淺談居民小區對汽車充電樁及收費管理云的應用

瀏覽次數：595更新時間：2023-08-02

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：智能用電小區是電網為了研究智能電網智能用電的先進技術如何運用于居民區，提高人民的生活水平，提高電網智能化水平以及提升用電服務質量而進行的一項嘗試。電動汽車作為智能用電小區建設的一個組成部分同樣也逐漸被納入發展規劃，并且有著廣闊的發展前景。

關鍵詞：智能小區；電動汽車；充電樁；發展

1 充電站

電動汽車具有無(低)污染物律放、噪音低、能效高、維修及運行成本低等優點，推動電動汽車替代燃油汽車將是緩*大氣環境污染和能源緊缺的有*方式之一。我國積*推進新能源汽車的應用與發展，充/換電站作為發展電動汽車所的重要配套基礎設施，具有非常重要的社會效益和經濟效益。電動汽車充電樁其功能類似于加油站里面的加油機，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(商場、寫字樓、公共停車場等)和居民小區停車場或充電站內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。電動汽車充電樁作為電動汽車的能*補給裝置，其充電性能關系到電池組的使用壽命、充電時間。實現對動力電池快速、安*、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則。

2 充電樁

2.1 組成

整體系統由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統系統(BMS)、充電管理服務平臺。電動汽車充電樁的控制電路主要由嵌入式ARM處理器完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現語音交互。

用戶可根據液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。

2.2 原理

電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數據交互，集中器與服務器平臺利用有線互聯網或無線GPRS網絡進行數據交互，為了安*起見，電量計費和金額數據實現安*加密。

電池管理系統系統(BMS)的主要功能是監控電池的工作狀態(電池的電壓、電流和溫度)、預測動力電池的電池容量(SOC)和相應的剩余行駛里程，進行電池管理以避免出現過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現象，利用電池存儲能力和循環壽命。

2.3 充電服務管理平臺功能

主要有三個功能：充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統涉及到的基礎數據進行集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息：充電運營主要對用戶充電進行計費管理；綜合查詢指對管理及運營的數據進行綜合分析查詢。

2.4 分類

按照安裝方式：

可分為落地式充電樁和掛壁式充電樁

按照安裝地點：

可分為公共充電樁、專用充電樁和自用充電樁

按照充電方式：

可分為直流式充電樁和交流式充電樁

2.5 直流式和交流式對比

直流式電動汽車充電樁是固定安裝在電動汽車外，與交流電網連接，輸入電壓采用三相四線 AC380V±0.15，頻率50Hz，輸出為可調直流電，可直接為電動汽車的動力電池充電。據大家所知，直流充電樁是采用三相四線制供電的方式，有充足的功率，而且直流充電樁輸出的電壓和電流可調整范圍較寬，正因為這樣，所以直流充電樁是典型的“快充”。

交流充電樁固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，但它只提供電力輸出，沒有充電功能，充電式連接車載充電機才能為電動汽車充電，是典型的“慢充”。在現在的市場上，直流電源的制作成本較昂貴，所以價格明顯高于交流充電樁。

4 解決充電樁智能小區用電的供電方案

4.1 在小區發展公網變壓器，解決小區充電樁用電問題

根據小區電動汽車的發展前景，做好預測，提前介入，當然這要在支持，小區物業配合的前提下，按照充電樁的實際負荷合理配備公用變壓器，實施一樁一表。

4.2 采用APF有源電力濾波器

將有源電力濾波器用于充電站諧波治理的基本思想是從電動汽車充電機產生的諧波電流中檢測出諧波電流分量，由補償裝置產生一個與該分量大小相等而*性相反的電流分量去抵消它，從而使得流入電網的電流中只含有基波分量。APF裝置具有動態響應速度快，補償功能多樣化，可削弱閃變并補償無功的特點，且其補償特性不受電網阻抗的影響，由自身運算與控制電路來決定。

4.3 在小區原有供配電設備基礎上發展充電樁

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對接入系統的汽車充電站、電動自行車充電站以及各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資源管理、電能管理、明細查詢等，同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

5.2應用場合

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

5.3系統結構

現場設備層：連接于網絡中的各類傳感器，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、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網絡通訊層：包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器，智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器和數據服務器，完成對現場所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動端實現實時監測充電站配電系統運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應用。