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淺談新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化

閱讀:518        發(fā)布時間:2023-11-13

摘要:本文針對新能源汽車充電樁建設(shè)工作進行探究,,采用案例分析法,、文獻查閱法,指出了新能源汽車充電樁建設(shè)存在的問題,,闡述了充電樁建設(shè)與優(yōu)化的對策,。研究表明:目前新能源汽車充電樁建設(shè)中存在不少的問題,,優(yōu)化充電樁建設(shè)區(qū)域布局,制定優(yōu)惠政策,,普及私人充電樁,優(yōu)化運營管理模式,,才能有效解決這些問題,,促進新能源汽車充電樁建設(shè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:新能源汽車,;充電樁,;建設(shè)問題;優(yōu)化對策

0引言

當今的中國汽車市場已被新能源汽車強勢占領(lǐng),,回想2018年左右汽車充電公司(資陽明瑞新能源科技有限公司)進入四川資陽地區(qū)時,,這項投資還屬于一片藍海,同時也開啟了電力企業(yè)融入汽車能源市場的新局面,。作為新能源汽車的動力保障,,充電樁無疑是影響汽車行駛里程、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,。隨著近年來“新基建"的推進,,我國開始大力發(fā)展充電基礎(chǔ)設(shè)施,各地有關(guān)部門也在通過對消費者,、運營商的引導,,不斷對充電樁的建設(shè)進行完善和發(fā)展。

1新能源汽車充電樁建設(shè)存在的問題

1.1 充電樁建設(shè)區(qū)域分布不均

調(diào)查顯示,,很多車主會通過高德地區(qū)等軟件尋找充電樁,。多數(shù)車主表示,在用相關(guān)軟件找尋附近充電樁時,,其分布不均勻情況相當嚴重,,市區(qū)分布密集,郊區(qū)分布松散,,需要花費很長的時間才能找到下個充電樁,。從上看,在遠離市區(qū)10公里范圍內(nèi)的充電樁,,一般由類似星星充電提供服務(wù),,而國內(nèi)的充電樁數(shù)量較少,出現(xiàn)了服務(wù)商戶分布不均的情況,,市場競爭力的缺失,,嚴重限制了行業(yè)的發(fā)展,這對于新能源汽車充電樁的建設(shè)而言并不是一件好事,。以特斯拉品牌為例,,即便是大型新能源汽車企業(yè),也很難做到為自己銷售的汽車建設(shè)足夠的充電樁,而且為了節(jié)約成本,,通常不會將充電樁均勻分布在所有區(qū)域,,且充電效率有限,難以滿足車主的充電需求,。

1.2 社會公共停車場充電費用高

隨著國民教育水平的提升,,人民群眾的思想觀念也在發(fā)生變化,從一味的追求經(jīng)濟演變?yōu)槿伺c自然的相處,。同時,,大多數(shù)企業(yè)也愿意承擔社會責任,通過新材料,、新技術(shù)的是用來控制能耗,,減少污染物的排放。在出行方面,,伴隨著交通設(shè)施的不斷完善,,共享單車的日益發(fā)展,越來越多的人選擇低碳出行的方式,。在這樣的背景下,,很多人開始用新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車,在減少污染排放,、保護生態(tài)環(huán)境的情況下,,也增加了對電能的需求,充電費用也得到了相應的提升,。在新能源汽車的充電費用上,,主要包括服務(wù)費、基礎(chǔ)費兩個部分,,收費方式基于用電度數(shù)收取,。這種收費模式下,由于充電樁的位置不同,,服務(wù)費用跨度較大,,占比25%-100%不等。另外,,車主充電時還要承擔停車費用,,尤其是在公共充電樁充電時,綜合起來用戶需要承擔的費用并不輕松,。

1.3 部分充電設(shè)施維護不及時

很多充電樁在投入使用后,,經(jīng)過長期的風吹日曬,設(shè)備會出現(xiàn)不同程度的損壞,,給充電用戶帶來安全隱患,。同時,,充電公司沒有及時維護受損的充電樁,再加上充電樁管理不到位,,出現(xiàn)充電故障,、無法充電等諸多問題;由于充電樁建設(shè)速度快,,相應的條件,、技術(shù)發(fā)展跟不上速度,使得充電樁在出現(xiàn)問題時,,無法及時進行優(yōu)化,影響充電樁的正常使用,;充電樁無人看管,,部分燃油車停放在充電樁的位置,妨礙新能源汽車的充電,,使車主產(chǎn)生焦慮感,。此外,人為使用充電樁時,,也會出現(xiàn)無法避免的問題,,如有的車主不小心扯斷充電槍,會在停車后出現(xiàn)無法充電的情況,。

2新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化的對策

2.1 優(yōu)化充電樁建設(shè)區(qū)域布局

新能源汽車充電樁建設(shè)區(qū)域布局的優(yōu)化,,要堅持“以人為本、適度超前"的原則,,可從以下幾點進行:(1)在現(xiàn)有停車場的基礎(chǔ)上,,適當擴大充電樁的建設(shè)面積。建設(shè)過程中,,國家電網(wǎng)等充電樁的建設(shè)力度,。結(jié)合充電樁的規(guī)劃、發(fā)展要求,,對現(xiàn)有設(shè)施進行改擴建?,F(xiàn)階段,各大運營商充電樁已基本覆蓋各城市,,但隨著新能源汽車數(shù)量的增加,,充電樁規(guī)模也要不斷擴大,從而縮短服務(wù)半徑,,提高新能源汽車的充電效率,。(3)城鄉(xiāng)結(jié)合。分析充電樁的分布情況來看,,我國公共充電樁的建設(shè)區(qū)域集中,。其中,,北京、廣東,、山東,、湖北等地公共充電樁的建設(shè)率達73.9%,這些城市激勵政策力度大,,資金量充足,,但三線、四線城市由于財力不足,,激勵政策不到位等,,導致充電樁運營商的投資主動性不高,不利于新能源汽車的推廣,。鑒于此,,要發(fā)揮以城市帶動農(nóng)村的作用,實現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展,,使新能源汽車能夠真正“走出去",。

2.2 制定補貼政策,減免停車費用

對于公共停車場充電費用高的問題,,要針對各區(qū)域的新能源汽及充電樁情況,,提供針對性的補貼政策。在補貼政策制定過程中,,要全面考慮每個地區(qū)的充電市場需求,,及未來的發(fā)展態(tài)勢。除了要給予資金補貼外,,還要不斷豐富服務(wù)類型,、補貼方式。采用不同性質(zhì)區(qū)分,、郊區(qū)和國家發(fā)改委相關(guān)通知精神,,相繼發(fā)布川府發(fā)[2020116]號文件、川發(fā)價格[2021]401號文件等,,確定對經(jīng)營性新能源汽車快速充電設(shè)施用電實,,執(zhí)行大工業(yè)電價,實行峰谷平分時電價政策,,2025年底前免收基本電費,。

2.3 基于共享機制優(yōu)化運營管理模式

對于部分充電設(shè)施維護不及時的問題,可從優(yōu)化運營管理的角度著手,,以共享機制為依據(jù),,將私人充電樁引入市場,實現(xiàn)雙贏的目標,。新時代背景下,,私人充電樁數(shù)量增加,,規(guī)模擴大,基于該特點,,可在市場范圍內(nèi)引入私人充電樁,,從而不斷擴大運營商的服務(wù)范圍。通舉措釋放供電潛能,,將閑置的私人充電樁引入其中,,統(tǒng)一管理,科學調(diào)配,。對于各運營平臺而言,,可通過峰谷電價機制,引導新能源汽車車主的充電需求,,根據(jù)削峰填谷的方式,,改善高峰階段的充電情況;對于由政府管理的停車場,,可采用免費開放政策,短期停車充電的新能源汽車可適當減少費用或免費,;對于其他類型的公共停車場,,積極鼓勵停車場和運營商合作,并在服務(wù)商的管理中納入停車費,,以此來減少停車場的充電費用,,降低新能源汽車車主的充電負擔。

2.4 普及私人充電樁

相較于公共充電樁,,私人充電樁的建立更加容易,,尤其是對回鄉(xiāng)過年的新能源汽車車主而言,鄉(xiāng)村幾乎沒有充電樁,,如果車輛沒電就會陷入困局,,影響車輛的正常使用。為此,,國家要大力普及私人充電樁,,尤其是一種依靠轉(zhuǎn)換裝換器使用家庭用電的設(shè)備。需要注意,,在私人充電樁設(shè)計過程中,,要確保其大小合適,過大搬運不方便,,過小電量不足,;且費用也不能過高,要讓更多車主用得起,。以四川省為例,,國網(wǎng)四川電動汽車服務(wù)有限公司,、資陽市雁江區(qū)長遠汽車充電服務(wù)站等多家電動充電樁企業(yè)已在四川省資陽市遍地開花,而一般居民也隨時可申請自己的專屬充電樁,。

3 安科瑞充電樁收費運營云平臺

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,,實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài),進行充電服務(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(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,。

3.2應用場所

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

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3.1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)中心層和客戶端層,。

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

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)中心層:包含應用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,,應用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù),、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實時數(shù)據(jù)庫,、歷史數(shù)據(jù)庫,、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,。

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

小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏,、實時監(jiān)控、交易管理,、故障管理,、統(tǒng)計分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,,同時為運維人員提供運維APP,,充電用戶提供充電小程序。

3.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況,,對設(shè)備狀態(tài),、設(shè)備使用率、充電次數(shù),、充電時長,、充電金額、充電度數(shù),、充電樁故障等進行統(tǒng)計顯示,,同時可查看每個站點的站點信息、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。

3.4.2.實時監(jiān)控

實時監(jiān)視充電設(shè)施運行狀況,,主要包括充電樁運行狀態(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。

3.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶,,對其進行賬戶進行充值,、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信息,。

3.4.4故障管理

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

3.4.5統(tǒng)計分析

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

 

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運營商戶,,運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設(shè)施,,維護充電設(shè)施信息、價格策略,、折扣,、優(yōu)惠活動,同時可管理在線卡用戶充值,、 凍結(jié)和解綁,。

3.4.7運維APP

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

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3.4.8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。

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3.5系統(tǒng)硬件配置

類型

型號

圖片

功能

安科瑞充電樁收費運營云平臺

AcrelCloud-9000

安科瑞響應國家節(jié)能環(huán)保,、綠色出行的號召,,為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,,30kW壁掛式直流充電樁,,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟,、智能運營管理的市場需求,,提供電動汽車充電軟件解決方案,可以隨時隨地享受便捷高效安全的充電服務(wù),,微信掃一掃,、微信公眾號、支付寶掃一掃,、支付寶服務(wù)窗,,充電方式多樣化,為車主用戶提供便捷,、高效,、安全的充電服務(wù)。實現(xiàn)對動力電池快速,、高效,、安全、合理的電量補給,,能計時,,計電度、計金額作為市民購電終端,,同時為提高公共充電樁的效率和實用性,。

互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁

AEV-AC007D

額定功率7kW,單相三線制,,防護等級IP65,,具備防雷

保護、過載保護,、短路保護、漏電保護,、智能監(jiān)測,、智能計量、遠程升級,,支持刷卡,、掃碼、即插即用,。

通訊方:4G/wifi/藍牙支持刷卡,,掃碼、免費充電可選配顯示屏

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC030D

 

額定功率30kW,三相五線制,,防護等級IP54,,具備防雷保護、過載保護,、短路保護,、漏電保護、智能監(jiān)測,、智能計量,、恒流恒壓、電池保護,、遠

程升級,,支持刷卡、掃碼,、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,,掃碼、免費充電

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC060S

額定功率60kW,,三相五線制,,防護等級IP54,具備防雷保護,、過載保護,、短路保護、漏電保護,、智能監(jiān)測,、智能計量、恒流恒壓,、電池保護,、遠程升級,支持刷卡,、掃碼,、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,掃碼,、免費充電

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC120S

 

額定功率120kW,,三相五線制,防護等級IP54,,具備防雷保護,、過載保護、短路保護,、漏電保護,、智能監(jiān)測,、智能計量、恒流恒壓,、電池保護,、遠程升級,支持刷卡,、掃碼,、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,掃碼,、免費充電

10路電瓶車智能充電樁

ACX10A系列

10路承載電流25A,,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,,總功率5500W,。充滿自停、斷電記憶,、短路保護,、過載保護、空載保護,、故障回路識別,、遠程升級、功率識別,、獨立計量,、告警上報。

ACX10A-TYHN:防護等級IP21,,支持投幣,、刷卡,掃碼,、免費充電

ACX10A-TYN:防護等級IP21,,支持投幣、刷卡,,免費充電

ACX10A-YHW:防護等級IP65,,支持刷卡,掃碼,,免費充電

ACX10A-YHN:防護等級IP21,,支持刷卡,掃碼,,免費充電

ACX10A-YW:防護等級IP65,,支持刷卡,、免費充電

ACX10A-MW:防護等級IP65,,僅支持免費充電

2路智能插座

ACX2A系列

s2gyPSP3YRaE7C81KkZi4Q

2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,,總功率4400W,。充滿自停、斷電記憶,、短路保護,、過載保護、空載保護,、故障回路識別,、遠程升級、功率識別,,報警上報,。

ACX2A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,、掃碼充電

ACX2A-HN:防護等級IP21,,支持掃碼充電

ACX2A-YN:防護等級IP21,支持刷卡充電

20路電瓶車智能充電樁

ACX20A系列

L-6lTEWlbWB3zqLQJoU2SQ

20路承載電流50A,,單路輸出電流3A,,單回路功率1000W,總功率11kW,。充滿自停,、斷電記憶、短路保護,、過載保護,、空載保護、故障回路識別,、遠程升級,、功率識別,報警上報,。

ACX20A-YHN:防護等級IP21,,支持刷卡,掃碼,,免費充電

ACX20A-YN:防護等級IP21,,支持刷卡,免費充電

落地式電瓶車智能充電樁

ACX10B系列

nFOdcJS5zwSEKDKJOyJ8aQ

10路承載電流25A,,單路輸出電流3A,,單回路功率1000W,總功率5500W,。充滿自停,、斷電記憶,、短路保護、過載保護,、空載保護,、故障回路識別、遠程升級,、功率識別,、獨立計量、告警上報,。

ACX10B-YHW:戶外使用,,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,,支持刷卡,、掃碼充電,不帶廣告屏

ACX10B-YHW-LL:戶外使用,落地式安裝,,包含1臺主機及5根立柱,,支持刷卡、掃碼充電,。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告

智能邊緣計算網(wǎng)關(guān)

ANet-2E4SM

 

4路RS485 串口,,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,,支持ModbusRtu,、ModbusTCP、DL/T645-1997,、DL/T645-2007,、CJT188-2004、OPC UA,、ModbusTCP(主,、從)、104(主,、從),、建筑能耗、SNMP,、MQTT,;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴展模塊,,485擴展模塊,。

擴展模塊ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

擴展模塊ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

導軌式單相電表

ADL200

IMG_9852

單相電參量U、I,、P,、Q,、S、PF,、F測量,輸入電流:10(80)A,;

電能精度:1級

支持Modbus和645協(xié)議

證書:MID /CE認證

導軌式電能計量表

ADL400

 

IMG_9862

三相電參量U,、I、P,、Q,、S、PF,、F測量,,分相總有功電能,總正反向有功電能統(tǒng)計,,總正反向無功電能統(tǒng)計,;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,,直接接入3×10(80)A,,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

證書:MID /CE認證

無線計量儀表

ADW300

三相電參量U,、I,、P、Q,、S,、PF、F測量,,有功電能計量(正,、反向)、四象限無功電能 ,、總諧波含量,、分次諧波含量(2~31次) ;A,、B,、C、N四路測溫,;1路剩余電流測量,;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示,;有功電能精度:0.5S級

證書:CPA/CE認證

導軌式直流電表

DJSF1352-RN

HG9A9349

直流電壓,、電流,、功率測量,正反向電能計量,,復費率電能統(tǒng)計,,SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級,,1路485通訊,,1路直流電能計量AC/DC85-265V供電

證書:MID/CE認證

面板直流電表

PZ72L-DE

PZ72L-DE1

直流電壓、電流,、功率測量,,正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級

證書:CE認證

電氣防火限流式保護器

ASCP200-63D

XSX08539

導軌式安裝,,可實現(xiàn)短路限流滅弧保護,、過載限流保護、內(nèi)部超溫限流保護,、過欠壓保護,、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測等功能;1路RS485通訊,,1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為0~63A,,額定電流菜單可設(shè)。

4結(jié)語

綜上所述,,新能源汽車充電樁在經(jīng)過多年的發(fā)展后,,整體情況良好,且充電樁的建設(shè)和以往相比,,規(guī)模更大,、安全性更高,這也為新能源汽車數(shù)量的增加,、行業(yè)的發(fā)展提供了條件,。但就目前而言,新能源汽車充電樁的建設(shè)還存在不足之處,,需要相關(guān)領(lǐng)域和工作人員加大研究力度,,積極采取有效的措施進行優(yōu)化,從而提高充電樁的建設(shè)質(zhì)量,,提高安全穩(wěn)定的充電效率,,助力新能源汽車行業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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