安科瑞 劉(liú)邁(mài)

　　摘(zhāi)要：隨著社(shè)會經濟(jì)的不(bù)斷(duàn)發展和人(rén)們生(shēng)活水(shuǐ)平(píng)的提(tí)高(gāo)，人們對(duì)環保(bǎo)，節能(néng)等問(wèn)題(tí)越(yuè)來(lái)越關注。新能源汽(qì)車作(zuò)為(wéi)一種(zhǒng)新興產業，具有低噪聲，高效(xiào)率以及便捷性(xìng)等優點，但(dàn)在其推(tuī)廣過程(chéng)中麵臨(lín)一些困難，其中之一(yī)就(jiù)是(shì)配(pèi)套(tào)設施建設滯後帶來的(dí)不(bù)便。提(tí)出一(yī)種(zhǒng)基(jī)於(yú)直流變換器(qì)的電(diàn)動汽車(chē)充(chōng)電係統設計方案，旨在(zài)解決現(xiàn)有充電設備存在(zài)的諸(zhū)多(duō)不足(zú)。

　　關(guān)鍵詞(cí)：電(diàn)動(dòng)汽(qì)車；充(chōng)電樁；電路(lù)

　　0引(yǐn)言(yán)

　　傳統的交流(liú)充電方(fāng)式存在體(tǐ)積大，效率低，安(ān)全(quán)隱(yǐn)患(huàn)多(duō)等缺陷，因(yīn)此(cǐ)開發一套可(kě)靠(kào)且適(shì)用範(fàn)圍(wéi)廣(guǎng)的充電係統(tǒng)成為當(dāng)務之急(jí)。文(wén)章(zhāng)旨在(zài)深入探(tàn)究(jiū)新能源汽(qì)車行業的(dí)發展趨勢(shì)，力求(qiú)探(tàn)索出(chū)行(háng)之有(yǒu)效的解決方(fāng)案，推(tuī)動我國(guó)新(xīn)能(néng)源(yuán)汽(qì)車行(háng)業(yè)快(kuài)速健康發展。

　　1電動汽車充電(diàn)樁(zhuāng)的總體方案設計(jì)

　　1.1充(chōng)電樁(zhuāng)的基本原理

　　充電樁的輸入端(duān)與(yǔ)交流(liú)電網(wǎng)直接連(lián)接(jiē)，輸出端裝有(yǒu)充電(diàn)插(chā)頭(tóu)為電動汽車充(chōng)電。人們可以使用特(tè)定(dìng)的(dí)充電卡(qiǎ)在充(chōng)電樁提(tí)供的人機(jī)交互操(cāo)作界麵(miàn)刷卡(qiǎ)進行(háng)相(xiāng)應(yīng)的(dí)充(chōng)電(diàn)操(cāo)作和費用數(shù)據打印等。充電樁顯示(shì)屏(píng)能顯示(shì)充電量，費用(yòng)以(yǐ)及充電(diàn)時(shí)間(jiān)等(děng)數(shù)據。

　　充電(diàn)樁是一(yī)種將電(diàn)能(néng)轉換(huàn)為(wéi)其(qí)他(tā)形(xíng)式(shì)或(huò)直接存儲(chǔ)在電網中(zhōng)供用戶(hù)使用(yòng)的設備(bèi)。它由(yóu)電源，控(kòng)製電路和相(xiāng)應的電子元器件(jiàn)組成(chéng)，具有(yǒu)安(ān)全可靠，高效節(jié)能等(děng)優(yōu)點。首先，通(tōng)過交(jiāo)流(liú)輸入端口(kǒu)對車載電(diàn)池(chí)進行(háng)充電；其(qí)次(cì)，經(jīng)過(guò)整(zhěng)流濾波後進入直流(liú)/交流逆變環節(jié)，再(zài)經(jīng)過(guò)開關管變(biàn)換(huàn)器(qì)得到高頻交(jiāo)流(liú)信(xìn)號；再(zài)次(cì)，高壓(yā)綫(xiàn)圈產(chǎn)生(shēng)磁場(cháng)，從而(ér)使(shǐ)磁鐵產生感應電流(liú)，驅(qū)動(dòng)電機轉動發電(diàn)機旋(xuán)轉；最後(hòu)，通(tōng)過低壓輸出(chū)端連接(jiē)到(dào)車輛上(shàng)的(dí)電(diàn)纜(lǎn)接(jiē)頭完成充(chōng)電(diàn)工作。充(chōng)電(diàn)模(mó)塊主(zhǔ)要包括前(qián)級(jí)全(quán)橋主拓撲(pū)結(jié)構和(hé)後級半(bàn)橋子拓撲(pū)結構2種類型。前者采用高頻(pín)變壓器隔離輸入(rù)端與輸(shū)出(chū)端，實(shí)現(xiàn)高精度的(dí)電(diàn)壓電流轉換(huàn)功能(néng)；後(hòu)者(zhě)利(lì)用功率開(kāi)關(guān)管完成(chéng)能量流(liú)動方向上(shàng)的切(qiē)換，從而達到(dào)調(tiáo)節輸出(chū)電壓的目的。

　　充電樁的(dí)工(gōng)作(zuò)方(fāng)式(shì)可(kě)以分為(wéi)快(kuài)速(sù)充(chōng)電和慢速(sù)充(chōng)電。快速充電是(shì)指在短時(shí)間(jiān)內(nèi)將大(dà)量(liáng)能量(liáng)注入電池組(zǔ)，以達到快速充(chōng)滿的目(mù)的(dí)；慢速充電(diàn)則是(shì)指長時間緩(huǎn)慢充(chōng)放(fàng)電，以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)電池(chí)壽命並避免(miǎn)過快充放電(diàn)引起的損壞(huài)。此外，充電樁可(kě)以根(gēn)據(jù)不同的(dí)車(chē)型(xíng)和(hé)需求(qiú)選擇(zé)不同的充電速度(dù)和(hé)功率等級(jí)。

　　1.2充(chōng)電樁(zhuāng)的主要技術(shù)參數

　　在(zài)電(diàn)動汽車(chē)充(chōng)電樁(zhuāng)設(shè)計中，主(zhǔ)要(yào)的(dí)技術(shù)參數(shù)包括功率輸(shū)出，電壓等級，電(diàn)流等級和插座類型(xíng)等。其中，功率(shuài)輸出是影(yǐng)響(xiǎng)充電速度的(dí)重(zhòng)要因素(sù)，通常以(yǐ)千(qiān)瓦為單(dān)位(wèi)。目前，市場(cháng)上(shàng)常(cháng)見的(dí)電力規(guī)格(gé)有(yǒu)220V/30A，380V/60A，480V/120A等。不同規(guī)格(gé)適用於(yú)不同的(dí)車(chē)型及充(chōng)電需求(qiú)。另外，電(diàn)壓(yā)等級是一個(gè)重要指標(biāo)，決定了(liǎo)充(chōng)電(diàn)效率(shuài)和安(ān)全(quán)性。一般而言(yán)，低壓(yā)直(zhí)流電能(néng)傳輸(shū)比(bǐ)高壓直流電能傳(chuán)輸更加(jiā)安(ān)全可(kě)靠，因此采(cǎi)用240V/100A或(huò)480V/80A電壓(yā)等(děng)級較為(wéi)合(hé)適。此外，需(xū)要(yào)考慮(lǜ)電(diàn)流等(děng)級(jí)，因為高流(liú)量充電會導致(zhì)過熱等(děng)問題。一(yī)般來(lái)說(shuō)，電流(liú)等級應(yīng)與電源(yuán)容量相匹(pǐ)配。插座類(lèi)型的選取(qǔ)也非(fēi)常重要(yào)。常用的(dí)插頭種類有3種，分別為(wéi)中國標(biāo)準(zhǔn)雙針(zhēn)插(chā)孔(kǒng)，歐洲標準三針插(chā)孔以及美國標準四針(zhēn)插(chā)孔(kǒng)。其中(zhōng)，中國標準(zhǔn)雙針(zhēn)插(chā)孔插口(kǒu)使用廣(guǎng)泛(fàn)，適合於(yú)大多數電動車(chē)型(xíng)號(hào)使用(yòng)。

　　充(chōng)電樁采(cǎi)用(yòng)電(diàn)力電子(zǐ)器件作為(wéi)主(zhǔ)要控(kòng)製(zhì)元(yuán)件(jiàn)，對電(diàn)池(chí)組(zǔ)進行恒(héng)流限壓浮(fú)充(chōng)控製，並(bìng)且(qiě)可(kě)以自動識別(bié)電(diàn)池類型，提供相應(yīng)的充電(diàn)服(fú)務(wù)。該充電樁不僅結構緊湊(còu)合(hé)理(lǐ)，可(kě)靠(kào)性高(gāo)，使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)長(cháng)，而且具有智能化程度高，節(jié)能環保(bǎo)等(děng)優(yōu)點，是一(yī)種性能優良(liáng)，適用廣(guǎng)泛(fàn)的電動汽(qì)車充(chōng)電設備(bèi)。

　　1.3充電(diàn)樁的總(zǒng)體(tǐ)設計方(fāng)案(àn)

　　電動汽車(chē)充電樁主(zhǔ)要由前(qián)級(jí)電路，功率因(yīn)數校(xiào)正(zhèng)電路和(hé)後級(jí)全(quán)橋(qiáo)逆變器組成。其中：前級電(diàn)路(lù)采用(yòng)三相(xiāng)不(bù)可控(kòng)整(zhěng)流電路(lù)對電網進(jìn)行高(gāo)效轉換；功率因(yīn)數(shù)校正(zhèng)電路通過(guò)控製絕緣(yuán)柵(zhà)雙(shuāng)極(jí)型晶體(tǐ)管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT）導通(tōng)與(yǔ)截止時間實(shí)現(xiàn)輸(shū)出電(diàn)壓電流波(bō)形質(zhì)量(liáng)的調節，提高輸(shū)入(rù)交流電(diàn)源(yuán)的電能(néng)利用效(xiào)率，並消除諧波(bō)汙(wū)染(rǎn)；後級全橋(qiáo)逆變(biàn)器(qì)將(jiāng)直流電源(yuán)轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)高(gāo)頻(pín)交流電源供(gōng)給(gěi)電動汽車電(diàn)池(chí)組充(chōng)電。

　　前級電路。該部分包括三(sān)相(xiāng)不可控(kòng)整流(liú)電路(lù)和濾(lǜ)波電(diàn)容兩(liǎng)個重要(yào)部件。實際(jì)應(yīng)用中(zhōng)，需要根(gēn)據不(bù)同規格型號(hào)的(dí)電(diàn)動汽(qì)車(chē)選擇相應(yīng)的元器件(jiàn)，以確保(bǎo)其性能穩定可(kě)靠。同(tóng)時，需(xū)合(hé)理選取濾(lǜ)波電(diàn)容，以有效濾除輸入(rù)端(duān)的幹擾(rǎo)噪聲(shēng)和(hé)防(fáng)止(zhǐ)浪湧電流對(duì)設備造成損害(hài)。此外，通(tōng)過加(jiā)入適當的濾(lǜ)波(bō)電路(lù)，解(jiě)決電動汽車(chē)充電過程(chéng)中產生的(dí)大(dà)量諧(xié)波問題(tí)。

　　功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)校正(zhèng)電(diàn)路(lù)。該部(bù)分是保(bǎo)證輸出(chū)電(diàn)壓電(diàn)流(liú)波(bō)形質量的(dí)核(hé)心。通常(cháng)情況下，采(cǎi)用功率因(yīn)數校正（PowerFactorCorrection，PFC）變換(huàn)器作為(wéi)主要拓撲結(jié)構，通過改變IGBT的導通與(yǔ)截止時(shí)間來(lái)調整(zhěng)輸出電(diàn)壓電(diàn)流波形，使得(dé)其(qí)總諧(xié)波(bō)畸變率盡可(kě)能小(xiǎo)，同時可以通(tōng)過(guò)反饋(kuì)控製算法進一(yī)步(bù)優化(huà)功率因(yīn)數，減(jiǎn)少不必要的能(néng)源(yuán)浪費。

　　後(hòu)級全(quán)橋逆變(biàn)器。該部(bù)分負責將直(zhí)流(liú)電源(yuán)轉(zhuǎn)換成高頻交流(liú)電源，供給電動汽車電(diàn)池組(zǔ)充(chōng)電。一(yī)般(bān)情(qíng)況(kuàng)下，采用雙(shuāng)極(jí)性(xìng)倍(bèi)頻(pín)正(zhèng)弦脈(mài)寬調(tiáo)製（SinusoidalPulse-WidthModulation，SPWM）能(néng)夠獲得(dé)更好(hǎo)的正(zhèng)弦波(bō)輸(shū)出效果。另外，需注意控製(zhì)IGBT模塊(kuài)的導通與截(jié)止(zhǐ)時間，避免出(chū)現過(guò)流或(huò)過(guò)熱(rè)現象(xiàng)而(ér)影(yǐng)響(xiǎng)設備(bèi)的使用(yòng)壽命。

　　1.4充電(diàn)樁的(dí)工作流程

　　新(xīn)型電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電樁(zhuāng)的(dí)工(gōng)作流程(chéng)主要(yào)包括6個環(huán)節，如(rú)圖1所(suǒ)示(shì)。第(dì)六，維護保(bǎo)養(yǎng)。為保證(zhèng)充電(diàn)樁(zhuāng)正常工作，需要定期(qī)對其進行(háng)維(wéi)護保養。

　　整(zhěng)個充(chōng)電(diàn)過程無須(xū)人(rén)員幹預(yù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化管理和智(zhì)能控(kòng)製。此外(wài)，充電樁(zhuāng)具備過(guò)載(zǎi)保(bǎo)護，短路保護以(yǐ)及(jí)漏電(diàn)保護等多重(zhòng)安(ān)全保障措施，確(què)保(bǎo)設備使(shǐ)用的(dí)可(kě)靠(kào)性與安全(quán)性(xìng)。

　　2電動汽(qì)車充電樁的(dí)硬件設計及軟(ruǎn)件設計

　　2.1充(chōng)電樁的(dí)拓(tuò)撲結(jié)構

　　電動汽(qì)車充電樁的拓撲結構(gòu)的主要作用是(shì)將電(diàn)源和負載連(lián)接(jiē)起來，實(shí)現(xiàn)對車(chē)輛進(jìn)行(háng)充(chōng)電或供電的(dí)功能(néng)。目前(qián)，市(shì)場上常(cháng)見的(dí)充電樁(zhuāng)拓(tuò)撲結構主要(yào)有(yǒu)串(chuàn)聯型，並聯型和混(hùn)合(hé)型3種(zhǒng)。其(qí)中，串聯(lián)型是(shì)最大值(zhí)。為(wéi)了保證充電效率(shuài)和(hé)安全性，充電樁的輸(shū)出功率(shuài)也應該(gāi)控製在(zài)一個合(hé)理的(dí)範圍。

　　2.2充(chōng)電樁的(dí)硬件(jiàn)設(shè)計(jì)

　　在進行充電樁(zhuāng)硬件(jiàn)設計時(shí)，需(xū)要(yào)考慮其(qí)功能(néng)需求和(hé)性能(néng)指標。設計(jì)采用一種(zhǒng)基(jī)於(yú)單片機控(kòng)製的(dí)直(zhí)流變換器來實現(xiàn)對電(diàn)池(chí)組的快速，高(gāo)效充(chōng)放(fàng)電。該係統主要由(yóu)主控模塊，功率開關(guān)管(guǎn)模(mó)塊，電流檢測(cè)模塊，電壓檢(jiǎn)測模塊以(yǐ)及輔助電源(yuán)等(děng)組成，如圖2所(suǒ)示。其中：主控模塊(kuài)是整(zhěng)個充電樁的核(hé)心部分，負(fù)責接收(shōu)來自(zì)用戶(hù)端發送(sòng)的(dí)指令，並通過(guò)程(chéng)序(xù)算(suàn)法(fǎ)完成對各(gè)個模(mó)塊的控(kòng)製；功率開(kāi)關管(guǎn)模塊用於控製電(diàn)路(lù)中的高壓元器件如IGBT或(huò)金(jīn)氧半(bàn)場效晶體管（Metal-OxideSemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET），以(yǐ)達到調(tiáo)節輸出電壓與電流的目(mù)的(dí)；電(diàn)流(liú)檢測(cè)模塊(kuài)用於實時監(jiān)測輸入(rù)交流電網(wǎng)的(dí)電流大小，從(cóng)而保(bǎo)證(zhèng)設(shè)備安全運(yùn)行；電(diàn)壓檢測模塊用於(yú)監測(cè)充電(diàn)樁內部(bù)各(gè)支路的(dí)電壓(yā)情況(kuàng)，確保設備能(néng)夠(gòu)正(zhèng)常工作(zuò)；輔助電(diàn)源為(wéi)整個充(chōng)電樁提(tí)供所需的電(diàn)能(néng)。

圖2充電樁(zhuāng)的硬件(jiàn)係統

　　當(dāng)用(yòng)戶(hù)將車(chē)輛(liàng)連(lián)接充(chōng)電樁後(hòu)，操作人(rén)員(yuán)隻需按下相(xiāng)應(yīng)的按鍵(jiàn)即(jí)可啟動(dòng)充電(diàn)流程。此(cǐ)時(shí)，主(zhǔ)控(kòng)模塊會自動搜(sōu)索附近可用的插座並(bìng)選擇(zé)最(zuì)佳的接入(rù)方式。功率開(kāi)關(guān)管模(mó)塊(kuài)開始工(gōng)作(zuò)，將(jiāng)直流(liú)電(diàn)轉換成交流(liú)電供(gōng)給負(fù)載使用。電流檢測模(mó)塊也會同(tóng)步開(kāi)始(shǐ)工(gōng)作，實時監測充電(diàn)過(guò)程中產(chǎn)生的電(diàn)流(liú)變(biàn)化(huà)情(qíng)況(kuàng)。如果發現異常情(qíng)況(kuàng)，如(rú)某個模塊出現(xiàn)故(gù)障(zhàng)或者(zhě)某(mǒu)條(tiáo)綫(xiàn)路(lù)存在(zài)短路(lù)現象，將(jiāng)會(huì)立(lì)即切斷(duàn)所有電源(yuán)並發出(chū)警報提示。此(cǐ)外(wài)，配備有(yǒu)專門的(dí)保護電路(lù)，可以有效(xiào)避(bì)免過壓，欠(qiàn)壓，過(guò)流(liú)等(děng)問題導致設備損壞。

　　本(běn)次設計(jì)的(dí)電動汽車充電樁具(jù)有結構簡單(dān)，可(kě)靠(kào)性高，效率(shuài)高等優點，適用(yòng)於各種(zhǒng)場合(hé)下(xià)的電(diàn)動車輛充(chōng)電需求。

　　2.3充(chōng)電(diàn)樁的(dí)軟件設(shè)計

　　在對充電樁進行(háng)軟(ruǎn)件設計(jì)時(shí)，為保證(zhèng)用戶(hù)信息不泄露，采用(yòng)控製器(qì)局域網(wǎng)絡（ControllerAreaNetwork，CAN）總(zǒng)綫通信方式實(shí)現與上位機之(zhī)間的數據(jù)傳輸(shū)，同(tóng)時(shí)設置相(xiāng)應(yīng)的權限管理(lǐ)機(jī)製，確保隻(zhī)有(yǒu)授權(quán)人(rén)員才能(néng)夠訪(fǎng)問相(xiāng)關(guān)的參數和(hé)文(wén)件。此(cǐ)外，需加入異(yì)常處(chǔ)理功能，當(dāng)出(chū)現(xiàn)係統故(gù)障(zhàng)或(huò)其(qí)他(tā)異(yì)常(cháng)情況時(shí)能夠(gòu)及時切斷電源(yuán)並報(bào)警提(tí)示(shì)。

　　主程序(xù)模塊負責(zé)整個充電過程中各個環(huán)節的(dí)控製，調(tiáo)度以及(jí)狀(zhuàng)態(tài)監(jiān)測等工(gōng)作。通(tōng)過(guò)不(bù)斷檢(jiǎn)測電池(chí)電(diàn)壓，電(diàn)流，功率(shuài)等各(gè)項(xiàng)指(zhǐ)標，判斷(duàn)當前充電進程是否正常。如果(guǒ)發現(xiàn)存在問題(tí)，則(zé)會立即(jí)采取措(cuò)施予(yú)以(yǐ)解決(jué)。通信(xìn)協議(yì)模塊用於(yú)實現(xiàn)CAN總(zǒng)綫與其(qí)他設備(bèi)之間的(dí)數據(jù)交(jiāo)換。由於不同型號(hào)的電動汽(qì)車使用的(dí)接口標(biāo)準(zhǔn)可能(néng)不一(yī)致，需要針對(duì)不同(tóng)車輛開(kāi)發(fā)特定的(dí)通(tōng)信(xìn)協議，以滿足(zú)實(shí)際(jì)需(xū)求。數據(jù)處理模塊負(fù)責對接收(shōu)的(dí)各類(lèi)傳感器數據進(jìn)行濾波，去噪，修(xiū)正等預(yù)處理操作，然(rán)後將(jiāng)處(chǔ)理後(hòu)的數據上傳至上(shàng)位(wèi)機進行(háng)進一(yī)步(bù)分析和處理(lǐ)。人機(jī)交互界(jiè)麵(miàn)模(mó)塊提供給(gěi)用戶一個(gè)友好，直(zhí)觀的操(cāo)作界麵，方(fāng)便(biàn)用戶(hù)進(jìn)行各(gè)種參數配置和(hé)狀態(tài)查(chá)詢，同(tóng)時(shí)支(zhī)持手(shǒu)動控製(zhì)和自(zì)動控(kòng)製兩(liǎng)種模(mó)式，可根據(jù)用戶(hù)需求自由切換。

　　2.4電動汽車(chē)充電(diàn)樁通(tōng)信協(xié)議(yì)

　　為(wéi)實(shí)現(xiàn)電(diàn)動汽車與充(chōng)電站之(zhī)間的通(tōng)信和控製，需要(yào)采用(yòng)一種高效且(qiě)可靠的數據傳(chuán)輸方(fāng)式。目前，市場上常(cháng)用的通信協(xié)議有ZigBee和Wi-Fi。ZigBee是(shì)一種低(dī)功(gōng)耗無(wú)綫網(wǎng)絡(luò)技(jì)術，適(shì)用於(yú)小型(xíng)設備間(jiān)的短距離(lí)通信；Wi-Fi則是基(jī)於IEEE802.1x標準(zhǔn)的無(wú)綫局域網技術，具有更高的數(shù)據速率和(hé)更遠(yuǎn)的覆(fù)蓋(gài)範(fàn)圍。2種協議(yì)各(gè)有優缺點，應(yīng)考慮實際(jì)應(yīng)用(yòng)場景(jǐng)和需求(qiú)進(jìn)行選擇。文(wén)章選擇采(cǎi)用Wi-Fi作(zuò)為電動(dòng)汽車充(chōng)電樁(zhuāng)的通信協(xié)議。Wi-Fi通信協(xié)議的(dí)特點(diǎn)是(shì)支持高速數據傳輸(shū)，同時具備較強(qiáng)的(dí)安全(quán)性能。在電動汽(qì)車(chē)充(chōng)電樁的應(yīng)用(yòng)中(zhōng)，它可以提(tí)供更(gēng)快的數據傳(chuán)輸速(sù)度和更(gēng)加安全的信息交換環境(jìng)。此外(wài)，Wi-Fi具有(yǒu)良(liáng)好的兼(jiān)容性，可以在不(bù)同品牌(pái)的車(chē)輛(liàng)上使(shǐ)用(yòng)。因此(cǐ)，Wi-Fi為電(diàn)動(dòng)汽車充(chōng)電(diàn)樁的通(tōng)信協議提供了更好的(dí)解決(jué)方(fāng)案。

　　3安(ān)科瑞充(chōng)電樁收費運營(yíng)雲平台係統選(xuǎn)型方(fāng)案

　　3.1概述(shù)

　　AcrelCloud-9000安科瑞充(chōng)電柱收費(fèi)運(yùn)營雲平(píng)台(tái)係統通(tōng)過物聯網技(jì)術(shù)對接(jiē)入(rù)係統的電動(dòng)電(diàn)動(dòng)自行(háng)車(chē)充電站(zhàn)以(yǐ)及各個充電整法行不間斷地數據采(cǎi)集(jí)和監控，實時(shí)監(jiān)控(kòng)充電樁(zhuāng)運(yùn)行(háng)狀態(tài)，進行充電(diàn)服(fú)務(wù)，支(zhī)付管理，交易結算，資要管理(lǐ)，電(diàn)能(néng)管理，明(míng)細(xì)查詢等(děng)。同時(shí)對(duì)充(chōng)電機過(guò)溫保(bǎo)護，漏(lòu)電(diàn)，充電機輸(shū)入/輸(shū)出(chū)過壓，欠壓，絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁(zhuāng)支持(chí)以(yǐ)太網(wǎng)，4G或WIFI等方(fāng)式接入(rù)互聯網，用戶通(tōng)過微信，支(zhī)付(fù)寶，雲(yún)閃(shǎn)付掃(sǎo)碼充(chōng)電。

　　3.2應用場所

　　適用於民(mín)用(yòng)建築，一般(bān)工(gōng)業(yè)建(jiàn)築(zhù)，居(jū)住小區，實(shí)業(yè)單(dān)位，商(shāng)業綜合體(tǐ)，學校(xiào)，園(yuán)區(qū)等充電樁(zhuāng)模(mó)式(shì)的充(chōng)電基礎設施設計。

　　3.3係統(tǒng)結構

係統分為四層：

　　1）即數(shù)據(jù)采集(jí)層(céng)，網(wǎng)絡傳(chuán)輸(shū)層，數據層和客(kè)戶端(duān)層。

　　2）數(shù)據采集層(céng)：包括(kuò)電(diàn)瓶車(chē)智能(néng)充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電(diàn)瓶車(chē)智(zhì)能(néng)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)用於(yú)采(cǎi)集充電回路(lù)的(dí)電力參數(shù)，並進(jìn)行(háng)電能計量和保護。

　　3）網絡傳輸層(céng)：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數據上(shàng)傳至(zhì)搭建(jiàn)好(hǎo)的數(shù)據庫(kù)服務器(qì)。

　　4）數(shù)據(jù)層(céng)：包(bāo)含應(yīng)用(yòng)服務器和數據服(fú)務(wù)器，應(yīng)用(yòng)服務器(qì)部署數據(jù)采集服務，WEB網站，數(shù)據服(fú)務器部署(shǔ)實(shí)時數(shù)據(jù)庫，歷史(shǐ)數據庫(kù)，基(jī)礎數據庫(kù)。

　　5）應客(kè)戶端(duān)層：係統管(guǎn)理員(yuán)可在瀏(liú)覽(lǎn)器中(zhōng)訪問(wèn)電(diàn)瓶車充電樁收費平台(tái)。終(zhōng)端充(chōng)電用戶(hù)通過(guò)刷(shuā)卡掃碼(mǎ)的(dí)方式啟動(dòng)充(chōng)電。

　　小區充(chōng)電平(píng)台功能主要(yào)涵(hán)蓋(gài)充(chōng)電設施智(zhì)能化大屏(píng)，實時監(jiān)控(kòng)，交(jiāo)易管(guǎn)理，故障管(guǎn)理，統(tǒng)計分析(xī)，基(jī)礎數(shù)據管理(lǐ)等功能，同(tóng)時為(wéi)運維人員(yuán)提供(gōng)運維APP，充電用戶提供(gōng)充電小程序(xù)。

　　3.4安(ān)科瑞充電樁雲(yún)平台係(xì)統(tǒng)功(gōng)能

　　3.4.1智能化(huà)大屏(píng)

　　智能化大(dà)屏(píng)展示站(zhàn)點分(fēn)布(bù)情(qíng)況(kuàng)，對設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)，設(shè)備使用率，充(chōng)電次(cì)數(shù)，充(chōng)電(diàn)時長(cháng)，充(chōng)電金(jīn)額，充電度數(shù)，充電(diàn)樁故障等進行統(tǒng)計顯示，同時可(kě)查看(kàn)每個(gè)站點的(dí)站點(diǎn)信息，充(chōng)電樁(zhuāng)列(liè)表，充電記(jì)錄，收益(yì)，能(néng)耗，故(gù)障(zhàng)記錄等(děng)。統一管理(lǐ)小(xiǎo)區(qū)充電樁(zhuāng)，查看設備(bèi)使用率，合(hé)理(lǐ)分(fēn)配(pèi)資源。

　　3.4.2實時監控

　　實時(shí)監(jiān)視充(chōng)電設(shè)施運(yùn)行狀況(kuàng)，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)充(chōng)電(diàn)樁運(yùn)行狀態，回(huí)路(lù)狀(zhuàng)態(tài)，充電過(guò)程中的充(chōng)電電(diàn)量，充(chōng)電電壓(yā)電流(liú)，充電(diàn)樁(zhuāng)告(gào)警(jǐng)信(xìn)息(xī)等。

3.4.3交易管理

　　平台管(guǎn)理人員(yuán)可管(guǎn)理(lǐ)充電用戶賬戶，對其(qí)進行賬戶進行(háng)充值(zhí)，退款(kuǎn)，凍(dòng)結，注銷等(děng)操作(zuò)，可查(chá)看(kàn)小區用戶每日的(dí)充(chōng)電(diàn)交易(yì)詳細信息(xī)。

3.4.4故(gù)障管(guǎn)理

　　設備(bèi)自(zì)動上(shàng)報(bào)故(gù)障信息(xī)，平台(tái)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)可通(tōng)過(guò)平台查(chá)看(kàn)故(gù)障信息並(bìng)進行(háng)派發(fā)處(chǔ)理(lǐ)，同時(shí)運(yùn)維人員可通(tōng)過運維(wéi)APP收(shōu)取(qǔ)故障推送，運維人(rén)員在(zài)運維工作完成後將結果(guǒ)上報。充(chōng)電用(yòng)戶(hù)也可通過充(chōng)電小程(chéng)序反饋現(xiàn)場問(wèn)題。

3.4.5統(tǒng)計分析(xī)

　　通過係統平台，從充(chōng)電站點，充電(diàn)設施，，充電時間(jiān)，充電方(fāng)式(shì)等不同(tóng)角(jiǎo)度(dù)，查詢充電(diàn)交(jiāo)易(yì)統(tǒng)計(jì)信息，能耗統(tǒng)計信(xìn)息等。

3.4.6基(jī)礎數(shù)據管理(lǐ)

　　在(zài)係統平台(tái)建立運營(yíng)商戶(hù)，運營(yíng)商可建立和管(guǎn)理其運營所(suǒ)需(xū)站點(diǎn)和(hé)充(chōng)電設(shè)施(shī)，維(wéi)護充(chōng)電(diàn)設施信息(xī)，價格策略，折(zhē)扣(kòu)，優惠活動，同時可管(guǎn)理在綫卡用戶充(chōng)值(zhí)，凍(dòng)結和解綁。

3.4.7運維(wéi)APP

　　麵(miàn)向(xiàng)運維人員(yuán)使(shǐ)用(yòng)，可以(yǐ)對站點和充電樁(zhuāng)進(jìn)行管(guǎn)理，能夠(gòu)進(jìn)行故障閉環處理，查詢流量卡(qiǎ)使(shǐ)用情況，查詢充(chōng)電(diàn)\充值(zhí)情(qíng)況(kuàng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數設置，同時(shí)可(kě)接收(shōu)故(gù)障推送

3.4.8充(chōng)電小(xiǎo)程序

　　麵(miàn)向充電用戶使用(yòng)，可查看(kàn)附(fù)近空閒(xián)設備，主要包含掃(sǎo)碼(mǎ)充(chōng)電，賬(zhàng)戶充值，充(chōng)電卡(qiǎ)綁定，交易查(chá)詢(xún)，故(gù)障申訴(sù)等功(gōng)能。

3.5係統(tǒng)硬(yìng)件配(pèi)置

　　4結(jié)論(lùn)

　　主要分析現有的電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施，並提出一種(zhǒng)基於(yú)直(zhí)流變換器(qì)和電(diàn)池(chí)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統相(xiāng)結(jié)合的(dí)充電(diàn)方式(shì)。該(gāi)充(chōng)電(diàn)方式具有高(gāo)效(xiào)，安全(quán)，可靠等(děng)優點(diǎn)，能(néng)夠(gòu)滿(mǎn)足(zú)用(yòng)戶快(kuài)速(sù)便捷(jié)地(dì)完(wán)成充電過程的需(xū)求(qiú)。設計中還考(kǎo)慮(lǜ)了未(wèi)來新(xīn)能(néng)源(yuán)汽(qì)車市(shì)場發(fā)展(zhǎn)趨勢及相(xiāng)關政策要(yào)求，可為今後(hòu)電動汽車(chē)充電設(shè)備的(dí)研(yán)發提(tí)供(gōng)參(cān)考(kǎo)。