安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文對電動汽車充電系統進行基本研究，以期節約能源和成本，保護環境。

　　關鍵詞：電動汽車；充電系統；充電站建設；新能源汽車

　　一、電動汽車的充電需求分析

　　1、電動汽車的運行模式

　　對于電動汽車來說，充電時間的不同與運行時間的差異也會影響汽車的運行效率，其實也就是不同的運行模式會不同程度地影響汽車的充電時間以及運行時長，因此對汽車充電站的建設方式需要符合汽車的充電系統以及模式，在功率以及其他方面進行要求與規范。當新能源技術應用在公共交通工具上時，在正常運營期間電動公交車可以開始載客，而在停運期間則可以用來給電動汽車進行電源供給，正常充電，大概時長是一個單程的運行；而當新能源應用在出租車上時則需要根據出租車的車程來進行運行時長的預計，需要司機能夠在行駛范圍內找尋距離較近的電動汽車充電站，避免無法應急充能而造成的無法使用的現象；而對于家用汽車來說，以上2種運行模式的許多憂慮就不需要多加考慮了，這種模式的私家車或是公務車，需要在住宅區或是事業單位的停車場設置充電站或是相應的充電設備來解決不時之需。

　　2、電動汽車的總體電量需求

　　對于電動汽車來說，充電量的需求與汽車每天的行駛距離以及汽車的基本保有量有很大的關系。根據相關的調查顯示，電動汽車的使用量到2020年的估計值是70000輛，而依據當前電動汽車的平均行駛時間以及充電能耗來看，這70000輛的汽車每天的平均電能消耗為18400度，根據顯示的充電需求的總體數值來看，電動汽車的投入使用會在不久的未來較大地增加對電的需求，并且也會在以后的市場有著較為明朗的前景需求。

　　3、電動汽車的充電時間要求

　　從上文可知，充電時間的長短其實與電動汽車的運行模式有著較大的關聯，而且從電動汽車的充電系統來看，不同模式的汽車的充電時間不同，充電方式也是大不相同的。有著正常充、快速充、再或是更換電池的充電方式能夠解決電動汽車突發的停電狀況，從而以各種方式解決電動汽車的充電問題。在急需用電的時候可以使用快速充電或是更換電池的方式解決，以解燃眉之急，但是在平時的正常充中，電動汽車需要進行足夠的電能儲備。

　　二、電動汽車充電模式研究

　　對于需要時常充電的電動汽車來說，充電是*的程序，而充電的方式又根據不同的運行模式分為3種：常規充電、快速充電以及更換電池。下面我們就對這3種充電方式進行簡單的分析。

　　1、常規充電

　　對于電動汽車來說，除了一些突發狀況，一般的充電方式都是進行常規充電，主要就是將終止放電以后的蓄電池以小電流的恒壓方式來進行立即的充電環節，并將充電時間定在6～8h之間，較好的充電時間其實就是汽車蓄電池基本放空的時候，在這個電量低谷期間，不僅充電的成本是較低的，還能夠提高蓄電池的充電效率以及以后的使用壽命。常規充電是電動汽車較常用的充電方式

　　2、快速充電

　　快速充電，顧名思義就是對電動汽車進行非常規的快速蓄電行為，這一行為又被用戶及工作人員稱為應急充電，與常規充電的區別就是它使用的是大電流的充電模式，使得電動汽車的蓄電池快速地蓄滿電?？焖俪潆娪捎诤臅r短的特點深受各大用戶的青睞，但是快速充電需要提供汽車供電箱，不然就會對當地的公網用電造成不良影響，并且長期使用也會對蓄電池本身造成一定的損傷。

　　3、快速更換電池

　　與以上2種方式都不同，這種改變電動汽車停止運行的方法聽起來是較好的的方法，既不高耗時，又不需要建立供電箱，但是更換蓄電池本身是一個技術活，需要用的工具與更換方式，需要找到充電站才能夠完成更換的步驟。

　　三、安科瑞充電樁運營管理平臺

　　1、系統架構

　　安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；用戶通過小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。

　　充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體功能如下：

　　資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

　　交易結算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表

　　用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理

　　充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等

　　小程序：掃碼充電，賬單支付等功能

　　數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲和解析

　　變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

　　2、平臺功能

　　2.1平臺登錄

　　在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

2.2平臺首頁

　　平臺首頁總覽每天的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

2.3實時監控

　　?充電站監控

　　充電站監控頁面監視用戶充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時長，進行負荷限制、故障查詢。

?充電槍監控

　　充電樁監控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數、累計充電時長等、充電電壓電流等參數。

2.4小程序

　　?搜索與使用

　　小程序可以通過掃描二維碼和文字搜索找到，點擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

?授權登錄界面

　　用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會進入這個頁面，需要用戶授權登錄才可以進入小程序主功能頁面，如圖所示：

?主功能頁

　　初次進入主功能頁時需要授權定位才可以使用地圖相關功能，在地圖上查看到當前所在區域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等。

?充電

　　掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶余額，電價和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進進行評價。

?個人信息

　　個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設置支付密碼等功能

3、硬件配置

　　3.1平臺服務器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

　　推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

四、結束語

　　綜上所述，電動汽車是當前汽車行業發展的目標，有著非常好的發展前景，它的普及是社會發展的必然，但是前期的發展還是存在著較多的問題，尤其是在充電方面還有著較多的問題需要解決，需要不斷地完善電動汽車的充電系統以實現電動汽車的進步與完善，從而符合人民大眾的需求。