安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著新能源汽車在產(chǎn)業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)及綜合園區(qū)中的快速普及，園區(qū)內(nèi)部充電需求呈現(xiàn)出集中化、高頻化與多主體并存的特征。傳統(tǒng)以單體充電樁為核心的建設(shè)模式，在運(yùn)行安全、負(fù)荷控制和運(yùn)營(yíng)管理方面逐漸暴露出局限性。本文結(jié)合園區(qū)充電站的典型應(yīng)用場(chǎng)景，探討了一種基于云平臺(tái)的充電站集中管理模式，對(duì)其系統(tǒng)架構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制及實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析，為園區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：園區(qū)充電站；新能源汽車；云平臺(tái)；負(fù)荷管理；集中運(yùn)維

引言

在“雙碳”目標(biāo)與新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)推進(jìn)的背景下，各類園區(qū)逐步成為新能源汽車充電需求的集中區(qū)域。一方面，園區(qū)員工通勤車輛、電動(dòng)公務(wù)車輛、電動(dòng)物流車輛數(shù)量快速增長(zhǎng)；另一方面，園區(qū)原有配電系統(tǒng)多按傳統(tǒng)負(fù)荷設(shè)計(jì)，面對(duì)集中充電場(chǎng)景時(shí)，安全裕度和調(diào)度能力明顯不足。

實(shí)踐表明，單純依靠增加充電樁數(shù)量或盲目擴(kuò)容配電容量，不僅投資成本高，也難以解決運(yùn)營(yíng)和管理層面的復(fù)雜問題。因此，構(gòu)建一種兼顧安全性、可管理性與運(yùn)營(yíng)效率的園區(qū)充電站系統(tǒng)，已成為當(dāng)園區(qū)能源建設(shè)的重要課題。

園區(qū)充電站運(yùn)行特征與管理需求分析

與公共快充站或住宅充電場(chǎng)景相比，園區(qū)充電站呈現(xiàn)出明顯的自身特點(diǎn)。先，充電用戶類型多樣，既包含固定員工，也包含訪客及內(nèi)部車輛，不同用戶在收費(fèi)、權(quán)限和使用頻率上存在顯著差異。其次，充電行為具有明顯的時(shí)間集中性，上下班高峰期負(fù)荷疊加風(fēng)險(xiǎn)突出。再次，園區(qū)對(duì)安全運(yùn)行和統(tǒng)一管理的要求普遍高于社會(huì)公共場(chǎng)所。

在此背景下，園區(qū)充電站不僅需要滿足基本的充電功能，更需要具備集中監(jiān)控、負(fù)荷調(diào)節(jié)、故障預(yù)警和運(yùn)營(yíng)分析等綜合能力，這對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)提出了更高要求。

基于云平臺(tái)的園區(qū)充電站系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

AcrelCloud-9000充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的汽車充電站、電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電樁進(jìn)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，資源管理、電能管理、明細(xì)查詢等，同時(shí)對(duì)充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進(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)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

在該架構(gòu)下，充電樁運(yùn)行狀態(tài)、電能計(jì)量信息及故障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至平臺(tái)，運(yùn)維與管理人員可通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制。同時(shí)，平臺(tái)通過標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議與園區(qū)配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，使充電負(fù)荷納入整體用電管理體系，而非作為“孤立負(fù)荷”存在。

充電負(fù)荷與用電安全協(xié)同控制機(jī)制

園區(qū)充電站運(yùn)行中的核心風(fēng)險(xiǎn)之一，是集中充電對(duì)變壓器和配電系統(tǒng)造成的沖擊。本文所采用的系統(tǒng)方案，將變壓器負(fù)荷監(jiān)測(cè)引入充電控制邏輯之中，通過對(duì)配電側(cè)實(shí)時(shí)負(fù)荷的感知，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電行為的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

當(dāng)園區(qū)整體負(fù)荷接近設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)可對(duì)新增充電請(qǐng)求進(jìn)行功率限制，必要時(shí)暫停新的充電任務(wù)，待負(fù)荷回落后再恢復(fù)。這種以“主動(dòng)調(diào)控”為特征的運(yùn)行方式，有效降低了園區(qū)在高峰時(shí)段發(fā)生過載運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，提高了既有配電資源的利用效率。

園區(qū)充電站運(yùn)營(yíng)與管理模式分析

在運(yùn)營(yíng)管理層面，云平臺(tái)對(duì)園區(qū)充電站的作用不僅體現(xiàn)在設(shè)備監(jiān)控，更體現(xiàn)在數(shù)據(jù)整合與管理策略的實(shí)施上。通過對(duì)充電記錄、用戶行為及收益數(shù)據(jù)的持續(xù)積累，園區(qū)管理方能夠清晰掌握充電設(shè)施的使用情況和運(yùn)行效率。

系統(tǒng)支持多種用戶策略配置，使員工、訪客及內(nèi)部車輛可在同一平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)差異化管理。這種靈活的運(yùn)營(yíng)模式，有助于園區(qū)在保障內(nèi)部服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施的合理收費(fèi)與可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。

首頁(yè)

統(tǒng)計(jì)該賬戶下所有充電站的充電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

充電站監(jiān)控

可以按站點(diǎn)名稱進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統(tǒng)計(jì)訂單信息、故障記錄，點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號(hào)后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁(yè)面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷（搭配ACM300T、ADW300），當(dāng)負(fù)荷超過50%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過80%時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負(fù)荷下降為止。

交易管理

交易管理包括賬戶信息、充電記錄、交易流水、充值記錄等功能

故障管理

故障管理包括故障記錄、故障處理、故障確認(rèn)、故障分析等功能

統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析包括運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)、能耗分析、故障分析、財(cái)務(wù)報(bào)表、不活躍用戶等

商戶管理

1. 平臺(tái)中可以管理多個(gè)商戶，每個(gè)商戶對(duì)應(yīng)多個(gè)充電站；

2. 用戶可在各商戶的充電站充電，消費(fèi)金額進(jìn)入相應(yīng)商戶的微信/支付寶賬號(hào)；

3. 各商戶之間錢包余額不通用；

4. 用戶在某個(gè)商戶的錢包中充值后，可在該商戶下屬的所有充電站使用錢包余額充電。

掃碼充電

1. 掃碼或輸入充電樁編號(hào)后，進(jìn)入充電頁(yè)面；

2. 輸入充電參數(shù)，點(diǎn)擊啟動(dòng)充電；

3. 付款，可以選擇微信支付或錢包余額支付；

4. 付款成功后，自動(dòng)啟動(dòng)充電；

5. 錢包余額不足時(shí)，可以直接進(jìn)行充值。

應(yīng)用效果與實(shí)踐意義

從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，基于云平臺(tái)的園區(qū)充電站系統(tǒng)在運(yùn)行穩(wěn)定性、管理效率和用戶體驗(yàn)方面均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。集中監(jiān)控與遠(yuǎn)程運(yùn)維顯著降低了人工巡檢成本，負(fù)荷協(xié)同控制機(jī)制有效緩解了配電壓力，而數(shù)據(jù)化運(yùn)營(yíng)為園區(qū)后續(xù)擴(kuò)建和優(yōu)化提供了可靠依據(jù)。

更重要的是，該模式為園區(qū)向綜合能源管理與智慧用能方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使充電站從單一配套設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)閳@區(qū)能源系統(tǒng)的重要組成部分。

結(jié)論

園區(qū)充電站建設(shè)正從“數(shù)量驅(qū)動(dòng)”逐步轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)”。本文通過對(duì)園區(qū)充電站集中化管理模式的分析表明，基于云平臺(tái)的充電系統(tǒng)能夠在保障安全運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。該模式對(duì)于提升園區(qū)新能源基礎(chǔ)設(shè)施水平、推動(dòng)園區(qū)綠色低碳發(fā)展具有積的現(xiàn)實(shí)意義。

審核編輯 黃宇