安科(kē)瑞(ruì) 鮑靜君

　　摘(zhāi)要(yào)：電動(dòng)汽車(chē)在目前(qián)的市麵上所占的(dí)份額(é)越來越(yuè)多(duō)，很(hěn)多汽(qì)車(chē)企業(yè)也(yě)開(kāi)始(shǐ)向電(diàn)動(dòng)汽(qì)車研(yán)發轉型(xíng)
。就目前的電動汽車具(jù)體利(lì)用分析(xī)來看，續(xù)航(háng)能(néng)力(lì)不足以及(jí)不(bù)能及時充電(diàn)的問題嚴重的(dí)限製(zhì)了電(diàn)動汽車的發(fā)展，所以在未來的汽車發展中，要(yào)想實現(xiàn)電動   汽車(chē)規模化的(dí)生(shēng)產需要對此問(wèn)題(tí)進行解決
。具(jù)備(bèi)智(zhì)能(néng)性的充(chōng)電樁在解決電(diàn)動汽(qì)車(chē)充電問(wèn)題方(fāng)麵有(yǒu)比較(jiào)顯著的作(zuò)用(yòng)，所(suǒ)以   文(wén)章(zhāng)就電動汽車智能充(chōng)電(diàn)樁的設計與實現(xiàn)做具體的分析(xī)，旨在指導實踐(jiàn)
。

　　關鍵(jiàn)詞(cí)：電(diàn)動(dòng)汽(qì)車; 智能充(chōng)電樁(zhuāng); 設計

　　汽車在便(biàn)捷(jié)人們(mén)生活(huó)方麵(miàn)有(yǒu)著(zhuó)重要的作(zuò)用(yòng)，但是(shì)汽車(chē)的大量(liáng)使用一(yī)方(fāng)麵造成(chéng)了城(chéng)市(shì)交(jiāo)通擁(yōng)堵，另一(yī)方(fāng)麵對(duì)環境產生了汙(wū)染
。就(jiù)經濟可(kě)持(chí)續發展(zhǎn)來看，汽(qì)車(chē)汙(wū)染問題需要得到解決， 所以(yǐ)在現階(jiē)段，新能(néng)源汽(qì)車(chē)的研(yán)發在持(chí)續性(xìng)深入
。電(diàn)動汽(qì)車相比於(yú)傳統汽(qì)車，能源利用更加的清潔，隻(zhī)是(shì)在使(shǐ)用(yòng)的過(guò)程(chéng)中(zhōng)會(huì)發(fā)生蓄能問題(tí)
。所(suǒ)以在當前(qián)的電(diàn)動汽車(chē)實(shí)際(jì)研究中(zhōng)，續(xù)航(háng)問題成為了(liǎo)研究(jiū)的關鍵(jiàn)
。從實(shí)踐研(yán)究結(jié)果來(lái)看，智能(néng)充(chōng)電樁能(néng)夠(gòu)解決電動汽(qì)車(chē)的(dí)續航問(wèn)題，所(suǒ)以(yǐ)做好智(zhì)能(néng)充(chōng)電樁的設計並實現(xiàn)該設計(jì)現實意(yì)義顯著
。

　　一(yī)，電(diàn)動(dòng)汽車的充電(diàn)方(fāng)法(fǎ)和建設充電(diàn)樁(zhuāng)監(jiān)控係(xì)統的必(bì)要(yào)性分(fēn)析(xī)

　　電(diàn)動(dòng)汽車自目前的(dí)社(shè)會中(zhōng)得到(dào)了(liǎo)廣泛的利(lì)用，但是(shì)續航(háng)問 題與(yǔ)充(chōng)電問(wèn)題一直空(kōng)困擾(rǎo)著(zhuó)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)的(dí)發展(zhǎn)
。現階(jiē)段，不少企 業提(tí)出(chū)利(lì)用智能充電(diàn)樁(zhuāng)來(lái)解決續航問題(tí)，但是在(zài)具(jù)體推出(chū)充電 樁之(zhī)後發現充(chōng)電樁(zhuāng)的(dí)整(zhěng)體性(xìng)管理(lǐ)成本(běn)較(jiào)高，而且(qiě)在(zài)使用(yòng)中容易 出(chū)現安穩事(shì)故(gù)
。出(chū)於對(duì)充(chōng)電樁(zhuāng)安(ān)穩問題(tí)的(dí)考慮(lǜ)，也(yě)重視(shì)了(liǎo)充電 樁運(yùn)營管(guǎn)理成(chéng)本問題，做智(zhì)能充(chōng)電(diàn)樁的建(jiàn)設，並在智能充(chōng)電樁 設(shè)計的時候(hòu)強化(huà)監控係(xì)統的(dí)構(gòu)建，這樣，監控係統實現對充電 樁本身和充(chōng)電(diàn)過(guò)程的(dí)監(jiān)測(cè)與控製，這不僅(jǐn)為汽車(chē)充(chōng)電提(tí)供(gōng)了(liǎo)保證，對充電樁的管理提升(shēng)也有(yǒu)意義(yì)
。簡(jiǎn)言(yán)之(zhī)，電(diàn)動(dòng)汽(qì)車 充電方法和(hé)建(jiàn)設充電樁監控(kòng)係統(tǒng)的(dí)必要性(xìng)顯(xiǎn)著
。

　　二，充電智能樁(zhuāng)監(jiān)控(kòng)係(xì)統的功(gōng)能(néng)設計

　　充(chōng)電智(zhì)能樁監控(kòng)係統(tǒng)的(dí)具體(tǐ)功(gōng)能實現(xiàn)需(xū)要(yào)從(cóng)硬件(jiàn)和軟件(jiàn) 兩方麵(miàn)做(zuò)考慮，所以(yǐ)在具體功(gōng)能(néng)設計的(dí)過程中，需要(yào)對這兩 方(fāng)麵(miàn)的(dí)問題(tí)做(zuò)深(shēn)入(rù)的(dí)討(tǎo)論，以下是(shì)關於硬(yìng)件(jiàn)框架和軟件係統(tǒng)的 分析
。

　　1，硬件框架組(zǔ)成

　　智能充(chōng)電樁的(dí)硬件框架對(duì)其架(jià)空(kōng)係統(tǒng)的(dí)功能發(fā)揮有重(zhòng)要 的(dí)影響，所以需要實(shí)現(xiàn)硬件(jiàn)框架設計的完整(zhěng)性(xìng)
。就具(jù)體的分 析來(lái)看(kàn)，硬件係統(tǒng)的(dí)組(zǔ)成主要(yào)包(bāo)括以(yǐ)下設備: 主控板，IC 讀卡器，檢測(cè)芯片，顯(xiǎn)示電表，顯示屏，鍵盤(pán)以(yǐ)及通信(xìn)模(mó)塊等
。

　　就(jiù)係(xì)統的具體(tǐ)分析來(lái)看，其核心(xīn)是主(zhǔ)控板，其在充電過程(chéng)啟(qǐ)，運(yùn)行，實時監控(kòng)以後(hòu)關(guān)閉(bì)
。從(cóng)主控板(bǎn)的(dí)具(jù)體(tǐ)工作來(lái)看(kàn)，其能夠通過(guò)多種的數據(jù)傳輸方式實現數據向後(hòu)台(tái)的(dí)傳(chuán)輸
。IC 讀卡器以(yǐ)及(jí)檢(jiǎn)測芯片的主要作(zuò)用是(shì)進(jìn)行用戶認證(zhèng)
。至於(yú)其他的(dí)如(rú)顯(xiǎn)示電表，顯示(shì)屏(píng)等設(shè)備，主要的作用(yòng)是踐行監測結(jié)果的顯(xiǎn)示
。 簡單(dān)來(lái)講，智能(néng)充電(diàn)樁在實際(jì)監測(cè)的(dí)過(guò)程中(zhōng)，硬(yìng)件係(xì)統發揮著重要(yào)的作用，所以對(duì)硬件(jiàn)係統(tǒng)的具(jù)體設備，設(shè)備(bèi)的(dí)性(xìng)能和(hé)參數(shù)等(děng)進(jìn)行(háng)分(fēn)析和討論(lùn)，保(bǎo)證係統的(dí)完(wán)整性具(jù)有非(fēi)常(cháng)重(zhòng)要的價值
。

　　2，充電樁(zhuāng)智(zhì)能(néng)監控係(xì)統(tǒng)的(dí)軟(ruǎn)件構(gòu)成

　　智(zhì)能(néng)充電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)具(jù)體運行(háng)不(bù)僅(jǐn)要依(yī)靠硬件係(xì)統，更(gēng)要(yào)依(yī)靠(kào)軟 件的運行，所以(yǐ)在智(zhì)能充電樁(zhuāng)的(dí)具(jù)體設(shè)計中，對(duì)軟件(jiàn)係(xì)統(tǒng)做整體性分析和(hé)設(shè)計也十分的必要
。從軟件係統(tǒng)的具(jù)體分析(xī)來看，其主要(yào)有三個(gè)係統(tǒng): 其一(yī)是(shì)用戶認證和識(shí)別係(xì)統，該(gāi)係統的作用(yòng)主要(yào)是(shì)進行用戶(hù)身份的識別(bié)，進(jìn)而(ér)保(bǎo)證(zhèng)用戶在使(shǐ)用中(zhōng)的安穩性(xìng)
。其(qí)二(èr)是(shì)運行(háng)監測(cè)係統(tǒng)
。智能(néng)充(chōng)電樁(zhuāng)的充(chōng)電(diàn)行為(wéi)是在身份(fèn)認證(zhèng)之後自動完(wán)成(chéng)的，整(zhěng)個(gè)過程(chéng)如果沒有監督，很(hěn)容易(yì)發(fā)生(shēng)意外，所以在(zài)充(chōng)電的整(zhěng)個過(guò)程(chéng)中(zhōng)涉及(jí)了運行檢測(cè)係統，其(qí)會對充(chōng)電的(dí)具(jù)體(tǐ)狀態等進行(háng)檢測，一旦發現(xiàn)存(cún)在(zài)問題，會立即(jí)啟動故(gù)障(zhàng)預警(jǐng)並停止充(chōng)電行為(wéi)
。該係統(tǒng)的運行使(shǐ)得(dé)具體的(dí)充(chōng)電(diàn)更加安(ān)穩
。其三(sān)是做充(chōng)電審(shěn)核(hé)係統
。因為電(diàn)動(dòng)車(chē)的型號(hào)等存在著差(chà)異(yì)，所(suǒ)以(yǐ)在(zài)具體的(dí)充(chōng)電行為(wéi)中(zhōng)會有模(mó)式的(dí)不同
。審核係(xì)統(tǒng)能(néng)夠將充(chōng)電過(guò)程中(zhōng)的模(mó)式進行判斷(duàn)並基於電動(dòng)汽車具體(tǐ)需要做調節(jié)，這(zhè)對(duì)於(yú)充電的(dí)性能效(xiào)率高來講有重(zhòng)要的(dí)意義
。

　　三(sān)，智能充(chōng)電樁的(dí)性能(néng)測(cè)試

　　智(zhì)能(néng)充(chōng)電樁(zhuāng)的具體運行對(duì)於解決(jué)電動汽車(chē)充電(diàn)問題而言(yán)有重(zhòng)要的作用，對(duì)某城市 15 個智(zhì)能(néng)充(chōng)電樁的(dí)具體利(lì)用做(zuò)定(dìng)點(diǎn)監(jiān)控和分(fēn)析發現(xiàn)其(qí)在性能(néng)方麵(miàn)表現出(chū)了兩大優勢: （一）智(zhì)能(néng)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)具體(tǐ)利(lì)用(yòng)更加(jiā)的(dí)便捷(jié)，而且整(zhěng)個充電過程(chéng)效(xiào)率(shuài)高(gāo)且(qiě)智能(néng)
。 用戶(hù)僅(jǐn)僅需(xū)要做身(shēn)份(fèn)的認(rèn)證，充電(diàn)便(biàn)能(néng)夠實現自動(dòng)化，這對於(yú)電動汽車的續航(háng)問(wèn)題(tí)解決有(yǒu)重(zhòng)要(yào)的意義
。（二）智能充電樁的(dí)利用安(ān)穩(wěn)性十(shí)分(fēn)的(dí)顯著
。從(cóng)具體的(dí)監(jiān)測(cè)分析來看，智(zhì)能(néng)充(chōng)電樁(zhuāng)不能利用監測係(xì)統(tǒng)實現了對(duì)汽車(chē)充電的全稱(chēng)監控(kòng)，而且(qiě)其(qí)能(néng)夠實(shí)現(xiàn)對(duì)自身(shēn)運行狀(zhuàng)態的(dí)監(jiān)控(kòng)，這對於(yú)智能(néng)充電樁的安穩(wěn)保障來講(jiǎng)有重要(yào)的(dí)意義
。

　　四，安(ān)科瑞充電樁(zhuāng)運營管(guǎn)理平(píng)台(tái)

　　1，係(xì)統(tǒng)架構

　　安科(kē)瑞(ruì)Acrelcloud-充電(diàn)樁(zhuāng)收(shōu)費運(yùn)營雲平台係統(tǒng)通(tōng)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術對接入(rù)係(xì)統的充電樁站(zhàn)點(diǎn)和各(gè)個充電(diàn)樁(zhuāng)進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和(hé)監控，同時對(duì)各(gè)類(lèi)故(gù)障如充電機(jī)過(guò)溫(wēn)保護(hù)，充電(diàn)機輸入(rù)輸出(chū)過壓(yā)，欠壓(yā)，絕緣檢(jiǎn)測故障等(děng)一(yī)係列(liè)故障進(jìn)行(háng)預警；用(yòng)戶(hù)通過小程(chéng)序(xù)掃描二(èr)維碼(mǎ)，進(jìn)行(háng)支(zhī)付後，係(xì)統發起充(chōng)電請求，控(kòng)製二維(wéi)碼(mǎ)對(duì)應(yīng)的充電樁(zhuāng)完(wán)成(chéng)電動(dòng)汽(qì)車(chē)的充(chōng)電過程
。

　　充電(diàn)樁(zhuāng)可(kě)選(xuǎn)配WIFI模塊或(huò)GPRS模塊接入互聯網(wǎng)，配(pèi)合加(jiā)密技術和(hé)秘鑰分發(fā)技術(shù)，基(jī)於TCP/IP的(dí)數據交互協(xié)議(yì)，與雲端進行(háng)直連
。雲(yún)平(píng)台包含(hán)了(liǎo)充電收費和充電(diàn)樁(zhuāng)運(yùn)營的所有(yǒu)功能(néng)，具體(tǐ)功能(néng)如(rú)下：

　　資源(yuán)管理：充電站檔案管理，充(chōng)電樁檔案(àn)管理，用(yòng)戶檔案管理(lǐ)，充電樁(zhuāng)運(yùn)行(háng)監(jiān)測，充電(diàn)樁異常交(jiāo)易(yì)監測

　　交(jiāo)易結(jié)算(suàn)：充(chōng)電(diàn)價格(gé)策(cè)略管(guǎn)理(lǐ)，預(yù)收費管(guǎn)理，賬(zhàng)單管(guǎn)理(lǐ)，營收和財務相(xiāng)關(guān)報表(biǎo)

　　用(yòng)戶管(guǎn)理(lǐ)：用(yòng)戶(hù)注冊，用戶登(dēng)錄(lù)，用戶(hù)帳戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)，消息管理

　　充電(diàn)服(fú)務：充(chōng)電設(shè)施搜索，充電設施查看，地圖尋(xún)址(zhǐ)，在綫(xiàn)自助(zhù)支付充(chōng)電(diàn)，充(chōng)電(diàn)結算(suàn)，導航(háng)等(děng)

　　小程序(xù)：掃碼充電(diàn)，賬單支付等功能

　　數(shù)據(jù)服務(wù)：數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)，短(duǎn)信提醒(xǐng)，數(shù)據存儲和解析

　　變(biàn)壓器(qì)監控(kòng)：監控(kòng)充(chōng)電站(zhàn)變(biàn)壓器(qì)負(fù)荷，每個充電(diàn)站(zhàn)配備一(yī)塊ARCM300T無綫(xiàn)表，超負(fù)荷(hé)時(shí)係統自動(dòng)對(duì)充電樁的(dí)進(jìn)行調(tiáo)度(dù)管(guǎn)理(lǐ)，即(jí)當負荷(hé)超過百分(fēn)之五(wǔ)十時，係統會限製新增(zēng)開(kāi)始充電(diàn)的充(chōng)電樁的功率，降為(wéi)百(bǎi)分之五十，當變(biàn)壓器(qì)負荷超過(guò)百(bǎi)分之八十時，係(xì)統將不允(yǔn)許新(xīn)增充(chōng)電樁開始充電，直到負荷(hé)下降為止
。

　　2，平(píng)台功(gōng)能(néng)

　　2.1平台登錄(lù)

　　在(zài)瀏(liú)覽(lǎn)器打(dǎ)開雲平台(tái)鏈(liàn)接(jiē)，輸入(rù)賬(zhàng)戶名和權限(xiàn)密碼，進行(háng)登錄(lù)，防止未(wèi)授權人員瀏覽有(yǒu)關(guān)信息
。

2.2平(píng)台(tái)首頁

　　平(píng)台首頁總(zǒng)覽(lǎn)每(měi)天的開(kāi)戶數(shù)，充值(zhí)金額，充(chōng)電(diàn)金(jīn)額(é)，充(chōng)電度數(shù)，充(chōng)電(diàn)次(cì)數，充(chōng)電時(shí)長(cháng)，累計的(dí)開戶數(shù)，充值金額，充(chōng)電金額(é)，充電度數，充(chōng)電(diàn)次(cì)數，充(chōng)電(diàn)時(shí)長(cháng)，以及相(xiāng)應的環比增長(cháng)和(hé)同比(bǐ)增長以及樁(zhuāng)，站(zhàn)分布地(dì)圖(tú)導航(háng)，本月充電(diàn)統(tǒng)計
。

2.3實時監控

　　充電(diàn)站監(jiān)控

　　充(chōng)電站(zhàn)監控(kòng)頁麵(miàn)監視用(yòng)戶充(chōng)電槍(qiāng)總(zǒng)數(shù)，正(zhèng)在(zài)充電(diàn)的槍數(shù)，空(kōng)閒槍數(shù)，插槍(qiāng)數量(liáng)，故(gù)障槍數(shù)量等，匯總了用(yòng)戶擁有(yǒu)各樁的(dí)當(dāng)日充電總次(cì)數，總電量，總時長(cháng)，進行(háng)負(fù)荷限製(zhì)，故障查詢
。

充電槍監控(kòng)

　　充電樁(zhuāng)監控頁(yè)麵(miàn)充(chōng)電槍的基本信(xìn)息(xī)，今(jīn)日(rì)充電電量，今日充電次數，今(jīn)日充(chōng)電時長和累計(jì)充(chōng)電電量(liáng)，累計充(chōng)電次(cì)數，累計充(chōng)電時長(cháng)等(děng)，充電電壓(yā)電(diàn)流(liú)等參數
。

2.4小程序(xù)

　　搜索與使用

　　小(xiǎo)程序可以通過掃(sǎo)描(miáo)二維碼和文字搜索(suǒ)找到，點擊後(hòu)可以(yǐ)加(jiā)入到(dào)小(xiǎo)程(chéng)序列(liè)表，如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)

授(shòu)權(quán)登錄界麵(miàn)

　　用戶(hù)通(tōng)過搜索或者(zhě)掃(sǎo)碼等途(tú)徑初次打開小(xiǎo)程(chéng)序時，會(huì)進入(rù)這(zhè)個(gè)頁(yè)麵，需要用戶授(shòu)權登(dēng)錄才可(kě)以進(jìn)入(rù)小(xiǎo)程(chéng)序(xù)主功能頁(yè)麵(miàn)，如圖所示(shì)

主(zhǔ)功(gōng)能(néng)頁

　　初(chū)次進入(rù)主功(gōng)能(néng)頁時(shí)需要(yào)授(shòu)權定位(wèi)才可(kě)以(yǐ)使用(yòng)地(dì)圖(tú)相關功能(néng)，在地圖上查(chá)看到當前(qián)所在(zài)區(qū)域(yù)的充電站，查看(kàn)充電站信息，可(kě)以進行掃(sǎo)碼充電操作，地圖(tú)導航(háng)等

充電(diàn)

　　掃描(miáo)充電(diàn)槍上的(dí)二(èr)維(wéi)碼，如果當前(qián)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)可用(yòng)即可(kě)進(jìn)入充電(diàn)選(xuǎn)擇頁麵，可以查看到當(dāng)前(qián)的(dí)充電(diàn)站名(míng)稱(chēng)，充電槍(qiāng)名稱(chēng)，以及(jí)當(dāng)前的(dí)賬戶餘(yú)額(é)，電價(jià)和(hé)預計可充電量(liáng)等數(shù)據，還(huán)可以查看當(dāng)前賬戶的(dí)歷史(shǐ)充電記(jì)錄
。充(chōng)電方式分(fēn)為按(àn)時間(jiān)充電，按金額充電(diàn)，按(àn)電量(liáng)充電(diàn)這(zhè)三種(zhǒng)方式
。充(chōng)電結(jié)束可(kě)以進進(jìn)行(háng)評(píng)價(jià)
。

個(gè)人(rén)信(xìn)息

　　個人信(xìn)息可以(yǐ)顯(xiǎn)示當前登錄(lù)賬(zhàng)號(hào)的昵稱(chēng)和餘(yú)額，同時包(bāo)括，充(chōng)值，充(chōng)值(zhí)記錄查詢，賬單查詢(xún)，充(chōng)電(diàn)記錄查(chá)詢(xún)，設置支(zhī)付(fù)密碼(mǎ)等(děng)功能

3，硬(yìng)件(jiàn)配置

　　3.1平台服務器(qì)：建(jiàn)議(yì)按照(zhào)我方推(tuī)薦配置購(gòu)買(mǎi)，或(huò)者客(kè)戶(hù)自(zì)己租用阿裏雲資(zī)源(yuán)
。

　　推薦硬件配置(zhì)清單：（如(rú)申(shēn)請(qǐng)阿裏(lǐ)雲可忽略）

　　若客(kè)戶自己租用阿裏雲服務器(qì)，服務器(qì)配置(zhì)根據(jù)充電(diàn)槍點數的不(bù)同(tóng)，分(fēn)別如(rú)下(xià)：

　　3.2現場推(tuī)薦硬件配置清單：

　　五，總結

　　綜(zōng)上所(suǒ)述，電(diàn)動汽(qì)車的未來(lái)發展需(xū)要解(jiě)決續(xù)航以(yǐ)及(jí)充電(diàn) 不及時(shí)的問題，而(ér)智能充電樁的利用能夠解決(jué)這一問 題
。不過從(cóng)智(zhì)能充電樁的具體(tǐ)分(fēn)析(xī)來看(kàn)，如果(guǒ)充電樁的監控係 統設(shè)計不理想(xiǎng)，其對具(jù)體(tǐ)的問題(tí)解決幫助不(bù)大(dà)，所以文(wén)章(zhāng)就智(zhì) 能充(chōng)電樁(zhuāng)的(dí)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)設(shè)計以(yǐ)及其性(xìng)能(néng)做了整體(tǐ)性的討論和分析
。