新能源電動汽車充電站及云平臺發展趨勢探討

文章更新時間：2023-08-03　點擊量：902

摘要：目前，全球環境污染日益嚴重，人類生存和發展面臨嚴峻考驗。電動汽車的發展勢在必行，倡導節能減排，提高能源利用效率，促進低碳經濟和循環經濟的發展。然而，由于充電電池儲能低，電池壽命短，已經成為發展的弊端。為了滿足這一需求，除了克服電池本身的研究外，還需要大力建設電動汽車充電站作為配套實施，以滿足長期運行的需要。基于此，本文分析討論了新能源電動汽車充電站的發展趨勢。

關鍵字：電動汽車；充電站；發展趨勢

1新能源電動汽車充電站發展背景

電動汽車的碳減排能力是指電動汽車行駛時消耗的電量對應的發電側排放CO2相對于同類型燃油汽車行駛時排放CO2的減排量。電動汽車消耗的電力由發電廠提供，相當于“以煤代油"，而不是意義上的新能源汽車；當電廠充電電動汽車時，電動汽車每公里排放的CO2與燃油汽車基本相同。然而，隨著電力系統發電側低碳化進程的不斷推進，電動汽車的節能減排效益將繼續增加。因此，如何協調清潔能源和電動汽車充電站的投資是一個值。

2充電站相關設施及功能分析

充電站設施:配電系統、充電設備(充電器、電池充電平臺)、調度系統(存儲、更換和維護)。充電樁作為電動汽車智能終端的功能。電動汽車的消費者可以在購買充電樁智能充電卡后，立即在智能卡上激活個人信息，從而更好地體驗智能充電樁的功能。當汽車進入充電軌道時，可以獨立計算充電樁的充電和充電端口之間的距離分辨率。電源接口通過自動紅外傳感器與用戶汽車充電接口對接，完成充電過程。

智能充電站資源網絡共享。為了保證電網的安全運行，需要投入更多的智能充電站信息共享，如目前每個充電站的存儲容量、充電樁的空閑時間、充電等待時間等。用戶可以通過全球定位系統和實時無線網絡恢復新能源電動汽車充電站、充電站和電動汽車的負載，及時向調度中心反饋，確保電網的安全運行。

新能源電動汽車充電站是未來智能城市和智能電網建設的一部分。充電站的第一個層次是智能充放電控制單元結構:智能控制和數據采集模塊(PM)，智能電表(SM)、電池管理系統(BMS)，用戶終端(UT)以及其他相關部件。第二個層次是綜合控制和管理系統:汽車充電站系統包括充放電、計量和收費、安全等相關方面。利用SCADA監控系統的功能、綜合監控、智能負載調節和有效的網絡通信控制和管理功能。第三個層次是充放電電源管理系統:從整體角度看，智能電網運行統一管理和使用電動汽車充電站區域，有效控制運行的微網能量存儲設備。

3運行模式

電動汽車的本質動力是儲能電池，充電時可視為隨機負荷，放電時可視為移動電源，即電動汽車在V2G模式下運行。電動汽車充電時，由于控制策略和動力電池特性的限制，電動汽車相當于低電壓、大電流的負荷。電動汽車對應三種充電模式:慢充、快充、快換。慢充主要針對電動汽車，續航能力大，積極利用晚上停車時間給電池充電；快充模式是針對電動汽車的適中續航能力。由于快速充電和準確充電的電流更大，只能更換。

4新能源電動汽車充電站發展趨勢分析

在能源和環境保護的雙重壓力下，新能源電動汽車是汽車行業未來發展的主要方向。十三五期間，國家將大力推廣新能源汽車、多能混合動力汽車。電動汽車、氫燃料電池汽車將在大眾中普及，這樣的背景下，電動汽車充電站這一配套設備將迎來新的發展。從2010年到2013年三年間，我國充電站從原來的90座迅速上升到619座，增長率達到89%，充電樁數量也從1129增長到22628，年負荷增長率接近200%。充電設施建設是我國新能源汽車示范推廣的關鍵環節之一。得益于國家對新能源電動汽車的大力推廣，新能源電動汽車充電設施建設行業將迎來新的爆發期。此前，由于電動汽車數量和規模的限制，加上充電設施建設過程中需要大量資金投入，短時間內無法獲得明顯的效益回報，因此充電設施建設數量較少。據工業和信息化部統計，截至2014年底，我國已建成823個充電站和3.8萬個充電樁。而且2014年我國新能源汽車產銷已經達到9.39萬輛，充電設施供需矛盾日益突出。然而，2015年，全國計劃建設的充電站數量達到2549個，而計劃建設的充電樁數量卻達到了34萬個，比14年增長了近20倍。這一數據充分表明，新能源電動汽車充電站在未來有很好的市場空間。有關研究人員應做好設計和建設水平的研究工作，有效地促進產業進步和發展。

新能源電動汽車充電站是未來智能城市和智能電網建設的一部分。充電站的第一個層次是智能充放電控制單元建設:智能控制和數據采集模塊(PM)，智能電表(SM)，電池管理系統(BMS)，用戶終端(UT)以及其他相關部分。第二個層次是綜合控制和管理系統:汽車充電站系統包括充電和放電、計量和收費、安全等相關方面。利用SCADA監控系統的功能，可以完成綜合監控、智能負載調節和有效的網絡通信控制和管理功能。第三個層次是區域充放電站管理系統:從整體角度操作的智能電網，在充電站區域對大量電動汽車電池的使用進行統一管理和監控，有效控制微網儲能設備。

5安科瑞充電樁收費運營云平臺

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營云平臺系統通過物聯網技術不間斷地收集和監控接入系統的汽車充電站、電動自行車充電站和各種充電樁的數據，實時監控充電樁的運行狀態，進行充電服務、支付管理、交易結算、資源管理、電能管理、詳細查詢等。，同時警告充電器過溫保護、漏電、充電器輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低等各種故障；充電樁支持以太網、4G或WIFI連接互聯網，用戶通過微信、支付寶、中國銀聯快通掃碼充電。

5.2應用場合

適用于公共建筑、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業綜合體、商業廣場、地下停車場、高速服務區、公寓寫字樓等物業環境、各類企事業單位、醫院、景區、學校、園區等場合。

5.3系統結構

現場設備層:網絡中連接的各種傳感器包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀表、電氣火災探測器、限流保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網絡通信層:包括現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動收集現場設備層設備的數據，并可以通過網絡將數據上傳到已建成的數據庫服務器進行約定轉換和數據存儲。智能網關可以在網絡出現故障時將數據存儲在當地，并在網絡恢復時繼續從中斷位置上傳數據，以確保服務器端的數據不會丟失。

平臺管理層:包括應用服務器和數據服務器，完成現場所有智能設備的數據交換。充電站配電系統的運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程和人員行為可以在PC端或移動端實時監控，完成微信、支付寶在線支付等應用。