充電樁應用技術(shù)分析

　　摘要：在全球資源、環(huán)境、人口增長(cháng)與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾日趨尖銳，在堅持物質(zhì)文明發(fā)展的同時(shí)也要謀求建立人與自然協(xié)調發(fā)展的新模式。各國均作出調整產(chǎn)業(yè)結構，提高能源利用效率的舉措。為了加強對空氣污染的控制及減少能源消耗，推行城市低碳發(fā)展策略，加強城市電動(dòng)汽車(chē)充電設施規劃建設工作的通知，相關(guān)的指導意見(jiàn)、財政補貼及建設管理規范陸續推出。發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)是國家新能源戰略的重要方向，建設完善的充電設施是實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的前提，充電設施的建設與電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展相輔相成，相互促使。

　　1充電樁國內外發(fā)展現狀及

　　全球新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展，充電樁需求也大幅提升，全球市場(chǎng)各國紛紛出臺相關(guān)政策，國際能源機構(IEA)的新報告顯示到 2030 年全球電動(dòng)汽車(chē)保有量將達 1.25 億臺，充電裝的安裝數量隨之提升。目前新能源汽車(chē)的主要市場(chǎng)集中在美國、法國、德國、挪威、中國和日本，基于充電樁分布、市場(chǎng)情況和運營(yíng)模式三個(gè)維度。

　　2充電樁概念及類(lèi)型

　　目前，電動(dòng)汽車(chē)能源供給主要有兩種模式：自充電模式及換電池模式。這兩種模式在國際上已得到不同程度的嘗試和應用，其中對自充電模式的研究、試驗相對較多，換電池模式近年來(lái)也開(kāi)始得到關(guān)注。自充電模式具體又包括常規充電和快速充電兩種類(lèi)型，下文將簡(jiǎn)要闡述自充電模式下充電樁的概念及類(lèi)型。

　　電動(dòng)汽車(chē)充電樁主要由樁體、電氣模塊、計量模塊等部分組成，具有電能計量、計費、通信、控制等功能。

　　2.1充電樁類(lèi)別及功能

　　充電樁根據不同的電壓等級為對應的電動(dòng)汽車(chē)充電。充電樁充電原理是蓄電池放電后,用直流電按與放電電流相反的方向通過(guò)蓄電池,使它恢復工作能力,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為蓄電池充電。蓄電池充電時(shí),電池正極與電源正極相聯(lián),電池負極與電源負極相聯(lián),充電電源電壓須高于電池的總電動(dòng)勢。充電樁主要分為直流充電樁與交流充電樁，直流充電樁俗稱(chēng)就是“快充”，主要是通過(guò)電力電子相關(guān)技術(shù)對交流電進(jìn)行變壓、整流、逆變、濾波等處理，終得到直流輸出，提供足夠的功率直接對電動(dòng)汽車(chē)電池進(jìn)行充電，輸出的電壓和電流調整范圍大，可以實(shí)現快充的要求，交流充電樁俗稱(chēng)就是“慢充”是利用標準的充電接口與交流電網(wǎng)連接，通過(guò)傳導為車(chē)載充電機給電動(dòng)汽車(chē)電池提供交流電源的充電裝置。

　　交流充電示意圖‍

　　交流充電連接示意圖‍

　　直流充電示意圖‍

　　直流充電連接示意圖‍

　　2.2安科瑞充電樁

　　3 安科瑞充電樁運營(yíng)管理平臺

　　3.1安科瑞充電樁APP

　　充電樁APP是能源汽車(chē)車(chē)主*的軟件，APP軟件合理提高了使用者尋找充電樁、使用充電樁的效率：

　　1.通過(guò)地圖可定位可視范圍內充電樁位置，導航;

　　2.根據車(chē)主的出行計劃選擇快充、慢充等類(lèi)型;

　　3.顯示充電樁狀態(tài)、可信息查詢(xún)是否正在使用，車(chē)主可提前預約充電樁;

　　4.顯示充電樁運營(yíng)商、收費說(shuō)明，可使用支付寶、微信支付;

　　5.用戶(hù)詳情查詢(xún)、用戶(hù)狀態(tài)、消費記錄等信息的管理和查詢(xún)。

　　安科瑞充電樁APP用戶(hù)界面‍

　　3.2平臺架構

　　充電樁的建設形式有兩種，充電樁集中建設，數量較多，人員進(jìn)行維護、管理充電樁的運營(yíng)，另一種是分散式建設，即固定地點(diǎn)獨立安裝一個(gè)或幾個(gè)私人用充電樁，這種建設形式使充電樁分布范圍廣，維護巡檢成本較高。所以我們公司推廣兩種上平臺的方式，一種是買(mǎi)斷模式應用于充電樁數量多的場(chǎng)合，是由客戶(hù)自己通過(guò)平臺來(lái)管理充電樁;另一種是托管模式應用于數量較少的場(chǎng)合，是由我們公司來(lái)幫忙管理充電樁。

　　充電樁管理平臺架構示意圖‍

　　充電樁的數量日益增多，未來(lái)可達到百萬(wàn)，充電樁運行時(shí)與后臺管理系統進(jìn)行組網(wǎng)通信，管理系統集充電樁實(shí)時(shí)運行狀態(tài)監控、計費管理、故障報告、運維管理、APP運營(yíng)管理、權限管理、數據收集于一體，可對多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行分層管理，直觀(guān)顯示網(wǎng)點(diǎn)的充電樁分布情況與運作情況，查看后臺全部統計數據，包含收入概況、預約概況、通電率、預約率、空余充電樁數量、故障率、故障設備數量、充電樁總數、后臺總收入及會(huì )員數量等信息。既滿(mǎn)足管理者所有運維需求，也為管理運營(yíng)降低成本，同時(shí)可提供其他增值服務(wù)，從而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理模式。

　　3.3云平臺主要功能

　?、贁祿庞[：統計該賬戶(hù)下所有充電站的充電數據統計。

　?、诔潆娬拘畔⒔y計：地圖上顯示該賬戶(hù)下所有充電站的定位，以及所有充電樁的狀態(tài)統計

　?、鄣貓D查詢(xún)：地圖查詢(xún)站點(diǎn)信息

　?、艹潆娬颈O控：可以按站點(diǎn)名稱(chēng)進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄 a可以按充電槍編號、狀態(tài)、功率篩選充電槍列表 b點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號后在進(jìn)入充電槍監控頁(yè)面 c實(shí)時(shí)監測變壓器負荷，當負荷超過(guò)50%時(shí)，系統會(huì )限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過(guò)80%時(shí)，系統將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負荷下降為止。

　?、莩潆姌尡O控：統計該充電槍的訂單信息，顯示訂單列表，故障列表 a充電過(guò)程中，實(shí)時(shí)顯示電參量，點(diǎn)擊實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，在彈出框中顯示電參量的實(shí)時(shí)曲線(xiàn) b點(diǎn)擊訂單列表中的訂單編號，跳轉到該訂單的詳情頁(yè)面。

　　4現場(chǎng)安裝

　　5 結語(yǔ)

　　充電樁行業(yè)總體正處于發(fā)展期，充電樁的建設發(fā)展對新能源汽車(chē)的發(fā)展起著(zhù)很重要的作用，對充電樁發(fā)展過(guò)程中出現的問(wèn)題積極提出措施解決，提高充電樁的建設水平，提能源汽車(chē)的普及。我國充電樁市場(chǎng)發(fā)展迅猛的同時(shí)依然存在很多問(wèn)題，從整體發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，各地區發(fā)展速度不均衡，建設成本和盈利收入不成正比，公用充電樁利用率低以及充電樁后續維護等問(wèn)題。從用戶(hù)角度考慮，一是在老舊小區建設充電樁問(wèn)題，申請電源或電力增容比較困難，協(xié)調物業(yè)人員也比較困難;二是由于城市市區、商場(chǎng)及公共建筑停車(chē)位緊張，部分燃油車(chē)直接占用充電車(chē)位。建設高水平的充電樁網(wǎng)絡(luò )，需要政府、電網(wǎng)公司、生產(chǎn)商等各層力量參與到其中，做整體規劃布局并完善管理制度，統一標準，不斷積累行業(yè)技術(shù)人才。在民用建筑地下車(chē)庫充電樁電氣設計時(shí)，須先了解當地相關(guān)部門(mén)的規定，結合規范進(jìn)行設計，密切跟蹤新技術(shù)在充電樁領(lǐng)域的應用，做到合理制定方案，經(jīng)濟合理、節能環(huán)保。