摘要：

在全球倡導(dǎo)低碳減排的大背景下，新能源成為熱門行業(yè)在全球范圍內(nèi)得以開展。汽車尾氣排放會(huì)在一定程度上加重溫室效應(yīng)，并且化石能源的日漸緊缺也迫切對(duì)新能源汽車發(fā)展提出新要求。現(xiàn)階段的新能源汽車以電力汽車為主，與燃油汽車不同的是，電力汽車不再需要或只需少量燃油就可以提供驅(qū)動(dòng)力。新能源汽車的動(dòng)力補(bǔ)充方式為充電，因此充電樁成為新能源汽車的配套設(shè)備。我國(guó)現(xiàn)階段已經(jīng)擁有大量的充電樁，但是伴隨新能源汽車保有量的增加，現(xiàn)有的充電樁不足以滿足新能源汽車用戶的需求，且部分充電樁的質(zhì)量存在問(wèn)題由此導(dǎo)致安全事故。因此開展新能源汽車充電樁建設(shè)優(yōu)化對(duì)于充電樁發(fā)展及新能源汽車使用具有積極意義。

關(guān)鍵詞:新能源 充電樁 電網(wǎng) 技術(shù)

在開展新能源汽車充電樁建設(shè)與優(yōu)化工作之前，首先需要對(duì)現(xiàn)階段新能源汽車充電樁建設(shè)背景進(jìn)行分析，包括國(guó)際背景、國(guó)內(nèi)背景、使用需求背景。在對(duì)新能源汽車充電樁現(xiàn)有問(wèn)題進(jìn)行分析，包括運(yùn)維缺失、安全隱患、分布不均、費(fèi)用偏高、充電速度。隨后在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的措施，從而更好的滿足用戶需求并提升充電樁的利用效率，包括從硬件與保護(hù)層面出發(fā)提升充電樁質(zhì)量、優(yōu)惠充電費(fèi)用、統(tǒng)一充電樁充電速度、充電樁信息線上發(fā)布管理，推進(jìn)新能源汽車快速、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

2.1 國(guó)際背景

經(jīng)濟(jì)全球化大背景下，全球的生產(chǎn)力水平呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，化石能源的消耗量顯著增加，而日益緊缺的化石能源難以支撐快速增長(zhǎng)的社會(huì)生產(chǎn)力水平。確保生產(chǎn)能源穩(wěn)定持續(xù)才是確保生產(chǎn)穩(wěn)固提升的關(guān)鍵所在，由此探求新能源并確保其持續(xù)發(fā)展成為全球共同關(guān)注的問(wèn)題。

2.2 國(guó)內(nèi)背景

我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)高度重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)與生產(chǎn)能源可持續(xù)發(fā)展建設(shè)，尤其在“十四五"規(guī)劃當(dāng)中重點(diǎn)提出要做好新能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作推動(dòng)我國(guó)進(jìn)一步充分發(fā)揮資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的積極作用。

隨著機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增加，汽車排放成為威脅生態(tài)環(huán)境建設(shè)與能源持續(xù)發(fā)展的一大主要原因，因此在新時(shí)代背景下我國(guó)致力于推進(jìn)新能源汽車發(fā)展，新能源汽車將有效減少氣體排放并最大限度上降低對(duì)化石能源的消耗。截至目前為止國(guó)際上所推出的新能源汽車主要以電力為主，按照動(dòng)力類型劃分可分為純電動(dòng)、油電混合，即現(xiàn)階段的新能源汽車需要將電力作為主要的驅(qū)動(dòng)能源，新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)由此應(yīng)運(yùn)而生。

2.3 使用需求背景

在我國(guó)新能源汽車誕生初期，新能源汽車充電樁建設(shè)幾乎處于空白狀態(tài)，但是隨著新階段新能源汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，關(guān)于新能源汽車充電樁的建設(shè)理念、技術(shù)、規(guī)模隨之不斷提升。我國(guó)“十三五"規(guī)劃期間以在全國(guó)范圍內(nèi)建成500萬(wàn)座新能源汽車充電樁，滿足了新能源汽車的能源供應(yīng)需求“十四五"規(guī)劃預(yù)計(jì)在全國(guó)范圍內(nèi)再建設(shè)充電樁1000萬(wàn)座。但是現(xiàn)階段的新能源汽車充電樁存在一些質(zhì)量問(wèn)題，如觸摸屏失靈、界面復(fù)雜、起火、爆炸等，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。

為了確保我國(guó)新能源汽車事業(yè)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，充電樁建設(shè)工作不能單純追求數(shù)量，更要注重提升質(zhì)量，因此在建設(shè)充電樁的過(guò)程中需要同時(shí)兼顧規(guī)劃與優(yōu)化工作。

為了積極響應(yīng)節(jié)能減排與低碳環(huán)保的戰(zhàn)略要求，我國(guó)許多城市建設(shè)大量的充電樁然而現(xiàn)實(shí)中許多城市的新能源汽車充電樁存在閑置現(xiàn)象，利用率極其低下。充電樁利用率低下的現(xiàn)象暴露了許多充電樁建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題。

圖1 有序充電管理系統(tǒng)示意圖

圖2 平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

充電運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過(guò)APP或小程序提前預(yù)約充電，避免在充電站排隊(duì)等待的情況，同時(shí)也能為充電站提供更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過(guò)平臺(tái)可對(duì)充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對(duì)充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對(duì)電網(wǎng)造成過(guò)大的負(fù)荷。

平臺(tái)除了對(duì)充電樁的監(jiān)控外，還對(duì)充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，提高充電站的運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)營(yíng)成本，平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 充電樁運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

大屏顯示：展示充電站設(shè)備統(tǒng)計(jì)、使用率排行、運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。

圖4 大屏展示界面

站點(diǎn)監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設(shè)備列表、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能。

圖5 站點(diǎn)監(jiān)控界面

設(shè)備監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時(shí)信息、配套設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備實(shí)時(shí)曲線、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。

圖6 設(shè)備監(jiān)控界面

運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)：顯示運(yùn)營(yíng)信息查詢、站點(diǎn)對(duì)比曲線、日月年報(bào)表、站點(diǎn)對(duì)比列表等功能。

圖7 運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)界面

收益查詢：提供收益匯總、實(shí)際收益報(bào)表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

圖8 收益查詢界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢(shì)分析、故障類型餅圖等功能。

圖9 故障分析界面

訂單記錄：提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導(dǎo)出、運(yùn)營(yíng)商應(yīng)收信息、充電明細(xì)、交易流水查詢、充值余額明細(xì)等功能。

圖10 訂單查詢界面

安科瑞為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式，便攜式、壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kw/21kw交流充電樁，30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/180kw直流一體式充電樁來(lái)滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營(yíng)管理的市場(chǎng)需求。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給，同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，具有有智能監(jiān)測(cè)：充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能；智能計(jì)量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計(jì)量，具備完善的通信功能；云平臺(tái)：具備連接云平臺(tái)的功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，財(cái)務(wù)報(bào)表分析等等；遠(yuǎn)程升級(jí)：具備完善的通訊功能，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備軟件進(jìn)行升級(jí)；保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，漏電保護(hù)和接地保護(hù)等功能；適配車型：滿足國(guó)標(biāo)充電接口，適配所有符合國(guó)標(biāo)的電動(dòng)汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)。

新能源汽車相比燃油汽車具有更高的環(huán)保意義，許多用戶考慮到充電比燃油價(jià)格更低，因此選擇使用新能源汽車。而實(shí)際上由于充電樁存在的諸多問(wèn)題，導(dǎo)致新能源汽車后續(xù)使用過(guò)程中存在諸多麻煩，其中不同企業(yè)充電樁的收費(fèi)、充電速度沒(méi)有為用戶帶來(lái)理想的體驗(yàn)感。由此可見要推行新能源汽車大范圍普及，就需要確保充電樁的質(zhì)量與有效性。充電樁的優(yōu)化需要充分結(jié)合用戶的實(shí)際使用需求以及電網(wǎng)的狀況，從而確保充電樁分布、收費(fèi)的合理性，減少用戶尋找充電樁時(shí)存在的麻煩，更是對(duì)我國(guó)新能源事業(yè)建設(shè)具有積極意義。