电动汽车有序充电智能管控软件平台设计与应用

安科瑞 武陈燕

摘要:为了打造便捷生活,实现对用户充电信息的采集、充电状态的实时监测,该文基于电动汽车立体车库智能管控系统,设计并开发电动汽车有序充电智能管控软件平台。该软件由电动汽车有序充电后台管理软件和微信小程序两部分构成,旨在实现全面、高效的充电管理。电动汽车有序充电后台管理软件作为整个系统的核心,主要包括基础数据管理模块、有序充电管理模块充电数据管理模块。微信小程序作为前端工具,主要服务于电车用户。用户可以通过小程序录入电车用户的充电需求信息、车辆信息等,还能随时查询电车充电过程状态信息等,从而实现对多网数据的统一调度、统一监控和统一管理,实现智能立体车库高效、安全运营。

一、引言

进人21世纪以来，新能源汽车因为融汇了新能源、新材料和互联网、大数据和人工智能等多种变革性技术,对建设清洁美丽世界、构建人类命运共同体具有重要意义,得到了大力推广。新能源汽车的充电基础设施是新能源汽车产业的重要组成部分，是新能源汽车重要的配套基础设施。目前各种充电设施内部车辆信息网、充电设备物联网、电网等多套系统之间存在信息共享困难、数据种类繁多、系统动态异构及信息孤岛现象严重等问题。如何实现多网融合,并研发电动汽车立体车库智能管控软件平台及移动客户端，打造便捷生活,实施“互联网+”信息惠民工程,是本项目的落脚点。

二、电动汽车立体车库智能管控软件平台

智能管控系统由基础负荷预测算法、有序充电算法、智能管控装置和智能管控软件4部分构成。基础负荷预测算法是利用历史负荷对未来 24h的区域负荷进行预测,主要目的是为有序充电算法提供未来时间的可用负荷容量。有序充电算法是本系统的核心,主要目的是实现对电动汽车充电的优化控制,实现负荷的移峰填谷和降低充电费用。智能管控装置由数据转换单元(DTU)和充电管理控制器组成,DTU通过485 接口与每台充电桩中的充电控制器及小区基础负荷总电度量表进行通信,通过以太网接口与服务器进行通信,来中转数据;充电管理控制器的主要功能是控制充电桩的通断和采集充电状态信息。

电动汽车有序充电智能管控软件主要由电动汽车有序充电后台管理软件和微信小程序构成。电动汽车有序充电后台管理软件包括基础数据管理、有序充电管理、充电数据管理等功能。微信小程序的主要功能是录人电车用户充电需求信息、车辆信息,查询电车充电过程状态信息和提醒电车用户充电完成，软件总体架构如图1所示。

图1 智能管控软件总体架构图

三、应用方案

图2 平台结构图

充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理，提高充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过APP或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。通过平台可对充电桩的功率、电压、电流等参数进行实时监控，及时发现和处理充电桩故障和异常情况对充电桩的功率进行控制和管理，确保充电桩在合理的功率范围内充电，避免对电网造成过大的负荷。

四、安科瑞充电桩云平台具体的功能

平台除了对充电桩的监控外，还对充电站的光伏发电系统、储能系统以及供电系统进行集中监控和统一协调管理，提高充电站的运行可靠性，降低运营成本，平台系统架构如图3所示。

图3 充电桩运营管理平台系统架构

大屏显示：展示充电站设备统计、使用率排行、运营统计图表、节碳量统计等数据。

图4 大屏展示界面

站点监控：显示设备实时状态、设备列表、设备日志、设备状态统计等功能。

图5 站点监控界面

设备监控：显示设备实时信息、配套设备状态、设备实时曲线、关联订单信息、充电功率曲线等。

图6 设备监控界面

运营趋势统计：显示运营信息查询、站点对比曲线、日月年报表、站点对比列表等功能。

图7 运营趋势界面

收益查询：提供收益汇总、实际收益报表、收益变化曲线、支付方式占比等功能。

图8 收益查询界面

故障分析：提供故障汇总、故障状态饼图、故障趋势分析、故障类型饼图等功能。

图9 故障分析界面

订单记录：提供实时/历史订单查询、订单终止、订单详情、订单导出、运营商应收信息、充电明细、交易流水查询、充值余额明细等功能。

图10 订单查询界面

五、产品选型

安科瑞为广大用户提供慢充和快充两种充电方式，便携式、壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kw/21kw交流充电桩，30kw直流充电桩，60kw/80kw/120kw/180kw直流一体式充电桩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。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给，同时为提高公共充电桩的效率和实用性，具有有智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能；智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能；云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等；远程升级：具备完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级；保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能；适配车型：满足国标充电接口，适配所有符合国标的电动汽车，适应不同车型的不同功率。下面是具体产品的型号和技术参数。

六、现场图片

七、结论

本系统是基于于电动汽车立体车库智能管控系统进行开发的电动汽车有序充电智能管控软件平台。电动汽车有序充电后台管理软件可以实现对充电桩的远程监控和管理，确保充电桩的正常运行和充电服务的顺利进行;微信小程序则为用户提供了便捷的充电服务预约和支付功能，提高了充电服务的便利性和用户体验。该平台结合了后台管理和用户端功能，实现了对电动车充电服务的全面管控和优化，为用户和运营商提供了更加便捷和高效的充电服务体验。