預測、充電樁布局優化、充電狀態監測與故障診斷以及智能充電策略制定等方面。通過大數據的應用，可以提高充電設施的利用率，提升新能源汽車的充電體驗，促進新能源汽車產業的可持續發展。

1. 車輛數據
   新能源汽車在行駛和充電過程中會產生大量的數據，包括車輛位置、電池狀態、行駛里程、充電時間、充電電量等。這些數據可以通過車載傳感器、通信模塊等設備實時采集。

2. 充電樁數據
   充電樁在運行過程中也會產生大量的數據，如充電樁位置、充電功率、充電時間、故障信息等。這些數據可以通過充電樁的控制系統進行采集。

3. 電網數據
   新能源汽車充電需要連接電網，電網的運行數據如電壓、電流、功率等也與新能源汽車充電管理密切相關。這些數據可以通過電網的監測系統進行采集。

1. 數據量大
   新能源汽車數量的不斷增加以及其在行駛和充電過程中產生的大量數據，使得新能源汽車大數據具有數據量大的特點。

2. 數據類型多樣
   新能源汽車大數據包括車輛位置、電池狀態、充電功率等多種類型的數據，數據類型多樣。

3. 數據實時性強
   新能源汽車在行駛和充電過程中產生的數據需要實時采集和處理，以保證充電管理的及時性和有效性。

4. 數據價值高
   新能源汽車大數據中蘊含著豐富的信息，通過對這些數據的分析和挖掘，可以為充電管理提供有價值的決策支持。

三、安科瑞充電樁收費運營云平臺系統選型方案

（一）概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、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、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

（二）應用場所

適用于民用建筑、一般工業建筑、居住小區、實業單位、商業綜合體、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

（三）系統結構

系統分為四層：

（1）即數據采集層、網絡傳輸層、數據**層和客戶端層。

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

（3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。

（4）數據**層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

（5）應客戶端層：系統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

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

（四）安科瑞充電樁云平臺系統功能

1.智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、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。

2.實時監控

實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

3.交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。

4.故障管理

設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。

5.統計分析

通過系統平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。

6.基礎數據管理

在系統平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、折扣、優惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、 凍結和解綁。

7.運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送

8.充電小程序

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

（五）系統硬件配置

四、結束語

新能源汽車大數據在充電管理中的應用具有重要的現實意義。通過充電需求預測、充電樁布局優化、充電狀態監測與故障診斷以及智能充電策略制定等方面的應用，可以提高充電設施的利用率，提升新能源汽車的充電體驗，促進新能源汽車產業的可持續發展。然而，新能源汽車大數據在充電管理中的應用也面臨著數據安全與隱私保護、數據質量問題、技術標準不統一和人才短缺等挑戰。針對這些挑戰，需要采取加強數據安全與隱私保護、提高數據質量、統一技術標準和培養專業人才等對策，以推動新能源汽車大數據在充電管理中的應用不斷發展。