基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新能源汽車(chē)及充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)

趙 隆，孫浩然

(內(nèi)蒙古自治區(qū)電子研究所有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

電動(dòng)汽車(chē)作為一種綠色能源交通工具，需求越來(lái)越多，未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展前景非常廣闊。在世界能源危機(jī)下，發(fā)展新能源汽車(chē)將成為主流趨勢(shì)。目前現(xiàn)有的充電樁，存在不小的問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)雜亂無(wú)章、充電樁本身就有充電安全等問(wèn)題、電動(dòng)汽車(chē)充電接口協(xié)議等都不同，不便統(tǒng)一管理。這就需要一種能兼容各種充電樁的統(tǒng)一管理平臺(tái)。本項(xiàng)目基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)充電樁信息共享和交互，提高充電樁公眾服務(wù)效率。管理服務(wù)平臺(tái)對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)及充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)端的持續(xù)助力，還將發(fā)揮更重要的作用，在幫助政府監(jiān)管行業(yè)的同時(shí)，助力充電企業(yè)發(fā)展，幫助整個(gè)充電基礎(chǔ)領(lǐng)域優(yōu)化配置，從而進(jìn)一步優(yōu)化充電網(wǎng)絡(luò)，提高充電設(shè)施服務(wù)水平。

在國(guó)家大力支持和加快發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的形勢(shì)下，如何更好地解決自治區(qū)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題，為新能源汽車(chē)提供充電服務(wù)和技術(shù)支持，是擺在各級(jí)政府面前的重要科技難題。電動(dòng)汽車(chē)充電樁技術(shù)是一個(gè)迫在眉睫的關(guān)鍵點(diǎn)，解決得好就可以少走彎路，而且還有助于高鐵設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步，就可以用新的思路來(lái)引領(lǐng)新能源產(chǎn)業(yè)。

1 充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)的主要功能

充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)以云平臺(tái)為基礎(chǔ)，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)、架構(gòu)的擴(kuò)展能力和服務(wù)體系，針對(duì)新能源汽車(chē)及充電設(shè)施公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行靈活的功能部署，保證各個(gè)運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的接入，保證其他充電樁直連設(shè)備的數(shù)據(jù)源接入。盡量兼容舊樁并采集所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)功率控制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證系統(tǒng)對(duì)樁的管理控制能力。

我們的充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的控制和管理，并將采集的充電樁功率、電壓、電流、充電時(shí)間、警告信息等相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)處理管控充電樁功率大小，降低當(dāng)前電網(wǎng)供電壓力，從而進(jìn)行智能化管理，合理分配資源。通過(guò)模塊化搭建服務(wù)，將數(shù)據(jù)處理和管理控制業(yè)務(wù)根據(jù)充電樁的數(shù)量，分別提供不同的最優(yōu)化服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)“高效、快捷”的智能一體化管理。提供30天充電量、電量分時(shí)占比、充電電費(fèi)趨勢(shì)分析，用來(lái)實(shí)時(shí)了解各個(gè)充電站的實(shí)際運(yùn)行情況。

2 充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)的解決方案

我們將建設(shè)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的新能源充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)充電樁集中統(tǒng)一管理和監(jiān)控。充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)包括場(chǎng)站監(jiān)控、信息管理、車(chē)輛管理、用戶(hù)中心、財(cái)務(wù)管理、操作日志、故障日志、我的報(bào)表、系統(tǒng)設(shè)置、退款管理、發(fā)票管理功能。充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)通過(guò)與充電樁設(shè)備通信接入和充電調(diào)度管理，同時(shí)收集充電樁各個(gè)模塊的實(shí)時(shí)狀態(tài)、充電狀態(tài)、交易狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)等信息，并將這些信息存儲(chǔ)起來(lái)，利用獲取到的信息，完成數(shù)據(jù)的處理分析，及時(shí)合理的分配資源，提高充電樁利用率。

在此平臺(tái)基礎(chǔ)上，開(kāi)始研發(fā)適合內(nèi)蒙古自治區(qū)特點(diǎn)的管理措施，如整合舊式充電樁、開(kāi)放程序接口給區(qū)內(nèi)所有社會(huì)實(shí)體、開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能服務(wù)體系，深入開(kāi)展儲(chǔ)能商業(yè)模式和應(yīng)用場(chǎng)景研究，打造多能互補(bǔ)、多元互助的儲(chǔ)能交互中心。拓展儲(chǔ)能云服務(wù)價(jià)值鏈，未來(lái)對(duì)接管理新能源產(chǎn)業(yè)。

下一步，自治區(qū)將有能力推進(jìn)充換電設(shè)施和服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。統(tǒng)籌規(guī)劃布局充換電基礎(chǔ)設(shè)施、構(gòu)建智能化充換電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、推動(dòng)充換電設(shè)施與新能源融合。在多項(xiàng)政策的扶持下，大力推進(jìn)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。新能源汽車(chē)充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。

在此背景下，我們基于多年技術(shù)積累，通過(guò)建設(shè)新能源汽車(chē)及充電設(shè)施公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，對(duì)社會(huì)各類(lèi)充電樁運(yùn)營(yíng)商的充電系統(tǒng)在線(xiàn)情況、充電系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率、充電中槍數(shù)、空閑槍數(shù)等進(jìn)行信息共享，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)充電樁信息共享和交互，提高充電樁公眾服務(wù)效率。

如果本項(xiàng)目成功獲得推廣，將充電樁方便融入現(xiàn)有民用電網(wǎng)，就會(huì)避免大量的專(zhuān)用充電樁、充電站供電設(shè)施重復(fù)建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)全社會(huì)主動(dòng)投資建設(shè)充電設(shè)施，解決充電樁建設(shè)的金融瓶頸。

3 充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)的意義

本項(xiàng)目通過(guò)建設(shè)新能源汽車(chē)及充電設(shè)施公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，對(duì)于現(xiàn)代新能源汽車(chē)有著極其重要的意義：①增大智能充電樁建設(shè)規(guī)模，提高設(shè)備利用率，充電基礎(chǔ)建設(shè)嚴(yán)重滯后于充電汽車(chē)的市場(chǎng)推廣，大力推進(jìn)充電樁建設(shè)是當(dāng)前充電樁行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。本項(xiàng)目建立的管理平臺(tái)能夠初步整合充電設(shè)備查找、預(yù)約、支付等服務(wù)，提升了充電服務(wù)的便利性，提高了用戶(hù)對(duì)于公共充電設(shè)施的使用頻次。設(shè)備監(jiān)控、故障報(bào)警、及時(shí)響應(yīng)制度，降低了設(shè)備空閑率。充電設(shè)備管理運(yùn)維包袱消失，使用效率大大提高，方便了充電樁廠商和充電樁擁有者的運(yùn)營(yíng)，很好地促進(jìn)了社會(huì)資本對(duì)于充電設(shè)施的投資。②改充電環(huán)境與現(xiàn)狀，智能充電樁反饋設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，用戶(hù)在平臺(tái)上可直接查看附近充電柱數(shù)據(jù)或狀態(tài)，也可以搜索特定地區(qū)或某一設(shè)備，方便了用戶(hù)出行。此外，平臺(tái)提供站點(diǎn)的充電排隊(duì)狀態(tài)，在高需求站點(diǎn)的充電高峰期，用戶(hù)可以查看前面排隊(duì)人數(shù)，合理選擇出發(fā)時(shí)間和充電站點(diǎn)，緩解當(dāng)前用車(chē)者的無(wú)樁可尋的困擾，改善用車(chē)環(huán)境。③初步完成對(duì)數(shù)據(jù)的獨(dú)立管理掌控，為政府機(jī)關(guān)隨時(shí)介入管理提供手段。能提供經(jīng)營(yíng)參考基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有助于處理充電樁行業(yè)出現(xiàn)自由競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的無(wú)序失控現(xiàn)象。④新開(kāi)發(fā)的功率管控機(jī)制可以增強(qiáng)目前市場(chǎng)流行軟件的管理能力。本項(xiàng)目建立的功率控制只是控制通道的一種實(shí)驗(yàn)，以此通道為基礎(chǔ)，可以進(jìn)行更進(jìn)一步的控制功能研發(fā)。目前可以提供一種技術(shù)方案，解決同一變壓器下充電樁增加導(dǎo)致的過(guò)載跳閘的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于新型充電技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的新能源汽車(chē)及充電設(shè)施智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源的高效化、合理化管理。通過(guò)建設(shè)新能源汽車(chē)智慧能源管理服務(wù)平臺(tái)，政府可以通過(guò)提供公共服務(wù)掌握充電設(shè)施業(yè)務(wù)的結(jié)算權(quán)，統(tǒng)一充電樁行業(yè)金融權(quán)和規(guī)則制定權(quán)。獲得金融收益支撐管理平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，而不是向現(xiàn)在這樣無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)營(yíng)規(guī)則混亂。政府職能轉(zhuǎn)向金融引導(dǎo)，就可以避免陷入靠國(guó)家政府投資建設(shè)充電樁的窘境。而且平臺(tái)運(yùn)營(yíng)后，可以從經(jīng)營(yíng)管理層面實(shí)現(xiàn)自治區(qū)能源、新能源、電力、交通、電力電子、大數(shù)據(jù)、公共金融等領(lǐng)域的進(jìn)一步整合，形成新的科學(xué)體系，組建一套企業(yè)集群，對(duì)加快推進(jìn)自治區(qū)充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展有著重大的意義。