充電樁應用技術分析

　安科瑞 鮑靜君

　　摘要：在全球資源、環境、人口增長與經濟發展的矛盾日趨尖銳，在堅持物質文明發展的同時也要謀求建立人與自然協調發展的新模式。各國均作出調整產業結構，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，推行城市低碳發展策略，加強城市電動汽車充電設施規劃建設工作的通知，相關的指導意見、財政補貼及建設管理規范陸續推出。發展電動汽車行業是國家新能源戰略的重要方向，建設完善的充電設施是實現電動汽車產業化的前提，充電設施的建設與電動汽車的發展相輔相成，相互促使。

　　關鍵詞：充電樁，智能管理平臺

　　1充電樁國內外發展現狀及

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

　　2充電樁概念及類型

　　目前，電動汽車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，換電池模式近年來也開始得到關注。自充電模式具體又包括常規充電和快速充電兩種類型，下文將簡要闡述自充電模式下充電樁的概念及類型。

　　電動汽車充電樁主要由樁體、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充電樁類別及功能

　　充電樁根據不同的電壓等級為對應的電動汽車充電。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蓄電池,使它恢復工作能力,這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時,電池正極與電源正極相聯,電池負極與電源負極相聯,充電電源電壓須高于電池的總電動勢。充電樁主要分為直流充電樁與交流充電樁，直流充電樁俗稱就是“快充"，主要是通過電力電子相關技術對交流電進行變壓、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汽車電池進行充電，輸出的電壓和電流調整范圍大，可以實現快充的要求，交流充電樁俗稱就是“慢充"是利用標準的充電接口與交流電網連接，通過傳導為車載充電機給電動汽車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 安科瑞充電樁運營管理平臺

　　3.1安科瑞充電樁APP

　　充電樁APP是能源汽車車主*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.通過地圖可定位可視范圍內充電樁位置，導航；

　　2.根據車主的出行計劃選擇快充、慢充等類型；

　　3.顯示充電樁狀態、可信息查詢是否正在使用，車主可提前預約充電樁；

　　4.顯示充電樁運營商、收費說明，可使用支付寶、微信支付；

　　5.用戶詳情查詢、用戶狀態、消費記錄等信息的管理和查詢。

安科瑞充電樁APP用戶界面

　　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，人員進行維護、管理充電樁的運營，另一種是分散式建設，即固定地點獨立安裝一個或幾個私人用充電樁，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，一種是買斷模式應用于充電樁數量多的場合，是由客戶自己通過平臺來管理充電樁；另一種是托管模式應用于數量較少的場合，是由我們公司來幫忙管理充電樁。

充電樁管理平臺架構示意圖

　　充電樁的數量日益增多，未來可達到百萬，充電樁運行時與后臺管理系統進行組網通信，管理系統集充電樁實時運行狀態監控、計費管理、故障報告、運維管理、APP運營管理、權限管理于一體，可對多個網點進行分層管理，直觀顯示網點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、后臺總收入及會員數量等信息。既滿足管理者所有運維需求，也為管理運營降低成本，同時可提供其他增值服務，從而實現網絡化、智能化的管理模式。

　　3.3云平臺主要功能

　?、贁祿庞[：統計該賬戶下所有充電站的充電數據統計。

　　②充電站信息統計：地圖上顯示該賬戶下所有充電站的定位，以及所有充電樁的狀態統計

　　③地圖查詢：地圖查詢站點信息

　?、艹潆娬颈O控：可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、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、功率篩選充電槍列表

　　b點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面

　　c實時監測變壓器負荷，當負荷超過50%時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

　　⑤充電槍監控：統計該充電槍的訂單信息，顯示訂單列表，故障列表    a充電過程中，實時顯示電參量，點擊實時曲線，在彈出框中顯示電參量的實時曲線    b點擊訂單列表中的訂單編號，跳轉到該訂單的詳情頁面。

　　4現場安裝

　　5 結語

　　充電樁行業總體正處于發展期，充電樁的建設發展對新能源汽車的發展起著很重要的作用，對充電樁發展過程中出現的問題積極提出措施解決，提高充電樁的建設水平，提高新能源汽車的普及。我國充電樁市場發展迅猛的同時依然存在很多問題，從整體發展角度來說，各地區發展速度不均衡，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題。從用戶角度考慮，一是在老舊小區建設充電樁問題，申請電源或電力增容比較困難，協調物業人員也比較困難；二是由于城市市區、商場及公共建筑停車位緊張，部分燃油車直接占用充電車位。建設高水平的充電樁網絡，需要政府、電網公司、生產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，不斷積累行業技術人才。在民用建筑地下車庫充電樁電氣設計時，須先了解當地相關部門的規定，結合規范進行設計，密切跟蹤新技術在充電樁領域的應用，做到合理制定方案，經濟合理、節能環保。