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0前言

新能源汽車滿足了環(huán)境保護(hù)的要求，具有較強(qiáng)的生命力，因此生產(chǎn)規(guī)模與使用與日俱增，隨之而來(lái)的，是充電基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)短缺，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)乏力，充電難的現(xiàn)狀日益顯現(xiàn)，現(xiàn)有的普通充電樁及其后臺(tái)管理系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)不夠完善，而且功能也不夠健全，不足以保證電動(dòng)汽車充電站建設(shè)順利進(jìn)行，因此在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善其結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計(jì)一種新型智能充電樁及運(yùn)行管理平臺(tái)，對(duì)保障電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展極為重要。

1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

充電樁主要可以分為立式充電樁和壁掛充電樁。立式充電樁無(wú)需靠墻，適用于戶外停車 位或小區(qū)停車位，但是大多數(shù)暴露在外面，風(fēng)吹日曬，防護(hù)性不強(qiáng)，需要較強(qiáng)的防水、防潮 、防盜以及抗打擊性能，并且占用面積較大，易出現(xiàn)損壞的狀況。壁掛式充電樁則依靠墻體固定，適用于室內(nèi)和地下停車位，但是安裝過(guò)程較為復(fù)雜，成本較高，并且壁掛式充電樁 的主要結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不利于拆卸檢修。在充電樁管理系統(tǒng)方面，現(xiàn)有的充電樁管理系統(tǒng)只針對(duì)單一的充電站或一些小型的充電樁項(xiàng)目，再加上相關(guān)技術(shù)并未進(jìn)入深度實(shí)用階段，目前 的技術(shù)應(yīng)用不過(guò)是初級(jí)水平。

2智能充電樁運(yùn)行管理平臺(tái)的重要性

隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高和能源轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)，新能源汽車的市場(chǎng)比例持續(xù)擴(kuò)大。然而，充電設(shè)施的不足和管理不善卻成為了制約新能源汽車發(fā)展的瓶頸。智能充電樁運(yùn)行管理平臺(tái)的出現(xiàn)，為解決這一問(wèn)題提供了有效途徑。

一方面，它可以提高充電樁的使用效率。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行維修，確保充電樁始終處于可用狀態(tài)。同時(shí)，用戶可以通過(guò)平臺(tái)查詢附近的充電樁位置、空閑狀態(tài)等信息，避免了盲目尋找充電樁的時(shí)間浪費(fèi)。另一方面，智能管理平臺(tái)有助于優(yōu)化能源分配。根據(jù)不同地區(qū)、不同時(shí)間段的充電需求，合理調(diào)度電力資源，提高能源利用效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

3物聯(lián)網(wǎng)在智能充電樁運(yùn)行管理平臺(tái)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能充電樁運(yùn)行管理平臺(tái)的核心支撐。通過(guò)傳感器、通信模塊等設(shè)備，將充電樁與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了充電樁的智能化管理。

3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
    物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電樁的電壓、電流、溫度等參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即發(fā)出警報(bào)并通知維護(hù)人員。同時(shí)，還可以監(jiān)測(cè)充電樁的使用情況，包括充電時(shí)間、電量消耗等信息，為用戶提供準(zhǔn)確的充電數(shù)據(jù)。

3.2遠(yuǎn)程控制
    管理人員可以通過(guò)平臺(tái)對(duì)充電樁進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如開啟、關(guān)閉充電樁，調(diào)整充電功率等。這不僅方便了管理，還可以在緊急情況下及時(shí)采取措施，保障用戶的安全。

3.3數(shù)據(jù)分析
    智能充電樁運(yùn)行管理平臺(tái)可以收集大量的充電數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析算法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析。例如，分析用戶的充電習(xí)慣、預(yù)測(cè)充電需求等，為充電樁的布局和運(yùn)營(yíng)提供決策依據(jù)。

4安科瑞AcrelCloud-9000充電站運(yùn)營(yíng)平臺(tái)

4.1平臺(tái)概述

安科瑞充電站運(yùn)營(yíng)平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對(duì)充電站配電系統(tǒng)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障，并及時(shí)切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)"的智慧充電站，提升充電站的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.2適用場(chǎng)合

可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場(chǎng)等公共建筑；商業(yè)廣場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場(chǎng)所。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層三個(gè)部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)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(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、支付寶在線支付等應(yīng)用。

多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、智能插座可通過(guò)全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺(tái)直接通訊。

電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測(cè)溫裝置通過(guò)RS485，攝像頭通過(guò)RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊，再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過(guò)4G統(tǒng)一與平臺(tái)通訊。

限流式保護(hù)器既可以通過(guò)4G連接平臺(tái)，也可以通過(guò)RS485連接網(wǎng)關(guān)。

平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

4.4相關(guān)產(chǎn)品介紹

4.4.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

1）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，如運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電計(jì)量與計(jì)費(fèi)以及充電過(guò)程的聯(lián)動(dòng)控制等。

2）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，可將計(jì)量信息通過(guò)RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。

3）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。

4）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。

5）材質(zhì)可靠：保證長(zhǎng)期使用并抵御復(fù)雜天氣環(huán)境。

6）適配車型：滿足國(guó)標(biāo)充電接口，適配所有符合GB/T20234.2-2015國(guó)標(biāo)的電動(dòng)汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。

7）資產(chǎn)安全：產(chǎn)品全部由中國(guó)平安保險(xiǎn)承保，充分保障設(shè)備、車輛、人員的安全。

4.4.2直流充電樁系列

4.4.3電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM300-Z

4.4.4限流式保護(hù)器ASCP200

產(chǎn)品功能：

1）短路保護(hù)：保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

2）過(guò)載保護(hù)：當(dāng)線路電流過(guò)載且持續(xù)時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

3）表內(nèi)超溫保護(hù)：當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

4）組網(wǎng)通訊：保護(hù)器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4.5平臺(tái)功能

4.5.1首頁(yè)

平臺(tái)首頁(yè)顯示充電站的位置及在線情況，統(tǒng)計(jì)充電站的充電數(shù)據(jù)。

4.5.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

1）充電站監(jiān)控

可以按站點(diǎn)名稱進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統(tǒng)計(jì)訂單信息、故障記錄，點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號(hào)后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁(yè)面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷（搭配ACM300T、ADW300），當(dāng)負(fù)荷超過(guò)50%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過(guò)80%時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負(fù)荷下降為止。如圖所示：

統(tǒng)計(jì)當(dāng)前充電站各充電樁回路的數(shù)據(jù)；通過(guò)卡片的形式展現(xiàn)充電樁的數(shù)據(jù)；顯示故障列表；如圖所示：

2）充電樁監(jiān)控

顯示充電樁充電數(shù)據(jù)；顯示各回路的充電狀態(tài)；可以對(duì)充電中的回路進(jìn)行手動(dòng)終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

3）設(shè)備監(jiān)控

顯示限流式保護(hù)器的狀態(tài)，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報(bào)警，如圖所示：

4.5.3故障管理

1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關(guān)聯(lián)的所有故障信息。如圖所示：

2）故障派發(fā)

故障派發(fā)中記錄了當(dāng)前待派發(fā)的故障信息。如圖所示：

3）故障處理

故障處理中記錄了當(dāng)前待處理的故障信息。如圖所示：

4.5.4能耗分析

在能耗分析中，可查看規(guī)定時(shí)段關(guān)聯(lián)站點(diǎn)和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對(duì)應(yīng)的能耗趨勢(shì)圖。如圖所示：

4.5.5故障分析

在故障分析中，可查看相關(guān)時(shí)間內(nèi)的故障數(shù)、故障狀態(tài)、故障類型、趨勢(shì)分析以及故障列表。如圖所示：

4.5.6財(cái)務(wù)報(bào)表

在財(cái)務(wù)報(bào)表中，可根據(jù)時(shí)間查看關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。如圖所示：

4.5.7收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統(tǒng)計(jì)、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實(shí)際收益報(bào)表。如圖所示：

5結(jié)語(yǔ)

（1）新型智能充電樁通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)，有效節(jié)約占地面積。通過(guò)完善后臺(tái)管理系統(tǒng)的功能，不僅可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)充電樁運(yùn)行狀態(tài)的功能，充電樁結(jié)構(gòu)和功能的改進(jìn)，可以推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展，并在一定程度上有利于節(jié)能減排 。

（2）新型智能充電樁運(yùn)用集成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。采用三級(jí)監(jiān)測(cè)與管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的智能化管理，保證各區(qū)域要監(jiān)控的充電樁正常運(yùn)行，采集的數(shù)據(jù)在充電樁的規(guī)劃與建設(shè)方面起決策作用。

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