淺談電動汽車的充電方法和建設(shè)充電樁監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

電動汽車以電能為動力，但也有一個很大的缺點，那就是續(xù)航能力較差。所以，運用現(xiàn)代科技對電動車進行智能充電就顯得尤為重要。在電動汽車智能充電的研究中，涉及到了電力電子變流技術(shù)、 REIP無線射頻技術(shù)、智能監(jiān)控技術(shù)以及 CAN總線技術(shù)等。本文將 CAN總線的無人值守功能與網(wǎng)絡(luò)通信功能與應(yīng)用到電動汽車智能充電樁的設(shè)計與研究中，對無人值守的智能電動車充電樁進行了實踐基礎(chǔ)和理論可行性分析，并提出了一種兼具無人值守功能的電動汽車。將每一臺電動汽車智能充電樁看作一個智能節(jié)點，構(gòu)建了上位機監(jiān)測與下位機數(shù)據(jù)采集相結(jié)合的系統(tǒng)整體框架，并給出了該系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法與硬件結(jié)構(gòu)組成方案。對電動汽車智能充電樁的研發(fā)與應(yīng)用，可以實現(xiàn)對電動汽車的快速充電，還可以對充電狀態(tài)進行監(jiān)測與控制，進而解決電動汽車?yán)m(xù)航能力不足的問題。

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概述

傳統(tǒng)車輛通常以礦物燃料為動力源，但礦物燃料的使用不但帶來了環(huán)境污染，同時礦物能源也是一種不可再生的資源，其儲量也在不斷減少。為此，各國紛紛加大了對電動車的研發(fā)力度。在電動汽車行業(yè)中，我國是一個起步比較早，發(fā)展很快的國家，為進一步節(jié)能減排，改善地球環(huán)境，發(fā)展電動汽車已是必然趨勢。然而，由于電動汽車的續(xù)航能力較差，以及不方便充電等問題，這些問題也是長期遭到人們的非議，很大程度地制約了電動汽車的廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，電動汽車的動力來源通常是蓄電池，如果電壓較低，就要進行充電，否則會對速度、汽車性能等方面造成很大的影響。充電方式有很多，其中使用的比較多的有常規(guī)充電、電池組快速更換和快速充電等，而作為電動汽車的動力電池重量較大，體積也較大，所以在更換時會遇到不方便的問題。電動車智能充電樁的應(yīng)用，可以有效地解決電動車充電的問題。智能充電樁可以根據(jù)動力電池的電量對電池進行維修，在進行操作時也非常方便。既可以解決電動車隨時充電的難題，也可以為電動車提供保養(yǎng)。

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電動汽車的充電方法和建設(shè)充電樁監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

目前 ，電動汽車充電方式主要有以下幾種 ：

? ? ?(1)交流充電。交流充電通常是220 V或者380 V的交流電源，在充電時，車載充電裝置會對電流進行整流和濾波。由此，對電動車供電進行保護，對電動車進行充電。但這種充電方法充電時間長，所以更適合于小型電動車和混合動力電動車。

? ? ?(2)直流充電。本發(fā)明是一種以直流電源為動力的充電模式。由于無需通過車載設(shè)備調(diào)整電流，所以車輛的重量可大幅度降低。所以在進行直流充電時，充電功率比較大，充電效率也比較高，可以實現(xiàn)快速充電。因此，該系統(tǒng)可應(yīng)用于大規(guī)模電動車充電。

? ? ?(3)更換電池組。用這個方法充電的時候，要為電動車準(zhǔn)備兩套電池，一套電池為電動車供電。另一群人則是在地面上進行交流。如果所用的蓄電池電量過低，則取下所用的蓄電池，并用另一組代替。這樣的充電方法，可以很大程度地減少充電的時間。不過，為了縮短充電時間，有必要建立更多的換電池組，而且還需要有更多的員工來維護換電池組。因為要花費很大的費用，所以會影響到電動汽車充電的智能性，所以通常都不會采用這種方法來充電。

? ? ?(4)非接觸式充電。這是一種比較少見的方法，因為它需要嵌入一些特殊的電子部件，并且要確保它可以隨時與車輛保持聯(lián)系。只有這樣，電動車才能隨時充電。因為技術(shù)和投資的原因，這個充電方法并沒有被廣泛地應(yīng)用。

? ? ?充電的方法有兩種，一種是直流充電，另一種是交流充電。無論是哪一種，都需要有一座充電樁，而想要實現(xiàn)智能充電，就要有一套充電樁的監(jiān)控系統(tǒng)。雖然目前，電動汽車仍有許多不足之處，但隨著社會、科技等的發(fā)展，電動汽車因其噪音小、無污染等優(yōu)勢，將會逐步被人們所接受和認同。所以，要建立一個充電系統(tǒng)，雖然這個項目很大。不過，還是有必要的。隨著電動車的不斷發(fā)展，目前使用的蓄電池多為鋰離子電池。這種類型的電池對充電和放電要求很高，如果沒有建立智能充電樁進行管理。會對鋰電池產(chǎn)生很大的危害，甚至?xí){到人類的生命。

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安科瑞充電樁收費運營云平臺及應(yīng)用場合

? ? ?AcrelCloud-9000安科瑞充電樁計費與運營云平臺，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對汽車充電樁、電動自行車充電站及各充電樁進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)充電服務(wù)、支付管理、交易結(jié)算、資源管理、電能管理、詳細查詢等功能，并對充電樁的超溫保護、漏電、過電壓、電壓過低、絕緣不良等進行預(yù)警。該充電樁可實現(xiàn)以太網(wǎng)，4 G, wifi三種接入，用戶可通過微信，支付寶，云閃付等支付方式進行充電樁充電。

? ? ?適合于居住小區(qū)等物業(yè)環(huán)境，各類企事業(yè)單位，醫(yī)院，景區(qū)，學(xué)校，園區(qū)等公共建筑，公共停車場，公路充電站，公交樞紐，購物中心，商業(yè)綜合體，商業(yè)廣場，地下停車場，高速服務(wù)區(qū)，公寓，寫字樓等。

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系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

? ? ?現(xiàn)場設(shè)備層：與網(wǎng)絡(luò)中的各種傳感器相連接，具體包括了多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)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(wǎng)絡(luò)通信層：包括智能網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)交換機，以及其他的一些設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)會積極地對現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)進行收集，并可以對其進行規(guī)范轉(zhuǎn)換，進行數(shù)據(jù)存儲，并利用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上載到已經(jīng)建立好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時候，智能網(wǎng)關(guān)可以將數(shù)據(jù)保存在本地，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的時候，從中斷的地方繼續(xù)上載數(shù)據(jù)，確保服務(wù)器端的數(shù)據(jù)不會丟失。

? ? ?平臺管理層：包括應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成了與現(xiàn)場全部智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，可以通過個人電腦或移動電腦，對充電站的運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程以及用戶的行為進行實時監(jiān)控，并且可以使用微信、支付寶等進行在線支付。

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平臺功能描述

5.1充電服務(wù)

? ?充電站查詢、充電站查詢、地圖定位、網(wǎng)上充電站收費、充電站結(jié)算、導(dǎo)航等。

5.2首頁總覽

? ?總覽當(dāng)日、當(dāng)月開戶數(shù)，充值金額，充電金額，充電度數(shù)，充電次數(shù)，充電時長，累計的開戶數(shù)，充值金額，充電金額，充電度數(shù)，充電次數(shù)，充電時長，以及對應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長，樁，站分布地圖導(dǎo)航，本月充電統(tǒng)計。

5.3交易結(jié)算

? ?對充電定價、預(yù)付費、賬單、收入、財務(wù)報告等進行分析。

5.4故障管理

? ?失效管理失效記錄查詢、失效處理、失效確認、失效分析等條目，便于使用者對失效的管理及查詢。

5.5統(tǒng)計分析

? ?統(tǒng)計分析支持運營趨勢分析、收益統(tǒng)計，讓用戶可以通過曲線、能耗分析等分析工具，來瀏覽樁的充電運營情況。

審核編輯：劉清