淺談新能源車充電樁選型及安裝

關(guān)鍵詞：新能源汽車；充電樁選型；安裝

0引言

作為綠色交通的代表，新能源汽車與傳統(tǒng)燃料汽車相比具有許多節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。而且經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的成本也很低。新能源汽車被人們廣泛接受。在新能源汽車飛速發(fā)展的時(shí)代，充電樁已成為新能源汽車上較重要的一部分。近年來我國新能源汽車取得了快速發(fā)展。但在這一過程中也存在一些問題。充電樁發(fā)展滯后，嚴(yán)重制約了新能源汽車的發(fā)展。因此研究新能源汽車充電樁的選擇與安裝具有重要意義。

1充電樁配建標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展趨勢(shì)

目前綠色環(huán)保已經(jīng)成為世界的主流，世界各國都已推進(jìn)新能源汽車，汽車行業(yè)進(jìn)入到了一個(gè)新的新能源階段，在中國當(dāng)前發(fā)展新能源汽車成為一項(xiàng)國家戰(zhàn)略，一方面新能源汽車對(duì)于我國建設(shè)汽車強(qiáng)國具有重要指導(dǎo)意義，另外一方面發(fā)展新能源汽車是解決當(dāng)前的問題的環(huán)境污染問題的舉措。在中國制造2025的汽車規(guī)劃中也提出了節(jié)能與新能源汽車，明確提出2025年新能源汽車在國內(nèi)的市場(chǎng)比例達(dá)到六分之一的發(fā)展目標(biāo)。作為新能源汽車重要的配套設(shè)施充電樁的發(fā)展滯后，對(duì)新能源汽車的推廣造成了很大程度的影響，因此當(dāng)前對(duì)新能源汽車充電樁的建設(shè)，有利于推動(dòng)國家新能源汽車的發(fā)展。在當(dāng)前新能源汽車的充電主要分為整車充電和電池更換兩種方式，整車充電是根據(jù)充電裝置和汽車接受的設(shè)置進(jìn)行傳導(dǎo)式充電和感應(yīng)式充電，還有一種更換電池的換電模式，主要通過傳導(dǎo)式充電，包括交流充電和直流充電兩種，直流電的電流的方向和大小都是不變的，交流電的電流會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生不同變化，不同的充電樁使用的充電時(shí)間不同，充電樁使用的地點(diǎn)也是不同的，在這樣的情況下充電樁用直流電充電時(shí)間長(zhǎng)，充電效率低，一般需要十小時(shí)左右，而通過交流電來充電，由于充電樁分散，維護(hù)程度和難度都非常大。

2充電樁的簡(jiǎn)介以及類型

2.1 國標(biāo)充電樁有交流樁和直流樁兩種

（1）交流充電樁是給帶有車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車提供電源，不調(diào)節(jié)輸出，由于電動(dòng)汽車車載充電機(jī)的功率一般都比較小，所以交流充電樁無法實(shí)現(xiàn)快速充電。

（2）直流充電樁是直接給電動(dòng)汽車電池充電的，根據(jù)BMS調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，功能比交流樁要復(fù)雜很多。由于直流充電樁可直接為電動(dòng)汽車的電池充電，一般采用三相四線制或三相三線制供電，輸出的電壓和電流可調(diào)范圍大，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車快速充電。因此得到廣泛運(yùn)用。

2.2 直流充電樁的型式：?jiǎn)螛?、雙槍輪充、雙槍同充、一拖四普通群充

2.2.1單槍充電的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和使用操作簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：①只能按照較大供電功率的電動(dòng)汽車進(jìn)行配置，設(shè)備投資比較大。②車輛數(shù)量，夜晚充電時(shí)需要人工對(duì)車輛進(jìn)行充電調(diào)度。③充電功率較小的汽車充電，剩余功率浪費(fèi)，系統(tǒng)運(yùn)營能效比降低，利用率低。④升級(jí)改造費(fèi)用高。

2.2.2雙槍輪充的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：可以利用夜晚谷時(shí)電價(jià)，無需人工調(diào)度，結(jié)構(gòu)和單槍相同，利用率更高。缺點(diǎn)：無法同時(shí)充電，處于大電流充電狀態(tài)，無法同時(shí)小電流充電，對(duì)電池壽命不利，本質(zhì)上仍然為單充，設(shè)備投資大，利用率稍低，升級(jí)改造費(fèi)用較單槍充電樁低。

2.2.3雙槍同充的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：比輪充利用率更高。缺點(diǎn)：固定功率，投資較高，利用率稍好于輪充，車輛多時(shí)仍需要人工干預(yù)調(diào)度。

2.2.4一拖四群充優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：在固定模塊上加上動(dòng)態(tài)充電模塊的架構(gòu)，投資較小，一次可充電車輛多。缺點(diǎn)：無法平均的分配功率。

2.3 在選擇充電樁時(shí)應(yīng)選擇具備高兼容性、擴(kuò)展性、適用車型多和易升級(jí)的充電樁，避免導(dǎo)致充電樁不能適應(yīng)電池技術(shù)的發(fā)展，無法對(duì)電動(dòng)汽車充電。

3新能源汽車充電樁的選型

直流充電樁適合較好小區(qū)充電使用的，小型大約30萬元，一個(gè)充電時(shí)間一個(gè)小時(shí)左右，交流充電樁適合普通小區(qū)充電，充電樁4萬元一個(gè)，適合小區(qū)充電樁建設(shè)，充電時(shí)間需要至少六個(gè)小時(shí)。了解到充電樁的主要內(nèi)容和類型，當(dāng)前國內(nèi)主要是用小型的直流充電樁為主。新能源汽車是直流充電樁的選型，要根據(jù)小區(qū)內(nèi)部的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。例如小區(qū)內(nèi)新能源汽車數(shù)量比較少，而且安裝新能源充電樁的地方不大，就可以通過安裝新能源雙槍同充的充電樁來進(jìn)行充電，當(dāng)小區(qū)內(nèi)部有多輛新能源汽車，就可以安裝一拖四普通的群充充電電樁對(duì)新能源汽車進(jìn)行充電，在情況下，可以借助于電工對(duì)小區(qū)內(nèi)的用電功率進(jìn)行分配，例如在夜晚，人們需要休息，不需要大規(guī)模用電，就是用電低峰的時(shí)期，可以讓小區(qū)內(nèi)的新能源充電電樁用電功率進(jìn)行合理分配。有些露天停車場(chǎng)也裝有充電樁，要求充電樁要防雨雪，防太陽曝曬，為了和充電車輪準(zhǔn)確對(duì)接，對(duì)充電樁不論在結(jié)構(gòu)還在在控制方面有著更高的要求。

4新能源汽車充電樁的安裝

新能源車與充電樁之間應(yīng)保證距離：充電樁安裝在車側(cè)且不妨礙車門開啟時(shí)，充電樁外廓（含防撞設(shè)施）距電動(dòng)汽車凈距不應(yīng)小于0.4m，充電設(shè)備安裝在車尾時(shí)，充電設(shè)備外廓（含防撞設(shè)施）距電動(dòng)汽車凈距不應(yīng)小于0.5m。一般新能源汽車充電樁在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行安裝時(shí)，要先到小區(qū)物業(yè)了解情況，勘查安裝的條件是否方便后續(xù)充電樁的安裝。當(dāng)前主要分為了掛壁式和立式的充電樁，充電掛壁式充電就是節(jié)省空間，比較便宜，但需要安裝在布線的墻壁上。立式充電電樁比較貴，會(huì)占用大量空間，但是可以安裝在四周空曠的停車場(chǎng)中。還有對(duì)小區(qū)的供電類型進(jìn)行了解，當(dāng)前充電電樁供電用的就是普通居民用電，這個(gè)線需要安裝充電樁的人員到國家電網(wǎng)申請(qǐng)供電線路走向?qū)徟细窈蟛拍苓M(jìn)行布線。安裝充電樁的時(shí)候不僅要注意充電樁本身，也要注意對(duì)充電樁安裝的周圍環(huán)境進(jìn)行一定的保護(hù)，例如在安裝充電樁的時(shí)候要設(shè)置防雨棚，這樣可以有利于充電樁的使用，在新能源汽車充電樁安裝的過程中，要注意使用安全問題。對(duì)充電樁的質(zhì)量要做好保障，還有定期對(duì)充電樁進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，安裝充電樁的工作人員需要細(xì)心，用心，耐心，重視充電樁的問題。新能源汽車在充電樁上使用的注意事項(xiàng)主要有，需要車主正確掌握充電時(shí)間，充電不要超過十個(gè)小時(shí)，避免過度充電。如果一個(gè)小區(qū)內(nèi)只有十輛以內(nèi)的新能源汽車，就可以對(duì)小區(qū)局部?jī)?nèi)進(jìn)行充電樁的建設(shè)，可以采取立式充電樁，在地面少量的位置進(jìn)行充電樁安裝，新能源汽車車主協(xié)調(diào)好充電時(shí)間，達(dá)到物盡其用的良好效果。

5 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)

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(duì)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(duì)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(chǎng)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)

5.3.1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(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)中心層：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(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、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(duì)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(chǎng)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(duì)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

6結(jié)語

在環(huán)境問題和能源問題愈發(fā)嚴(yán)重的當(dāng)今社會(huì)，節(jié)能減排已經(jīng)成為全世界的共同課題，綠色交通已經(jīng)成為各國節(jié)能減排的一個(gè)較為重要的問題，在當(dāng)前狀態(tài)下汽車行業(yè)有了新的發(fā)展，新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生。這樣才能夠然后新能源汽車充電樁的安裝，做到物盡其用。

參考文獻(xiàn)

［1］趙慧娟.淺析電動(dòng)汽車充電樁系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017（30）：255~256，274.

［2］孫俊.新能源汽車充電樁選型與安裝的探討[J].建材與裝飾，2018（24）：202.

［3］刁力鵬.張亮，曾雁鴻.新能源電動(dòng)汽車充電技術(shù)與應(yīng)用淺析[J].電器工業(yè)，2019（10）：70-73.

［4］吳宏俊.新能源汽車充電樁選型以及安裝研究.2020年01期

［5］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.