安科瑞(ruì) 陳聰(cōng)

摘(zhāi)要(yào)
： 隨著(zhuó)電(diàn)動汽(qì)車的(dí)快速(sù)發展
，充電(diàn)需求(qiú)的不斷增長(cháng)給電網(wǎng)帶來了巨大(dà)壓(yā)力(lì)。本文提(tí)出了一種基於(yú)“車-路(lù)-站-網”信(xìn)息(xī)耦(ǒu)合的(dí)電動汽(qì)車有序(xù)充電策略
，通過(guò)整合車輛(liàng)，道路，充電(diàn)站和電網的信(xìn)息
，實現(xiàn)對電動(dòng)汽車(chē)充電(diàn)行(háng)為(wéi)的優化管(guǎn)理
，以(yǐ)提(tí)高(gāo)電(diàn)網的(dí)穩(wěn)定(dìng)性和充(chōng)電效(xiào)率
，同(tóng)時降(jiàng)低(dī)用(yòng)戶(hù)充電成本。

關鍵(jiàn)詞(cí)
：電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電
，有(yǒu)序(xù)充電策(cè)略
，降(jiàng)低充電(diàn)成(chéng)本(běn)

1.引言(yán)

電動汽車作為一(yī)種環(huán)保，的交通工具
，正逐漸(jiàn)成(chéng)為未來交通的(dí)發展(zhǎn)趨勢。然而
，大(dà)規(guī)模電動汽(qì)車的無序充電(diàn)可能(néng)導(dǎo)致電網負(fù)荷波(bō)動(dòng)，電(diàn)壓下降等(děng)問(wèn)題(tí)
，影響電網的(dí)安(ān)全穩定(dìng)運(yùn)行。為(wéi)了解決這些(xiē)問(wèn)題(tí)
，需要製定有(yǒu)效的電(diàn)動汽(qì)車有序充(chōng)電策略
，實現電動汽車(chē)與電(diàn)網(wǎng)的協調發展(zhǎn)。

“車-路-站-網”信(xìn)息(xī)耦合是(shì)指(zhǐ)將(jiāng)電(diàn)動(dòng)汽車，道(dào)路(lù)，充(chōng)電(diàn)站和電(diàn)網的信息(xī)進行整合和(hé)交互(hù)
，以實現(xiàn)對電動(dòng)汽車(chē)充(chōng)電行為的監控和優化管理(lǐ)。通過(guò)這種信息(xī)耦(ǒu)合
，可以充分利用各方的資源(yuán)和優勢(shì)
，提高充(chōng)電(diàn)效(xiào)率(shuài)
，降(jiàng)低充(chōng)電(diàn)成本
，同時(shí)保障電(diàn)網的(dí)安(ān)全(quán)穩(wěn)定運行(háng)。

2.“車(chē)-路-站-網”信(xìn)息耦合(hé)的(dí)實(shí)現

（一(yī)）車輛(liàng)信息(xī)

電(diàn)動汽(qì)車(chē)可以通過(guò)車(chē)載通信設(shè)備(bèi)向(xiàng)電(diàn)網和(hé)充電站發(fā)送(sòng)自(zì)身的電池(chí)狀(zhuàng)態(tài)，行駛路綫，充(chōng)電需求等信息。這些(xiē)信(xìn)息(xī)可以(yǐ)幫助(zhù)電(diàn)網(wǎng)和(hé)充電(diàn)站製(zhì)定合理(lǐ)的(dí)充(chōng)電(diàn)計(jì)劃
，提高(gāo)充電效率(shuài)。

1. 道路(lù)信息

道路信息包括(kuò)交(jiāo)通(tōng)流量，路(lù)況(kuàng)等
，可以通(tōng)過交通監控係統和車載導(dǎo)航設(shè)備獲取(qǔ)。這些信息可以幫助電(diàn)動(dòng)汽(qì)車選(xuǎn)擇的行駛路綫(xiàn)和充(chōng)電站(zhàn)點
，減(jiǎn)少充電等(děng)待(dài)時(shí)間。

1. 充電站(zhàn)信息(xī)

充電(diàn)站可以向電網(wǎng)和電動汽車發送自(zì)身的位置(zhì)，充(chōng)電功(gōng)率，空閒充電樁數量(liáng)等信(xìn)息。這(zhè)些(xiē)信息(xī)可(kě)以幫助電(diàn)動(dòng)汽車(chē)選擇合適(shì)的充電(diàn)站點
，提高(gāo)充電(diàn)效率(shuài)。

1. 電(diàn)網信息

電網(wǎng)可(kě)以向(xiàng)電動汽車和(hé)充(chōng)電站(zhàn)發送(sòng)電網負荷，電價等信息。這(zhè)些信(xìn)息可以(yǐ)幫(bāng)助(zhù)電動汽車和充電站(zhàn)製(zhì)定合理(lǐ)的充(chōng)電計劃(huá)
，降低充(chōng)電成(chéng)本(běn)。

3.有(yǒu)序充電(diàn)策略的(dí)製定

（一(yī)）基於電網負荷的充(chōng)電(diàn)策(cè)略

根(gēn)據電(diàn)網負荷情(qíng)況
，製(zhì)定(dìng)不(bù)同(tóng)的(dí)充電價格。在(zài)電網(wǎng)負荷低穀(gǔ)時段(duàn)
，降(jiàng)低充(chōng)電(diàn)價格
，鼓(gǔ)勵電動汽(qì)車(chē)充電(diàn)
；在電網負荷高峰(fēng)時段
，提高充電(diàn)價格(gé)
，電(diàn)動汽車充電。

實時(shí)監(jiān)測電網負荷變化
，當(dāng)電(diàn)網(wǎng)負荷超(chāo)過(guò)一定(dìng)閾值時
，暫(zàn)停部(bù)分(fēn)電(diàn)動汽車的(dí)充電
，以保障電網的(dí)安(ān)全穩(wěn)定運行(háng)。

1. 基(jī)於車輛(liàng)行駛路(lù)綫(xiàn)的(dí)充電策(cè)略

根據(jù)電(diàn)動(dòng)汽車的(dí)行(háng)駛路綫(xiàn)和剩(shèng)餘電量
，預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的充電需求。在(zài)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)行駛路綫上的充(chōng)電站(zhàn)提前為其(qí)預(yù)留(liú)充(chōng)電(diàn)樁
，減(jiǎn)少充電(diàn)等待時(shí)間。

對於長(cháng)途行駛(shǐ)的電(diàn)動汽車(chē)
，優(yōu)先在高速公路服務區(qū)等大功率充電站(zhàn)進(jìn)行快(kuài)速充(chōng)電(diàn)
，以(yǐ)縮短(duǎn)充(chōng)電時間。

1. 基於充(chōng)電站空(kōng)閒(xián)狀(zhuàng)態的充電策(cè)略

實時(shí)監(jiān)測充(chōng)電(diàn)站的空閒充(chōng)電(diàn)樁數量
，當空閒充(chōng)電樁(zhuāng)數(shù)量較多(duō)時(shí)
，鼓(gǔ)勵(lì)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)前往充電
；當(dāng)空(kōng)閒(xián)充電(diàn)樁數(shù)量較少時
，引導電動(dòng)汽車選(xuǎn)擇其他充(chōng)電站(zhàn)或(huò)等待(dài)一(yī)段時間後(hòu)再(zài)進行充電。

對(duì)於(yú)急(jí)需(xū)充電的電動汽(qì)車
，可以通過優(yōu)先(xiān)排(pái)隊等方式(shì)
，確保其能(néng)夠(gòu)盡(jìn)快充(chōng)電。

4.信息交互與協調機製(zhì)

4.1信息交(jiāo)互(hù)平(píng)台

建(jiàn)立一個(gè)“車(chē)-路-站(zhàn)-網”信息交(jiāo)互平台
，實現各(gè)方信息的實(shí)時共享(xiǎng)和(hé)交(jiāo)互(hù)。

該平台(tái)可(kě)以采用雲計(jì)算(suàn)，大數據等技術
，對大(dà)量(liáng)的信息(xī)進行(háng)處(chǔ)理和(hé)分析
，為有(yǒu)序充(chōng)電策略(lüè)的製(zhì)定提供(gōng)支(zhī)持。

4.2協(xié)調機製(zhì)

建立一(yī)套(tào)協(xié)調機(jī)製
，確(què)保(bǎo)各(gè)方(fāng)在信息交(jiāo)互和(hé)充電行(háng)為管(guǎn)理中能夠協調一(yī)致(zhì)。例如(rú)
，當電網負荷(hé)過高(gāo)時
，電(diàn)網(wǎng)可(kě)以通過信息(xī)交互(hù)平(píng)台向(xiàng)充(chōng)電(diàn)站發(fā)送指令(líng)
，暫(zàn)停部分電動(dòng)汽(qì)車的充(chōng)電
；充電站(zhàn)則可(kě)以根(gēn)據(jù)指令
，對(duì)電(diàn)動汽車進行合理的引導和管理。

5.實(shí)驗與結果(guǒ)分(fēn)析(xī)

為(wéi)了(liǎo)驗(yàn)證基於“車(chē)-路(lù)-站-網(wǎng)”信(xìn)息耦合(hé)的電動汽車(chē)有序充(chōng)電策略(lüè)的有效(xiào)性
，進行了實驗(yàn)測試。實驗(yàn)結果(guǒ)表明
，該策略能夠有效地(dì)降低電(diàn)網負荷(hé)波動
，提(tí)高(gāo)充電效率(shuài)
，同(tóng)時降低用(yòng)戶(hù)充(chōng)電成本。

（1）基(jī)於(yú)交通能源(yuán)互(hù)聯網理(lǐ)論構建(jiàn)“車-路-站(zhàn)網”信(xìn)息(xī)耦合模型(xíng)
，聯(lián)合各(gè)方(fāng)實時數據預測4方(fāng)相互(hù)影響下的電動汽(qì)車選擇(zé)不(bù)同(tóng)路徑的充電結果
，為綜合(hé)4方利益(yì)充電(diàn)選擇策(cè)略(lüè)的(dí)實現提(tí)供(gōng)現(xiàn)實依(yī)據。

（2）將提升電(diàn)動(dòng)汽車(chē)用(yòng)戶(hù)充(chōng)電體驗，改善交(jiāo)通和充電(diàn)站擁擠程(chéng)度(dù)，提(tí)高充電(diàn)站設備利用率和配電(diàn)網(wǎng)電壓(yā)穩定性(xìng)作為引導(dǎo)電動汽車的(dí)充電目標(biāo)
，為電動汽(qì)車(chē)用(yòng)戶(hù)利(lì)於4方(fāng)主(zhǔ)體的(dí)充(chōng)電路徑
，解決(jué)了(liǎo)無序(xù)充(chōng)電導致其他(tā)主體運(yùn)行(háng)體驗降低(dī)的問(wèn)題
，提高(gāo)“車-路-站-網”的整體運行水平(píng)。

（3）電動汽車規模(mó)後(hòu)其慢充(chōng)負荷對配電網的(dí)影(yǐng)響也逐漸(jiàn)
，而(ér)考慮電動汽(qì)車快充與慢充負荷(hé)聯合(hé)優化的充電(diàn)策(cè)略(lüè)能夠進一(yī)步(bù)降(jiàng)低配(pèi)電網的(dí)負荷波(bō)動(dòng)
，提升(shēng)配電(diàn)網的穩定(dìng)性
，增(zēng)加配(pèi)電(diàn)網對電動(dòng)汽(qì)車的(dí)承載能力(lì)。

6安.科瑞(ruì)充(chōng)電樁收費(fèi)運營雲平台助力有序充電(diàn)開展(zhǎn)

6.1概(gài)述(shù)

AcrelCloud-9000安(ān)科瑞(ruì)充(chōng)電(diàn)柱收費運營雲(yún)平(píng)台係統(tǒng)通(tōng)過物聯網(wǎng)技術對接(jiē)入(rù)係統的(dí)電動(dòng)電動(dòng)自行(háng)車(chē)充(chōng)電站(zhàn)以及各個充電(diàn)整法行(háng)不間(jiān)斷(duàn)地(dì)數(shù)據采(cǎi)集和(hé)監(jiān)控
，實時監控充電樁(zhuāng)運行狀態
，進行(háng)充電服(fú)務(wù)，支(zhī)付管理(lǐ)
，交(jiāo)易結算
，資(zī)要管理(lǐ)，電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)
，明細(xì)查詢(xún)等(děng)。同(tóng)時對充電機過溫保(bǎo)護(hù)，漏電，充電機輸入(rù)/輸(shū)出過壓(yā)
，欠壓(yā)
，絕(jué)緣低(dī)各(gè)類故障(zhàng)進(jìn)行(háng)預(yù)警(jǐng)
；充電樁支(zhī)持以太網，4G或WIFI等(děng)方式接入(rù)互(hù)聯(lián)網(wǎng)
，用(yòng)戶通過微信，支付(fù)寶(bǎo)
，雲閃付掃(sǎo)碼(mǎ)充(chōng)電。

6.2應用(yòng)場所

適用於民用(yòng)建築(zhù)，一般工業(yè)建(jiàn)築，居住小區(qū)，實(shí)業單位(wèi)，商業(yè)綜(zōng)合體(tǐ)，學校，園(yuán)區(qū)等(děng)充電樁模式(shì)的(dí)充電(diàn)基(jī)礎設(shè)施(shī)設計。

6.3係統結構

係統(tǒng)分(fēn)為(wéi)四層(céng)
：

1）即(jí)數(shù)據采集(jí)層，網(wǎng)絡傳輸層(céng)，數據(jù)層和(hé)客戶端層。

2）數(shù)據采集(jí)層
：包括電瓶車智(zhì)能(néng)充電(diàn)樁通(tōng)訊協(xié)議為標(biāo)準modbus-rtu。電(diàn)瓶(píng)車智能(néng)充電樁用(yòng)於采集(jí)充(chōng)電回路的電(diàn)力參(cān)數
，並(bìng)進行電(diàn)能(néng)計(jì)量和保(bǎo)護(hù)。

3）網(wǎng)絡傳(chuán)輸(shū)層(céng)
：通過4G網(wǎng)絡將數據(jù)上傳至(zhì)搭建好(hǎo)的(dí)數(shù)據庫服(fú)務(wù)器。

4）數據層
：包含應用服務(wù)器和數(shù)據服(fú)務(wù)器(qì)
，應用服(fú)務器(qì)部署(shǔ)數(shù)據采(cǎi)集(jí)服務(wù)，WEB網(wǎng)站(zhàn)
，數(shù)據服務器部署(shǔ)實時數據庫(kù)，歷史(shǐ)數(shù)據(jù)庫(kù)，基礎數據(jù)庫。

5）應客戶(hù)端層
：係(xì)統管理員可在瀏(liú)覽器中(zhōng)訪問電瓶車(chē)充電(diàn)樁收費(fèi)平台(tái)。終端充電用(yòng)戶通過刷(shuā)卡掃碼(mǎ)的(dí)方(fāng)式啟(qǐ)動充(chōng)電(diàn)。

小區充電平台功能主(zhǔ)要(yào)涵蓋充電設施(shī)智能化(huà)大屏(píng)，實(shí)時監(jiān)控，交(jiāo)易管理，故(gù)障管(guǎn)理(lǐ)，統(tǒng)計分析(xī)，基(jī)礎數據管(guǎn)理(lǐ)等功(gōng)能
，同(tóng)時為運(yùn)維人(rén)員(yuán)提供運維APP
，充(chōng)電用戶提供充(chōng)電小程序(xù)。

6.4安(ān)科瑞充電樁(zhuāng)雲平台(tái)係(xì)統功(gōng)能(néng)

6.4.1智能化(huà)大屏

智(zhì)能化大屏展(zhǎn)示站點分布(bù)情況
，對設(shè)備(bèi)狀態，設備(bèi)使用(yòng)率，充電(diàn)次數(shù)，充(chōng)電時(shí)長，充電金額，充(chōng)電(diàn)度數，充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)故障(zhàng)等進行(háng)統計顯(xiǎn)示
，同(tóng)時可查看每個(gè)站(zhàn)點(diǎn)的站(zhàn)點信息，充電(diàn)樁(zhuāng)列表(biǎo)，充電記(jì)錄(lù)，收益(yì)，能耗，故障記錄等。統一管理小(xiǎo)區充(chōng)電樁(zhuāng)
，查(chá)看(kàn)設(shè)備使用率
，合(hé)理分(fēn)配資(zī)源(yuán)。

6.4.2實時監(jiān)控(kòng)

實時(shí)監視充(chōng)電設(shè)施(shī)運行狀(zhuàng)況
，主(zhǔ)要包括充電樁(zhuāng)運(yùn)行狀態，回路狀態(tài)，充電過(guò)程(chéng)中(zhōng)的充(chōng)電電量，充電電(diàn)壓(yā)電流(liú)
，充(chōng)電樁(zhuāng)告警(jǐng)信(xìn)息等。

6.4.3交(jiāo)易(yì)管理(lǐ)

平(píng)台管理(lǐ)人員可管(guǎn)理充電用(yòng)戶賬(zhàng)戶
，對(duì)其進(jìn)行(háng)賬(zhàng)戶(hù)進行充值(zhí)，退(tuì)款，凍(dòng)結(jié)，注(zhù)銷等操作(zuò)
，可(kě)查(chá)看(kàn)小區用(yòng)戶每(měi)日(rì)的(dí)充(chōng)電交易詳細信息(xī)。

6.4.4故障(zhàng)管理

設備(bèi)自動上(shàng)報(bào)故(gù)障信息
，平台(tái)管理人員可通過平(píng)台查看故障信(xìn)息(xī)並進行派(pài)發處理
，同時(shí)運維(wéi)人員(yuán)可通過運維APP收(shōu)取故障(zhàng)推送(sòng)
，運維人(rén)員(yuán)在運維工作完成(chéng)後(hòu)將結(jié)果上報。充電(diàn)用戶(hù)也可通(tōng)過(guò)充電小程(chéng)序(xù)反饋現場(cháng)問題(tí)。

6.4.5統計(jì)分析(xī)

通(tōng)過(guò)係(xì)統平(píng)台(tái)
，從充電站(zhàn)點，充(chōng)電設(shè)施(shī)，，充電時(shí)間(jiān)，充電方(fāng)式(shì)等不同角度
，查詢(xún)充電(diàn)交易統計信息，能(néng)耗統計(jì)信(xìn)息(xī)等。

6.4.6基(jī)礎數據管(guǎn)理(lǐ)

在係統(tǒng)平台建立(lì)運營商(shāng)戶
，運營商(shāng)可(kě)建立和(hé)管理(lǐ)其運(yùn)營(yíng)所需站點和充(chōng)電(diàn)設施
，維護(hù)充(chōng)電設(shè)施信(xìn)息，價格(gé)策略，折(zhē)扣(kòu)，優(yōu)惠(huì)活動(dòng)
，同(tóng)時(shí)可管理在綫卡用(yòng)戶(hù)充值，凍(dòng)結和(hé)解綁。

6.4.7運(yùn)維(wéi)APP

麵(miàn)向(xiàng)運(yùn)維(wéi)人員使用
，可以(yǐ)對站點和充(chōng)電樁(zhuāng)進(jìn)行(háng)管(guǎn)理，能夠(gòu)進(jìn)行(háng)故障閉環(huán)處理，查詢(xún)流量卡使(shǐ)用情(qíng)況，查詢充(chōng)電\充(chōng)值情況
，進行遠(yuǎn)程參數設置
，同(tóng)時可接(jiē)收故障(zhàng)推送

6.4.8充電(diàn)小(xiǎo)程(chéng)序

麵向(xiàng)充(chōng)電用(yòng)戶使(shǐ)用
，可(kě)查看附(fù)近空(kōng)閒(xián)設備
，主(zhǔ)要包含掃碼充電(diàn)，賬(zhàng)戶充(chōng)值
，充電卡綁定，交易查(chá)詢，故障申訴等功(gōng)能(néng)。

6.5係統(tǒng)硬(yìng)件配置

7.結(jié)論

本文(wén)提出(chū)了一種(zhǒng)基(jī)於“車(chē)-路(lù)-站-網(wǎng)”信(xìn)息耦(ǒu)合的(dí)電動汽車(chē)有(yǒu)序充電(diàn)策略(lüè)
，通過(guò)整合車(chē)輛，道路，充電(diàn)站(zhàn)和電(diàn)網的(dí)信(xìn)息(xī)
，實現了(liǎo)對(duì)電(diàn)動(dòng)汽車充(chōng)電(diàn)行為的優化管理。該策略能(néng)夠提高(gāo)電(diàn)網(wǎng)的穩(wěn)定性(xìng)和充(chōng)電效率
，降低(dī)用(yòng)戶充(chōng)電成(chéng)本(běn)
，為(wéi)電(diàn)動汽(qì)車(chē)的(dí)普及和發展(zhǎn)提供了有力的支持。未來(lái)
，可以(yǐ)進(jìn)一(yī)步*該(gāi)策(cè)略(lüè)
，提高其(qí)智(zhì)能化水(shuǐ)平和(hé)適應(yīng)性(xìng)
，以(yǐ)更好地(dì)滿足(zú)電動汽車發展(zhǎn)的需(xū)求(qiú)。

參考文獻(xiàn)
：

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[3]安科(kē)瑞企(qǐ)業微電網(wǎng)設計與應(yīng)用(yòng)手冊(cè).2022.05版