安科瑞 陳聰(cōng)

摘要： 隨(suí)著新(xīn)能(néng)源汽車(chē)保有(yǒu)量(liáng)的(dí)飛速增長，高(gāo)速(sù)公(gōng)路(lù)充電站的有(yǒu)序充(chōng)電(diàn)問題(tí)愈(yù)發凸顯。本文(wén)深(shēn)入(rù)剖析高速(sù)公路充(chōng)電站新能(néng)源汽車充(chōng)電需求特點，探(tàn)討(tǎo)當前(qián)麵(miàn)臨(lín)的挑戰(zhàn)，並(bìng)詳細闡(chǎn)述有序充電(diàn)策(cè)略及其(qí)實施路徑(jìng)，特別介(jiè)紹(shào)安科瑞(ruì)充(chōng)電樁收(shōu)費(fèi)運(yùn)營(yíng)雲平台在(zài)助力(lì)有(yǒu)序充電開展(zhǎn)方麵的(dí)關鍵作(zuò)用，旨(zhǐ)在為提(tí)升高速(sù)公路(lù)充電(diàn)站運營效率，保障(zhàng)新能源汽車(chē)出(chū)行(háng)便(biàn)利性(xìng)提供理(lǐ)論與(yǔ)實踐參考。

關鍵詞：高速公路充(chōng)電站；新能(néng)源(yuán)汽車(chē)；有序充電(diàn)策略(lüè)；安科瑞(ruì)充(chōng)電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)雲(yún)平台(tái)；電網負(fù)荷(hé)

一，引言(yán)

在全(quán)球倡(chàng)導綠色(sè)能源，低碳(tàn)出(chū)行(háng)的(dí)大(dà)背景下(xià)，電動(dòng)汽(qì)車產(chǎn)業蓬勃(bó)發(fā)展，高(gāo)速公路作為長距(jù)離出行的重要通道，沿(yán)綫充電(diàn)站的建設與(yǔ)運(yùn)營(yíng)至關重要。然(rán)而(ér)，電動汽(qì)車(chē)集中(zhōng)充(chōng)電(diàn)需(xū)求與充電(diàn)站(zhàn)供電(diàn)能力(lì)，電網負荷之(zhī)間(jiān)的矛(máo)盾日(rì)益(yì)突(tū)出(chū)，如何實現(xiàn)電動汽車在高速公路充(chōng)電站(zhàn)的(dí)有(yǒu)序(xù)充(chōng)電(diàn)，成為保障(zhàng)電(diàn)動汽(qì)車產業(yè)可持續(xù)發展，優化能源利用的(dí)關鍵課題。

二(èr)，高速公路(lù)充電站(zhàn)電(diàn)動汽(qì)車(chē)充電需求(qiú)特點

2.1充電(diàn)時間集中性

高速公路充電站的(dí)使用高(gāo)峰通(tōng)常與節假日(rì)出行(háng)，長(cháng)途(tú)通(tōng)勤時(shí)段(duàn)高(gāo)度(dù)重合(hé)。例如(rú)，春節(jié)，國(guó)慶(qìng)等(děng)長(cháng)假(jiǎ)期(qī)間(jiān)，大量(liáng)返鄉，出遊車輛集(jí)中上路(lù)，且行程安排(pái)緊湊(còu)，車主往往在(zài)服務(wù)區短(duǎn)暫停(tíng)留(liú)時急需快(kuài)速充電，導致(zhì)特(tè)定(dìng)時(shí)段充(chōng)電需求驟增(zēng)，給充(chōng)電(diàn)站(zhàn)帶來(lái)巨(jù)大壓(yā)力(lì)。

2.2充(chōng)電需求緊迫性

與(yǔ)城(chéng)市(shì)內(nèi)日常通勤充電不同(tóng)，高速(sù)公路(lù)上(shàng)電動汽車電量消(xiāo)耗(hào)快，一(yī)旦(dàn)電量(liáng)告急，車主(zhǔ)對快(kuài)速找到(dào)可用(yòng)充電(diàn)樁並(bìng)完成(chéng)充電(diàn)的需求(qiú)比較(jiào)迫切，否(fǒu)則將麵臨“續航(háng)焦(jiāo)慮(lǜ)”，甚至滯留高(gāo)速，影(yǐng)響行(háng)程(chéng)安全(quán)與順(shùn)暢。

2.3車型及電(diàn)池(chí)多樣(yàng)性

市(shì)麵上電動汽(qì)車(chē)品牌，型號繁多，電池容(róng)量，充電功率各(gè)異。不(bù)同車(chē)型適(shì)配的(dí)充(chōng)電樁類(lèi)型與充(chōng)電速(sù)度存在差異，這(zhè)要求高(gāo)速公(gōng)路充(chōng)電(diàn)站具(jù)備多樣(yàng)化的(dí)充(chōng)電(diàn)設施，以滿(mǎn)足(zú)各(gè)類車輛需求，同(tóng)時增(zēng)加了(liǎo)充電調(tiáo)度(dù)與管理的復(fù)雜(zá)性(xìng)。

三，高(gāo)速(sù)公路(lù)充電(diàn)站有(yǒu)序(xù)充(chōng)電(diàn)麵臨的挑戰(zhàn)

3.1電網(wǎng)負(fù)荷(hé)衝(chōng)擊(jī)

大量電(diàn)動(dòng)汽車(chē)同時充(chōng)電(diàn)，瞬間功率需求(qiú)巨大(dà)，易超出服務(wù)區(qū)原有配電網(wǎng)供(gōng)電容量，引發(fā)電壓跌落(là)，諧波汙(wū)染等問題，不(bù)僅影響充(chōng)電效(xiào)率(shuài)，還可能(néng)危(wēi)及電網(wǎng)安全穩定(dìng)運行(háng)，甚至(zhì)波及(jí)周邊區域(yù)用電(diàn)。

3.2充電樁利(lì)用率不均(jūn)

受(shòu)地理位置(zhì)，周邊交(jiāo)通(tōng)流(liú)量等因(yīn)素(sù)影響(xiǎng)，不同高(gāo)速公路(lù)服務區(qū)充(chōng)電(diàn)站(zhàn)的使(shǐ)用(yòng)率差異顯著(zhù)。部分(fēn)熱門(mén)服(fú)務區充電樁供不應求(qiú)，車主(zhǔ)排(pái)隊等(děng)待時間(jiān)長；而(ér)偏遠(yuǎn)服(fú)務區(qū)則(zé)可(kě)能(néng)長(cháng)時間閒(xián)置(zhì)，資(zī)源浪費(fèi)嚴重(zhòng)，整體(tǐ)充電樁資源(yuán)未能(néng)得(dé)到有(yǒu)效(xiào)配置。

3.3充(chōng)電調度困(kùn)難(nán)

麵(miàn)對(duì)眾多(duō)同(tóng)時(shí)段(duàn)請求充(chōng)電(diàn)的(dí)車(chē)輛(liàng)，如(rú)何依據車(chē)輛剩(shèng)餘電量(liáng)，續(xù)航需求，充電樁狀態等多(duō)因素，合理分(fēn)配充電資源(yuán)，製定(dìng)*的(dí)充(chōng)電序列，是目前亟待解(jiě)決(jué)的(dí)難題(tí)。傳(chuán)統人工調度方(fāng)式效率(shuài)低下，難(nán)以適應復雜(zá)多(duō)變的充(chōng)電場景(jǐng)。

四(sì)，有序充電策略探(tàn)討

4.1基於(yú)時(shí)間-電(diàn)價的引導(dǎo)策略

製(zhì)定分(fēn)時(shí)電(diàn)價機製(zhì)，根據(jù)電網(wǎng)負荷(hé)情況劃分峰，穀，平不(bù)同時(shí)段，設置差(chà)異化(huà)電價(jià)。引導車(chē)主(zhǔ)在低穀(gǔ)電(diàn)價(jià)時段(duàn)充(chōng)電(diàn)，利用(yòng)價格杠杆調節充電(diàn)需求(qiú)，緩解高(gāo)峰(fēng)時段電(diàn)網(wǎng)壓力，同(tóng)時降低車主充電成本(běn)，實現雙(shuāng)贏。例如(rú)，夜間車(chē)流(liú)量(liáng)小，電(diàn)網(wǎng)負荷輕(qīng)時(shí)，大幅降(jiàng)低電(diàn)價，吸引車(chē)主錯(cuò)峰(fēng)充電。

4.2智能(néng)充電(diàn)調度算法

運用算法模型，如動(dòng)態規(guī)劃，遺(yí)傳算(suàn)法等(děng)，綜合考慮(lǜ)車(chē)輛排隊長度，剩餘電量，預(yù)計充電(diàn)時長，充電樁(zhuāng)功(gōng)率(shuài)等參數，實時優化充(chōng)電(diàn)調度(dù)方(fāng)案。當多輛車同(tóng)時到達時，快速為(wéi)每輛(liàng)車(chē)分(fēn)配合(hé)適(shì)的充電(diàn)樁(zhuāng)與(yǔ)充電時段，縮(suō)短整(zhěng)體(tǐ)充電(diàn)等待時間，提高(gāo)充(chōng)電(diàn)站(zhàn)服(fú)務效率(shuài)。

4.3車-樁(zhuāng)-網(wǎng)協同控製

建立電動汽車(chē)，充電樁(zhuāng)與電(diàn)網(wǎng)之間的(dí)實時通信與(yǔ)協(xié)同(tóng)控製(zhì)係(xì)統。充(chōng)電(diàn)樁實時監(jiān)測電網狀(zhuàng)態，當電網負荷接(jiē)近閾值(zhí)時(shí)，自動調整向(xiàng)車輛(liàng)輸(shū)出的充電功率；車(chē)輛(liàng)端(duān)接收指令，動(dòng)態(tài)調整充電需(xū)求(qiú)，確保電(diàn)網穩定運行的(dí)同時，保障車輛(liàng)基本(běn)充電需(xū)求得以(yǐ)滿(mǎn)足，實(shí)現(xiàn)三(sān)方互動(dòng)，協調運(yùn)行。

五，安(ān)科瑞(ruì)充電樁收(shōu)費運(yùn)營雲平台助(zhù)力有(yǒu)序充電開展

5.1概述(shù)

AcrelCloud-9000安科(kē)瑞充電柱(zhù)收(shōu)費運(yùn)營(yíng)雲平(píng)台(tái)係統通過物聯網(wǎng)技(jì)術對接入係(xì)統的電(diàn)動電動(dòng)自行車充(chōng)電(diàn)站以(yǐ)及(jí)各個(gè)充電(diàn)整法行不間(jiān)斷地數(shù)據采(cǎi)集(jí)和(hé)監控，實(shí)時(shí)監控充(chōng)電樁運(yùn)行狀(zhuàng)態，進行充(chōng)電(diàn)服務(wù)，支(zhī)付管理，交易結(jié)算，資要管(guǎn)理，電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)，明(míng)細(xì)查(chá)詢(xún)等。同時對充電機(jī)過溫保護，漏(lòu)電(diàn)，充(chōng)電機(jī)輸(shū)入/輸出過(guò)壓，欠(qiàn)壓，絕(jué)緣低(dī)各類故障(zhàng)進(jìn)行預警；充(chōng)電樁支持以太網，4G或(huò)WIFI等(děng)方(fāng)式接(jiē)入(rù)互聯網，用戶(hù)通過微(wēi)信，支付寶(bǎo)，雲閃付掃碼充電。

5.2應用(yòng)場(cháng)所(suǒ)

適(shì)用(yòng)於民用建築(zhù)，一般(bān)工業(yè)建(jiàn)築，居住(zhù)小(xiǎo)區，實(shí)業單位，商業綜合體(tǐ)，學校，園區等充電(diàn)樁模(mó)式的(dí)充電基礎(chǔ)設施設計(jì)。

5.3係統結構(gòu)

係(xì)統分為(wéi)四層：

1）即數(shù)據采集層，網(wǎng)絡傳輸(shū)層，數(shù)據(jù)層和(hé)客(kè)戶端(duān)層。

2）數(shù)據(jù)采(cǎi)集層(céng)：包(bāo)括電瓶(píng)車(chē)智能(néng)充電樁(zhuāng)通訊協(xié)議為(wéi)標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶(píng)車(chē)智能充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)用於采集充(chōng)電(diàn)回路的電力(lì)參(cān)數，並(bìng)進(jìn)行電能計量和保護。

3）網絡傳輸(shū)層：通過(guò)4G網絡將數據(jù)上傳至搭(dā)建好的數據庫服務器。

4）數據(jù)層：包(bāo)含應用(yòng)服(fú)務器和數據服務(wù)器(qì)，應用服務器部(bù)署(shǔ)數據采(cǎi)集服務(wù)，WEB網站(zhàn)，數據服務器(qì)部署實時數(shù)據(jù)庫(kù)，歷史(shǐ)數據(jù)庫，基礎(chǔ)數據庫。

5）應(yīng)客戶端(duān)層：係(xì)統(tǒng)管(guǎn)理員(yuán)可在瀏(liú)覽(lǎn)器(qì)中訪(fǎng)問(wèn)電瓶(píng)車充電樁收費(fèi)平(píng)台。終端充(chōng)電用(yòng)戶通過(guò)刷(shuā)卡(qiǎ)掃(sǎo)碼(mǎ)的方式啟(qǐ)動充電。

小(xiǎo)區充電(diàn)平(píng)台功(gōng)能主(zhǔ)要(yào)涵(hán)蓋充電設(shè)施智(zhì)能(néng)化大屏(píng)，實(shí)時監控，交易(yì)管理，故(gù)障管理，統(tǒng)計(jì)分析(xī)，基(jī)礎數據管理(lǐ)等(děng)功(gōng)能，同(tóng)時為運維人員提供(gōng)運維APP，充(chōng)電(diàn)用戶提(tí)供充(chōng)電(diàn)小程(chéng)序。

5.4安科瑞充電樁(zhuāng)雲平(píng)台係統(tǒng)功能

5.4.1智能化(huà)大屏(píng)

智能(néng)化大(dà)屏(píng)展(zhǎn)示站點(diǎn)分(fēn)布情(qíng)況，對(duì)設備狀態，設(shè)備使用率(shuài)，充(chōng)電次數(shù)，充電時長，充電金額(é)，充(chōng)電(diàn)度數，充電(diàn)樁故障等進行統計顯示，同(tóng)時可查(chá)看每(měi)個站(zhàn)點(diǎn)的站(zhàn)點信息(xī)，充電樁列(liè)表，充(chōng)電(diàn)記(jì)錄(lù)，收益(yì)，能耗，故障(zhàng)記(jì)錄(lù)等。統(tǒng)一管理小(xiǎo)區(qū)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)，查看(kàn)設(shè)備使(shǐ)用率(shuài)，合(hé)理分配資源(yuán)。

5.4.2實時監(jiān)控

實時監(jiān)視(shì)充電設施運行狀況(kuàng)，主要(yào)包括充(chōng)電樁(zhuāng)運行狀(zhuàng)態(tài)，回路狀態，充電(diàn)過(guò)程(chéng)中的(dí)充電電量(liáng)，充電電壓(yā)電(diàn)流(liú)，充電(diàn)樁(zhuāng)告(gào)警(jǐng)信息等。

5.4.3交(jiāo)易(yì)管(guǎn)理

平(píng)台(tái)管(guǎn)理人(rén)員(yuán)可(kě)管理充電(diàn)用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值(zhí)，退款，凍結，注(zhù)銷等操作(zuò)，可(kě)查看小區(qū)用(yòng)戶每(měi)日的(dí)充電交易詳細(xì)信(xìn)息(xī)。

5.4.4故障管理(lǐ)

設備自動上報故(gù)障(zhàng)信(xìn)息(xī)，平(píng)台管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員可通過平台查(chá)看故障信(xìn)息(xī)並(bìng)進行(háng)派發(fā)處(chǔ)理(lǐ)，同時運維人員(yuán)可(kě)通(tōng)過運(yùn)維APP收取故障(zhàng)推(tuī)送，運維人(rén)員在運維工(gōng)作完(wán)成(chéng)後(hòu)將(jiāng)結果(guǒ)上報。充電用(yòng)戶也(yě)可通過充電(diàn)小程序反(fǎn)饋現(xiàn)場問(wèn)題(tí)。

5.4.5統計分(fēn)析

通過係(xì)統平(píng)台，從充電(diàn)站(zhàn)點(diǎn)，充電(diàn)設(shè)施(shī)，，充電時(shí)間(jiān)，充電方(fāng)式等(děng)不(bù)同角度，查詢(xún)充電交易(yì)統(tǒng)計(jì)信息，能(néng)耗統計信息(xī)等(děng)。

5.4.6基礎(chǔ)數據管(guǎn)理(lǐ)

在係統平台建立運(yùn)營(yíng)商戶，運營商可建立和管(guǎn)理其(qí)運(yùn)營所(suǒ)需站(zhàn)點和充電設(shè)施，維護充電(diàn)設(shè)施信息，價格策略(lüè)，折扣(kòu)，優(yōu)惠(huì)活(huó)動，同時可管(guǎn)理在綫(xiàn)卡用戶(hù)充值，凍結和解(jiě)綁(bǎng)。

5.4.7運(yùn)維(wéi)APP

麵(miàn)向運維人員使(shǐ)用，可以對站(zhàn)點(diǎn)和(hé)充(chōng)電樁進(jìn)行管(guǎn)理(lǐ)，能(néng)夠進行(háng)故(gù)障閉環(huán)處理，查詢流(liú)量卡使(shǐ)用(yòng)情況(kuàng)，查詢充(chōng)電\充值情況，進行(háng)遠程(chéng)參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障(zhàng)推送

5.4.8充電(diàn)小(xiǎo)程序

麵(miàn)向(xiàng)充電用戶使用(yòng)，可(kě)查看(kàn)附(fù)近(jìn)空(kōng)閒(xián)設(shè)備(bèi)，主要(yào)包含(hán)掃碼充電，賬戶充(chōng)值(zhí)，充(chōng)電(diàn)卡(qiǎ)綁定(dìng)，交(jiāo)易查詢(xún)，故障(zhàng)申(shēn)訴(sù)等(děng)功(gōng)能(néng)。

5.5係(xì)統硬(yìng)件配置(zhì)

六(liù).結(jié)論(lùn)

高速(sù)公路充(chōng)電站(zhàn)電(diàn)動(dòng)汽車有(yǒu)序充電是(shì)一(yī)項係統性工程，麵臨(lín)諸多(duō)挑(tiāo)戰，但(dàn)通(tōng)過(guò)深入(rù)了解充(chōng)電(diàn)需求(qiú)特(tè)點(diǎn)，實(shí)施(shī)針(zhēn)對(duì)性的有序充電(diàn)策略(lüè)，並借(jiè)助(zhù)安科瑞(ruì)充電樁收(shōu)費運(yùn)營雲(yún)平(píng)台等(děng)技術手段(duàn)賦(fù)能(néng)，有(yǒu)望(wàng)實現高(gāo)速(sù)公路充電(diàn)站的有(yǒu)效(xiào)運(yùn)營，電(diàn)網(wǎng)平(píng)穩運行以(yǐ)及電動汽(qì)車用(yòng)戶的(dí)舒適充(chōng)電體(tǐ)驗。未來，隨(suí)著技(jì)術(shù)創新與協同合(hé)作的不(bù)斷(duàn)推進，高速公(gōng)路(lù)充(chōng)電站(zhàn)將(jiāng)為(wéi)電(diàn)動(dòng)汽車暢行無(wú)憂(yōu)提(tí)供更加堅實的保障，助力(lì)綠(lǜ)色(sè)交通邁向新(xīn)高度。

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