浅谈新能源汽车充电桩建设和优化
- 发布时间：2024/8/21 8:46:52
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安科瑞 陈聪
摘要：随着近几年来我国社会的快速发展，当前我国社会中各方面水平都已经得到了创新与进步，新能源体系也逐渐开始展露在大众的视野中，新能源的体系与优化也成为了当前社会发展中广受多方关注的一项重点内容。当前新能源汽车的出现，不仅在一定程度上减少了对于资源的消耗，更好的的做到了对于环境的保护，为当前绿色建通体系的发展构建了全新的方向。基于此，本文针对新能源汽车充电桩的建设及优化做出深入研究。
关键词：新能源汽车；充电桩建设；优化
0引言
我国新能源体系在近几年来不断地得到社会各方面的广泛应用，对于新能源体系的构建与发展也逐渐开始成为当前就我国社会各方面的重要发展方向。在各项有关于新能源的建设与发展中，当属新能源汽车的发展对社会各方面的影响更加广泛，但新能源汽车的推出也带动了当前充电桩的建设与发展，并根据充电桩的建设与优化提出了全新的理论。而为了能够更进一步的改善和提升当前新能源汽车的服务质量，要优先做好针对新能源汽车充电桩的建设与优化。
1当前我国新能源汽车及充电桩建设的政策背景
环境问题与社会发展对于资源的需求问题一直以来都是我国社会在发展过程中着重关注的重要问题，而随着我国社会的不断发展，在新形式的影响下，新能源逐渐开始在当前社会中展现出来，尤其是新能源汽车的出现，直接改善了传统交通的环境，使得当前我国社会交通情况可以逐渐向绿色交通的方向转变。就目前来看，新能源汽车已经成为了当前我国社会中的一项重要发展内容，但相应的，大力推广新能源汽车也需要建设相应的新能源汽车充电桩的建设，保证新能源汽车可以在当前我国社会中得到更加良好的发展，打造具有针对性的充电桩建设体系，从根本上满足当前新能源汽车的使用需求。
随着我国社会整体经济水平的提升，人民群众的经济水平以及消费观念也都在不断变化，就目前来说，新能源汽车在我国社会中的普及力度大大增加，也正因如此，当前社会中新能源汽车对于充电的需求也随之大大增加，在社会中增设相应的新能源汽车充电桩也越来越重要，对此，我国社会要做出相应的政策支持，首先做好大型新能源汽车公共充电项目，之后再打造分散式的充电桩，满足各部分新能源汽车的充电需求，迎合当前新能源汽车的实际发展需求，提供更加多样性的新能源汽车充电服务。
2新能源汽车充电桩建设面临的主要问题
2.1新能源汽车充电桩的分布区域均匀性较差
虽然从当前我国社会对于新能源汽车的应用和发展上来看，这种新能源汽车已经开始成为当前我国绿色交通的重要发展内容。但实际上，针对当前我国社会中的新能源汽车的推动发展，能够供其使用的充电桩的分布性较差，部分地区的新能源汽车的充电桩经常出现分布不均的情况这是当前我国社会推动新能源汽车的发展以及新能源汽车充电桩面临的重要问题之一。
现如今应用新能源汽车的车主可以通过手机上的地图软件，快速便捷的智能搜寻新能源汽车充电桩的位置，然而部分地区的新能源汽车充电桩的位置大多集中分布于城市附近的位置，相应的，对于城市周边、郊区地方乃至部分城乡镇等地区缺少对于新能源汽车充电桩的建设，这对于当前我国社会新能源汽车的推广以及绿色交通的建设会产生一定程度的影响，这种新能源汽车充电桩的建设模式不仅不能够满足当前绿色交通的构建与新能源汽车的使用需求，还会导致绿色交通难以在短时间内快速得到创建与提升。
2.2针对当前新能源汽车充电桩的维护不完善
从另一方面来说，当前我国社会对于新能源汽车的发展与研究尚未完善，对于新能源汽车的充电桩也是同样如此，本身新能源汽车的充电桩就具备着相当强的特点，在城市中负责广大新能源汽车的充电运行等职责，也正是由于充电桩相对较强的特点，才更有可能导致新能源汽车充电桩在被大量使用以及一些外界因素影响的情况下产生故障、出现设备性能方面等等的各项问题。
但当新能源汽车的充电桩收到损耗与影响时，相关管理部门却并没有对新能源汽车的充电桩出现的问题进行良好的处理，并且在新能源汽车的日常运行中，相关管理部门也并没有做好针对新能源其策划充电桩的检查与维护管理，久而久之，就会导致新能源汽车的充电桩出现各式各样的问题，并且由于得不到及时良好的处理和解决，新能源汽车充电桩存在的问题会不仅会影响新能源汽车的使用效益，还会对新能源汽车在社会中的口碑造成一定影响[1]。
3新能源汽车充电桩的建设及优化研究
3.1推动相关政策的支持
为了能够更加很好的推动当前新能源汽车充电桩的建设与优化，首先可以从相关政策方面入手，推进相关政策的支持，完善对于新能源汽车充电桩的建设与优化。
新能源汽车在我国社会中的发展是相当重要的，也是构建绿色交通以及完善新时期社会发展建设的一项必要的发展项目与趋势，但想要更好的在当前社会中推广新能源汽车，构建良好的绿色交通建设，就针对当前新能源汽车的充电桩做出相应的建设与优化效果，在政策方面，我国色会会可以加大对新能源汽车充电桩的建设力度，同时，针对对于新能源汽车充电桩的优化推出相应政策，做好充电桩的使用标准与收费标准的管理，在各地区增设新能源汽车公共充电桩的数量，避免由于充电桩大量聚集在城市导致的收费高、数量少的严重问题出现。另一方面，也可以推出对新能源汽车车主的补贴政策，稳固新能源汽车在我国社会中的发展，推进新能源汽车充电桩在社会中的建设。
3.2增加快速充电桩的建设
现如今，我国社会内部人民群众的日常生活节奏越来越快，尤其是在出行方面，现代社会中的很多人都讲究分秒必争，尽量避免无谓的时间消耗与浪费。然而对于新能源汽车的充电是一项相对耗时的时间，很多车主都因为没有充足的时间做好对于新能源汽车的长时间充电而选择对于新能源汽车进行观望，为打消消费者的顾虑，推动绿色交通的构建发展，我国社会推进快速充电桩的建设与升级，解决新能源汽车充电慢的问题。
然而快速充电桩不可避免的带来高成本与高消费，因此，为做好充电桩的成本与投入的平均，可以结合不同地区对于新能源汽车的使用效率与绣球，合理调整常规充电桩与快速充电桩的建设数量，不仅能够符合不同车主的实际使用特点，和能够更加提升充电桩的使用效率[2]。
4安科瑞充电桩收费运营云平台
4.1概述
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。
4.2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。
4.3系统结构
4.3.1系统分为四层：
1）即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。
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。
4.4安科瑞充电桩云平台系统功能
4.4.1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。
4.4.2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。
4.4.3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。
4.4.4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。
4.4.5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。
4.4.6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。
4.4.7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
4.4.8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。
4.5系统硬件配置
| 类型 | 型号 | 图片 | 功能 |
| 安科瑞充电桩收费运营云平台 | AcrelCloud-9000 |
| 安科瑞响应节能环保、绿色出行的号召，为广大用户提供慢充和快充两种充电方式壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kW交流充电桩，30kW壁挂式直流充电桩，智能60kW/120kW直流一体式充电桩等来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求，提供电动汽车充电软件解决方案，可以随时随地享受便捷高效安全的充电服务，微信扫一扫、微信公众号、支付宝扫一扫、支付宝服务窗，充电方式多样化，为车主用户提供便捷、高效、安全的充电服务。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给，能计时，计电度、计金额作为市民购电终端，同时为提高公共充电桩的效率和实用性。 |
| 互联网版智能交流桩 | AEV-AC007D |
| 额定功率7kW，单相三线制，防护等级IP65，具备防雷 保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。 通讯方：4G/wifi/蓝牙支持刷卡，扫码、免费充电可选配显示屏 |
| 互联网版智能直流桩 | AEV-DC030D |
| 额定功率30kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远 程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电 |
| 互联网版智能直流桩 | AEV-DC060S |
| 额定功率60kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电 |
| 互联网版智能直流桩 | AEV-DC120S |
| 额定功率120kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电 |
| 10路电瓶车智能充电桩 | ACX10A系列 |
| 10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10A-TYHN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，扫码、免费充电 ACX10A-TYN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，免费充电 ACX10A-YHW：防护等级IP65，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YW：防护等级IP65，支持刷卡、免费充电 ACX10A-MW：防护等级IP65，仅支持免费充电 |
| 2路智能插座 | ACX2A系列 |
| 2路承载电流20A，单路输出电流10A，单回路功率2200W，总功率4400W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX2A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡、扫码充电 ACX2A-HN：防护等级IP21，支持扫码充电 ACX2A-YN：防护等级IP21，支持刷卡充电 |
| 20路电瓶车智能充电桩 | ACX20A系列 |
| 20路承载电流50A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率11kW。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX20A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX20A-YN：防护等级IP21，支持刷卡，免费充电 |
| 落地式电瓶车智能充电桩 | ACX10B系列 |
| 10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10B-YHW：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电,不带广告屏 ACX10B-YHW-LL：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电。液晶屏支持U盘本地投放图片及视频广告 |
| 智能边缘计算网关 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC12V～36V。支持4G扩展模块，485扩展模块。 |
| 扩展模块ANet-485 | M485模块：4路光耦隔离RS485 | ||
| 扩展模块ANet-M4G | M4G模块：支持4G全网通 | ||
| 导轨式单相电表 | ADL200 |
| 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，输入电流：10（80）A； 电能精度：1级 支持Modbus和645协议 证书：MID/CE认证 |
| 导轨式电能计量表 | ADL400 |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相总有功电能，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；红外通讯；电流规格：经互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 证书：MID/CE认证 |
| 无线计量仪表 | ADW300 |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次）；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目） 证书：CPA/CE认证 |
| 导轨式直流电表 | DJSF1352-RN |
| 直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量，复费率电能统计，SOE事件记录:8位LCD显示:红外通讯:电压输入较大1000V，电流外接分流器接入(75mV)或霍尔元件接入(0-5V);电能精度1级，1路485通讯，1路直流电能计量AC/DC85-265V供电 证书：MID/CE认证 |
| 面板直流电表 | PZ72L-DE |
| 直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量:红外通讯:电压输入较大1000V，电流外接分流器接入·(75mV)或霍尔元件接入(0-20mA0-5V);电能精度1级 证书：CE认证 |
| 电气防火限流式保护器 | ASCP200-63D |
| 导轨式安装，可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测等功能;1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯(选配);额定电流为0~63A，额定电流菜单可设。 |
5结语
综上所述，从当前我国社会对于新能源的使用与发展上来看，新能源汽车不仅能够有效的缓解传统汽车的尾气排放问题给当前社会环境造成的影响，更是能够在一定程度上缓解当前我国社会发展对于能源资源的大量应用，而新能源汽车是主要能源是电力资源，电力资源作为一种清洁的可再生资源，十分符合当前我国社会发展所遵循的可持续发展原则，因此，针对当前新能源汽车的充电桩进行更加有效的建设与优化，不仅能够有效的提升当前新能源汽车在我国社会中的普及，更是能够在当前新形势下的绿色交通体系发展打下坚实良好的基础。
参考文献
[1] 李国强,蒋可军,李锦源,杨屏,新能源汽车公共充电桩布局优化研究[J].汽车测试报告,2023,(08):140-142.
[2] 叶黎敏,新能源汽车充电桩建设及优化分析[J].汽车测试报告,2023,(06):73-75.
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王亚运,新能源汽车充电桩建设及优化研究
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安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.