淺聊光伏直流智能充電樁有序充電策略與應(yīng)用效果

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要： 隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，對(duì)充電樁的需求日益增長(zhǎng)。光伏直流智能充電樁結(jié)合了光伏發(fā)電技術(shù)與直流充電技術(shù)，具有高效、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。本文深入探討了光伏直流智能充電樁的有序充電策略，并分析了其應(yīng)用效果，為推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1. 高效節(jié)能：利用太陽(yáng)能發(fā)電，減少對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴(lài)，降低能源消耗。

2. 快速充電：直流充電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速充電，縮短電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間。

3. 智能控制：具備智能充電控制功能，可以根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的需求和電網(wǎng)的負(fù)荷情況進(jìn)行有序充電。

4. 環(huán)保可持續(xù)：使用清潔能源，減少碳排放，對(duì)環(huán)境友好。

1. 分時(shí)充電：根據(jù)不同時(shí)間段的電價(jià)和電網(wǎng)負(fù)荷情況，制定不同的充電價(jià)格，引導(dǎo)用戶(hù)在低谷時(shí)段充電，高峰時(shí)段減少充電或停止充電。例如，在夜間電價(jià)較低時(shí)，鼓勵(lì)用戶(hù)進(jìn)行充電，而在白天電價(jià)較高且電網(wǎng)負(fù)荷較大時(shí)，限制充電功率或暫停充電。

2. 預(yù)約充電：用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī) APP 等方式提前預(yù)約充電時(shí)間，充電樁根據(jù)預(yù)約信息進(jìn)行有序充電安排。這樣可以避免用戶(hù)在高峰時(shí)段集中充電，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。

1. 功率限制：根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況，對(duì)充電樁的輸出功率進(jìn)行限制。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷較大時(shí)，降低充電樁的輸出功率，以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊；當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷較小時(shí)，提高充電樁的輸出功率，加快充電速度。

2. 功率分配：對(duì)于多個(gè)充電樁同時(shí)工作的情況，可以采用功率分配策略，根據(jù)充電樁的優(yōu)先級(jí)和電動(dòng)汽車(chē)的需求，合理分配充電功率。例如，優(yōu)先為急需充電的電動(dòng)汽車(chē)分配較高的功率，而對(duì)于電量較充足的電動(dòng)汽車(chē)則分配較低的功率。

1. 需求響應(yīng)信號(hào)：電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以向充電樁發(fā)送需求響應(yīng)信號(hào)，通知充電樁調(diào)整充電功率或暫停充電。充電樁根據(jù)需求響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的操作，以配合電網(wǎng)的調(diào)度和運(yùn)行。

2. 激勵(lì)機(jī)制：為了鼓勵(lì)用戶(hù)參與需求響應(yīng)，可以建立激勵(lì)機(jī)制，對(duì)響應(yīng)需求的用戶(hù)給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償或優(yōu)惠政策。例如，對(duì)在高峰時(shí)段減少充電或暫停充電的用戶(hù)給予電費(fèi)折扣或積分獎(jiǎng)勵(lì)。

1. 負(fù)荷平衡：通過(guò)有序充電策略，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷的合理分布，避免高峰時(shí)段充電負(fù)荷集中對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊，有助于電網(wǎng)的負(fù)荷平衡。

2. 電壓穩(wěn)定：合理控制充電樁的輸出功率，可以減少充電過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)電壓的影響，提高電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。

3. 可靠性提高：有序充電可以降低電網(wǎng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，提高電網(wǎng)的可靠性和供電質(zhì)量。

1. 充電成本降低：分時(shí)充電和預(yù)約充電等策略可以讓用戶(hù)在電價(jià)較低的時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本。

2. 充電便利性提高：智能充電控制功能可以為用戶(hù)提供更加便捷的充電服務(wù)，例如通過(guò)手機(jī) APP 實(shí)時(shí)查看充電狀態(tài)、預(yù)約充電時(shí)間等。

3. 環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)：使用光伏直流智能充電樁可以讓用戶(hù)更加直觀地感受到清潔能源的利用，增強(qiáng)用戶(hù)的環(huán)保意識(shí)。

1. 減少碳排放：利用太陽(yáng)能發(fā)電為電動(dòng)汽車(chē)充電，可以減少傳統(tǒng)能源的消耗，降低碳排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到積極的作用。

2. 促進(jìn)可再生能源發(fā)展：光伏直流智能充電樁的推廣應(yīng)用可以促進(jìn)太陽(yáng)能等可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。

五、安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)選型方案

（一）概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)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(chē)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(xún)等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕緣低各類(lèi)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(hù)通過(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

（二）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)。

（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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)層和客戶(hù)端層。

（2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)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(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

（4）數(shù)據(jù)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(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

（5）應(yīng)客戶(hù)端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶(hù)通過(guò)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(hù)提供充電小程序。

（四）安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

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。

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(guò)程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

3.交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù)，對(duì)其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷(xiāo)等操作，可查看小區(qū)用戶(hù)每日的充電交易詳細(xì)信息。

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(guò)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(guò)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(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

5.統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)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(xún)充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

6.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶(hù)，運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)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(hù)充值、凍結(jié)和解綁。

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(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)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

8.充電小程序

面向充電用戶(hù)使用，可查看附近空閑設(shè)備，主要包含掃碼充電、賬戶(hù)充值，充電卡綁定、交易查詢(xún)、故障申訴等功能。

（五）系統(tǒng)硬件配置

光伏直流智能充電樁作為一種新型的電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)合理的有序充電策略，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷的優(yōu)化管理，降低對(duì)電網(wǎng)的影響，提高用戶(hù)的充電便利性和成本效益，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到積極的作用。然而，目前光伏直流智能充電樁的推廣應(yīng)用還面臨著一些挑戰(zhàn)，如成本較高、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、政策支持力度不足等。未來(lái)需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，完善相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，加大推廣應(yīng)用力度，推動(dòng)光伏直流智能充電樁的可持續(xù)發(fā)展，為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的繁榮和能源轉(zhuǎn)型做出更大的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介

張繼冬，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。