新能源汽车充电桩现代及解决方案

摘要：“十四五"是经济发展追赶超越的关键时期，将进一步促进电动汽车及充电市场的繁荣发展。目前我国正处于转型发展的关键时期，在“新基建"的推动下，新能源汽车充电桩的建设将迎来发展机遇。本文首先通过统计、分析西部城市某辖区新能源汽车充电桩建设现状，总结出当前存在的五点问题，进而提出六点有效建议：快慢充结合；优化充电基础设施布局；智慧平台APP建设；充电设施安全与保险；人才与创新；宣传与引导。以期对西部省市新能源汽车发展及城市规划布局提供一定经验和借鉴。

关键词：新能源汽车；充电桩；发展现状；规划布局

       发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，关系产业提升、能源安全、绿色发展；我国坚持纯电驱动战略取向，“十三五"期间持续大力推进电动汽车发展，电动汽车产业发展取得了巨大的成就，技术水平显著提升，产业体系日趋完善，企业竞争力大幅增强，“十四五"是经济发展追赶超越的关键时期，将进一步促进电动汽车及充电市场的繁荣发展。因此，充电设施是电动汽车推广应用基础性的保障。

       就陕西省而言，汽车保有量为739.5万辆，至020年底，全省在册电动汽车12.27万辆，省内公共充电桩总数约1.7万根，省内公共充电设施主要布局于省会城市，省会城市则主要集中于三环以内区域。“十四五"(2021-2025年)期间计划共建设各类充电桩35.54万根。

       截止2021年6月，该西部城市管辖区共有新能源汽车充电桩共计90根，其中小区充电桩46根(小区公共享充电桩5根，小区内自有停车位私人充电桩41根)，加气站增建充电桩44根；公共充电桩49根，私人充电桩41根；直流快充(380伏)46根，交流慢充(220伏)44根。该辖区新能源汽车充电桩对比如下，见图1-3。

图1西部城市某辖区汽车充电桩各区域占比

图2西部城市某辖区汽车充电桩类型对比

图3西部城市某辖区汽车快慢充数量对比

       通过以上数据及图表分析得知，该辖区新能源汽车充电桩总量较少，充电场站数量少；小区内公用和私人充电桩数量均不足；区域分布不均，省会城市充电桩数量占比较大，其他市(县)区分布较少；整体发展不平衡；与此同时其可开发投资市场潜力巨大。

       经过前期考察、统计、分析、总结后，发现当前存在如下问题：

(1)政策推动力略显不足。

       

(2)私人充电桩建设阻力大。

     

(3)充电设施标准不健全。

     

(4)行业管理不规范。

     

(5)商业模式单一。

     

       AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理，交易结算，资要管理、电能管理，明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压，欠压，绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝，云闪付扫码充电。

4.1应用场所

       适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

4.2系统结构

       系统分为四层：

1）即数据采集层、网络传输层、数据中心层和客户端层。

2）数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。

3）网络传输层：通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

4）数据中心层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

5）应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维APP，充电用户提供充电小程序。

（1）智能化大屏

       智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。

（2）实时监控

       实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压/电流，充电桩告警信息等。

（3）交易管理

       平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

（4）故障管理

       设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

（5）统计分析

       通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

 

 

（6）基础数据管理

       在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

（7）运维APP

       面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送

 

 

（8）充电小程序

       面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

 

       我国正处于转型发展的关键时期，在“新基建"的推动下，新能源汽车充电桩的建设将迎来发展机遇。本文首先通过统计、分析西部城市某辖区新能源汽车充电桩建设现状，总结出当前存在的5点问题，进而提出6点有效建议：快慢充结合；优化充电基础设施布局；智慧平台APP建设；充电设施安全与保险；人才与创新；宣传与引导。以期对西部省市新能源汽车发展及城市规划布局提供一定经验和借鉴。