安科瑞 劉邁

　　摘要： 隨著新能源汽車保有量的飛速增長,，高速公路充電站的有序充電問題愈發(fā)凸顯。本文深入剖析高速公路充電站新能源汽車充電需求特點(diǎn),，探討當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn),，并詳細(xì)闡述有序充電策略及其實(shí)施路徑,，特別介紹安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)在助力有序充電開展方面的關(guān)鍵作用，旨在為提升高速公路充電站運(yùn)營效率,、保障新能源汽車出行便利性提供理論與實(shí)踐參考,。

　　關(guān)鍵詞：高速公路充電站；新能源汽車,；有序充電策略,；安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)；電網(wǎng)負(fù)荷

　　一,、引言

　　在全球倡導(dǎo)綠色能源,、低碳出行的大背景下，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,，高速公路作為長距離出行的重要通道,，沿線充電站的建設(shè)與運(yùn)營至關(guān)重要。然而,，電動(dòng)汽車集中充電需求與充電站供電能力,、電網(wǎng)負(fù)荷之間的矛盾日益突出，如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在高速公路充電站的有序充電,，成為保障電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,、優(yōu)化能源利用的關(guān)鍵課題。

　　二,、高速公路充電站電動(dòng)汽車充電需求特點(diǎn)

　　2.1充電時(shí)間集中性

　　高速公路充電站的使用高峰通常與節(jié)假日出行,、長途通勤時(shí)段高度重合。例如,，春節(jié),、國慶等長假期間，大量返鄉(xiāng),、出游車輛集中上路，且行程安排緊湊,，車主往往在服務(wù)區(qū)短暫停留時(shí)急需快速充電,，導(dǎo)致特定時(shí)段充電需求驟增，給充電站帶來巨大壓力,。

　　2.2充電需求緊迫性

　　與城市內(nèi)日常通勤充電不同,，高速公路上電動(dòng)汽車電量消耗快，一旦電量告急,，車主對快速找到可用充電樁并完成充電的需求比較迫切,，否則將面臨“續(xù)航焦慮"，甚至滯留高速,，影響行程安全與順暢,。

　　2.3車型及電池多樣性

　　市面上電動(dòng)汽車品牌,、型號(hào)繁多，電池容量,、充電功率各異,。不同車型適配的充電樁類型與充電速度存在差異，這要求高速公路充電站具備多樣化的充電設(shè)施,，以滿足各類車輛需求,，同時(shí)增加了充電調(diào)度與管理的復(fù)雜性。

　　三,、高速公路充電站有序充電面臨的挑戰(zhàn)

　　3.1電網(wǎng)負(fù)荷沖擊

　　大量電動(dòng)汽車同時(shí)充電,，瞬間功率需求巨大，易超出服務(wù)區(qū)原有配電網(wǎng)供電容量,，引發(fā)電壓跌落,、諧波污染等問題，不僅影響充電效率,，還可能危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,，甚至波及周邊區(qū)域用電。

　　3.2充電樁利用率不均

　　受地理位置,、周邊交通流量等因素影響,，不同高速公路服務(wù)區(qū)充電站的使用率差異顯著。部分熱門服務(wù)區(qū)充電樁供不應(yīng)求,，車主排隊(duì)等待時(shí)間長,；而偏遠(yuǎn)服務(wù)區(qū)則可能長時(shí)間閑置，資源浪費(fèi)嚴(yán)重,，整體充電樁資源未能得到有效配置,。

　　3.3充電調(diào)度困難

　　面對眾多同時(shí)段請求充電的車輛，如何依據(jù)車輛剩余電量,、續(xù)航需求,、充電樁狀態(tài)等多因素，合理分配充電資源,，制定完善的充電序列,，是目前亟待解決的難題。傳統(tǒng)人工調(diào)度方式效率低下,，難以適應(yīng)復(fù)雜多變的充電場景,。

　　四、有序充電策略探討

　　4.1基于時(shí)間-電價(jià)的引導(dǎo)策略

　　制定分時(shí)電價(jià)機(jī)制,，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況劃分峰,、谷、平不同時(shí)段,，設(shè)置差異化電價(jià),。引導(dǎo)車主在低谷電價(jià)時(shí)段充電,，利用價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)充電需求，緩解高峰時(shí)段電網(wǎng)壓力,，同時(shí)降低車主充電成本,，實(shí)現(xiàn)雙贏。例如,，夜間車流量小,、電網(wǎng)負(fù)荷輕時(shí)，大幅降低電價(jià),，吸引車主錯(cuò)峰充電,。

　　4.2智能充電調(diào)度算法

　　運(yùn)用算法模型，如動(dòng)態(tài)規(guī)劃,、遺傳算法等,，綜合考慮車輛排隊(duì)長度、剩余電量,、預(yù)計(jì)充電時(shí)長,、充電樁功率等參數(shù)，實(shí)時(shí)優(yōu)化充電調(diào)度方案,。當(dāng)多輛車同時(shí)到達(dá)時(shí),，快速為每輛車分配合適的充電樁與充電時(shí)段，縮短整體充電等待時(shí)間,，提高充電站服務(wù)效率,。

　　4.3車-樁-網(wǎng)協(xié)同控制

　　建立電動(dòng)汽車、充電樁與電網(wǎng)之間的實(shí)時(shí)通信與協(xié)同控制系統(tǒng),。充電樁實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷接近閾值時(shí)，自動(dòng)調(diào)整向車輛輸出的充電功率,；車輛端接收指令,，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電需求，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),，保障車輛基本充電需求得以滿足,，實(shí)現(xiàn)三方互動(dòng)、協(xié)調(diào)運(yùn)行,。

　　五、安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)助力有序充電開展

　　5.1概述

　　AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài),，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理,，交易結(jié)算,，資要管理,、電能管理，明細(xì)查詢等,。同時(shí)對充電機(jī)過溫保護(hù),、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓,，欠壓,，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng),、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),，用戶通過微信、支付寶,，云閃付掃碼充電,。

　　5.2應(yīng)用場所

　　適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑,、居住小區(qū),、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體,、學(xué)校,、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

　　5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

　　1）即數(shù)據(jù)采集層,、網(wǎng)絡(luò)傳輸層,、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

　　2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu,。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù),，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

　　3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,。

　　4）數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,。

　　5）應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺(tái),。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

　　小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏,、實(shí)時(shí)監(jiān)控,、交易管理、故障管理,、統(tǒng)計(jì)分析,、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,，同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶提供充電小程序,。

　　5.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

　　5.4.1智能化大屏

　　智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,，對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率,、充電次數(shù),、充電時(shí)長、充電金額,、充電度數(shù),、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息,、充電樁列表,、充電記錄、收益,、能耗,、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁,，查看設(shè)備使用率,，合理分配資源。

　　5.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

　　實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況,，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài),、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量,、充電電壓電流,，充電樁告警信息等。

5.4.3交易管理

　　平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶,，對其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值,、退款、凍結(jié),、注銷等操作,，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

5.4.4故障管理

　　設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息,，平臺(tái)管理人員可通過平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,，同時(shí)運(yùn)維人員可通過運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào),。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題,。

5.4.5統(tǒng)計(jì)分析

　　通過系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施,、、充電時(shí)間,、充電方式等不同角度,，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等,。

5.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

　　在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營商戶,，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息,、價(jià)格策略,、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),，同時(shí)可管理在線卡用戶充值,、凍結(jié)和解綁。

5.4.7運(yùn)維APP

　　面向運(yùn)維人員使用,，可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理,、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況,、查詢充電\充值情況,，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送

5.4.8充電小程序

　　面向充電用戶使用,，可查看附近空閑設(shè)備,，主要包含掃碼充電、賬戶充值,，充電卡綁定,、交易查詢、故障申訴等功能,。

5.5系統(tǒng)硬件配置

　　六.結(jié)論

　　高速公路充電站電動(dòng)汽車有序充電是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,，面臨諸多挑戰(zhàn)，但通過深入了解充電需求特點(diǎn),，實(shí)施針對性的有序充電策略,，并借助安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)等技術(shù)手段賦能，有望實(shí)現(xiàn)高速公路充電站的有效運(yùn)營,、電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行以及電動(dòng)汽車用戶的舒適充電體驗(yàn),。未來，隨著技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同合作的不斷推進(jìn),，高速公路充電站將為電動(dòng)汽車暢行無憂提供更加堅(jiān)實(shí)的保障,，助力綠色交通邁向新高度。

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