淺談電動汽車的充電方法和建設充電樁監控系統的必要性

電動汽車以電能為動力，但也有一個很大的缺點，那就是續航能力較差。所以，運用現代科技對電動車進行智能充電就顯得尤為重要。在電動汽車智能充電的研究中，涉及到了電力電子變流技術、 REIP無線射頻技術、智能監控技術以及 CAN總線技術等。本文將 CAN總線的無人值守功能與網絡通信功能與應用到電動汽車智能充電樁的設計與研究中，對無人值守的智能電動車充電樁進行了實踐基礎和理論可行性分析，并提出了一種兼具無人值守功能的電動汽車。將每一臺電動汽車智能充電樁看作一個智能節點，構建了上位機監測與下位機數據采集相結合的系統整體框架，并給出了該系統的軟件設計方法與硬件結構組成方案。對電動汽車智能充電樁的研發與應用，可以實現對電動汽車的快速充電，還可以對充電狀態進行監測與控制，進而解決電動汽車續航能力不足的問題。

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概述

傳統車輛通常以礦物燃料為動力源，但礦物燃料的使用不但帶來了環境污染，同時礦物能源也是一種不可再生的資源，其儲量也在不斷減少。為此，各國紛紛加大了對電動車的研發力度。在電動汽車行業中，我國是一個起步比較早，發展很快的國家，為進一步節能減排，改善地球環境，發展電動汽車已是必然趨勢。然而，由于電動汽車的續航能力較差，以及不方便充電等問題，這些問題也是長期遭到人們的非議，很大程度地制約了電動汽車的廣泛應用。當前，電動汽車的動力來源通常是蓄電池，如果電壓較低，就要進行充電，否則會對速度、汽車性能等方面造成很大的影響。充電方式有很多，其中使用的比較多的有常規充電、電池組快速更換和快速充電等，而作為電動汽車的動力電池重量較大，體積也較大，所以在更換時會遇到不方便的問題。電動車智能充電樁的應用，可以有效地解決電動車充電的問題。智能充電樁可以根據動力電池的電量對電池進行維修，在進行操作時也非常方便。既可以解決電動車隨時充電的難題，也可以為電動車提供保養。

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電動汽車的充電方法和建設充電樁監控系統的必要性

目前 ，電動汽車充電方式主要有以下幾種 ：

? ? ?(1)交流充電。交流充電通常是220 V或者380 V的交流電源，在充電時，車載充電裝置會對電流進行整流和濾波。由此，對電動車供電進行保護，對電動車進行充電。但這種充電方法充電時間長，所以更適合于小型電動車和混合動力電動車。

? ? ?(2)直流充電。本發明是一種以直流電源為動力的充電模式。由于無需通過車載設備調整電流，所以車輛的重量可大幅度降低。所以在進行直流充電時，充電功率比較大，充電效率也比較高，可以實現快速充電。因此，該系統可應用于大規模電動車充電。

? ? ?(3)更換電池組。用這個方法充電的時候，要為電動車準備兩套電池，一套電池為電動車供電。另一群人則是在地面上進行交流。如果所用的蓄電池電量過低，則取下所用的蓄電池，并用另一組代替。這樣的充電方法，可以很大程度地減少充電的時間。不過，為了縮短充電時間，有必要建立更多的換電池組，而且還需要有更多的員工來維護換電池組。因為要花費很大的費用，所以會影響到電動汽車充電的智能性，所以通常都不會采用這種方法來充電。

? ? ?(4)非接觸式充電。這是一種比較少見的方法，因為它需要嵌入一些特殊的電子部件，并且要確保它可以隨時與車輛保持聯系。只有這樣，電動車才能隨時充電。因為技術和投資的原因，這個充電方法并沒有被廣泛地應用。

? ? ?充電的方法有兩種，一種是直流充電，另一種是交流充電。無論是哪一種，都需要有一座充電樁，而想要實現智能充電，就要有一套充電樁的監控系統。雖然目前，電動汽車仍有許多不足之處，但隨著社會、科技等的發展，電動汽車因其噪音小、無污染等優勢，將會逐步被人們所接受和認同。所以，要建立一個充電系統，雖然這個項目很大。不過，還是有必要的。隨著電動車的不斷發展，目前使用的蓄電池多為鋰離子電池。這種類型的電池對充電和放電要求很高，如果沒有建立智能充電樁進行管理。會對鋰電池產生很大的危害，甚至會威脅到人類的生命。

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安科瑞充電樁收費運營云平臺及應用場合

? ? ?AcrelCloud-9000安科瑞充電樁計費與運營云平臺，利用物聯網技術，對汽車充電樁、電動自行車充電站及各充電樁進行實時監測，實現充電服務、支付管理、交易結算、資源管理、電能管理、詳細查詢等功能，并對充電樁的超溫保護、漏電、過電壓、電壓過低、絕緣不良等進行預警。該充電樁可實現以太網，4 G, wifi三種接入，用戶可通過微信，支付寶，云閃付等支付方式進行充電樁充電。

? ? ?適合于居住小區等物業環境，各類企事業單位，醫院，景區，學校，園區等公共建筑，公共停車場，公路充電站，公交樞紐，購物中心，商業綜合體，商業廣場，地下停車場，高速服務區，公寓，寫字樓等。

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系統結構

? ? ?現場設備層：與網絡中的各種傳感器相連接，具體包括了多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

? ? ?網絡通信層：包括智能網關，網絡交換機，以及其他的一些設備。智能網關會積極地對現場設備層設備的數據進行收集，并可以對其進行規范轉換，進行數據存儲，并利用網絡將數據上載到已經建立好的數據庫服務器上，當網絡出現故障的時候，智能網關可以將數據保存在本地，當網絡恢復的時候，從中斷的地方繼續上載數據，確保服務器端的數據不會丟失。

? ? ?平臺管理層：包括應用服務器與數據服務器，完成了與現場全部智能設備之間的數據交互，可以通過個人電腦或移動電腦，對充電站的運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程以及用戶的行為進行實時監控，并且可以使用微信、支付寶等進行在線支付。

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平臺功能描述

5.1充電服務

? ?充電站查詢、充電站查詢、地圖定位、網上充電站收費、充電站結算、導航等。

5.2首頁總覽

? ?總覽當日、當月開戶數，充值金額，充電金額，充電度數，充電次數，充電時長，累計的開戶數，充值金額，充電金額，充電度數，充電次數，充電時長，以及對應的環比增長和同比增長，樁，站分布地圖導航，本月充電統計。

5.3交易結算

? ?對充電定價、預付費、賬單、收入、財務報告等進行分析。

5.4故障管理

? ?失效管理失效記錄查詢、失效處理、失效確認、失效分析等條目，便于使用者對失效的管理及查詢。

5.5統計分析

? ?統計分析支持運營趨勢分析、收益統計，讓用戶可以通過曲線、能耗分析等分析工具，來瀏覽樁的充電運營情況。

審核編輯：劉清