胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：公共交通是城市的“動(dòng)脈"，在城市公交車(chē)輛逐漸新能源化的當(dāng)下，對(duì)充電樁資源進(jìn)行集約化一體化管理，實(shí)現(xiàn)充電資源的有效利用；根據(jù)電池充放電特性及行車(chē)作業(yè)計(jì)劃，制定合理的充電策略是保證城市“動(dòng)脈"暢通的關(guān)鍵所在。在當(dāng)今全球氣候變化和環(huán)境保護(hù)的大背景下，推動(dòng)公交綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)。多場(chǎng)景有序充電作為一項(xiàng)創(chuàng)新的技術(shù)和管理模式，正為公交綠色低碳轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)大動(dòng)力。

關(guān)鍵詞：公共交通，一體化管理，充電策略

1 純電動(dòng)公交車(chē)充電問(wèn)題及解決

隨著新能源公交車(chē)輛規(guī)模快速，純電動(dòng)公交車(chē)輛的充電，面臨著充電樁平臺(tái)不同、協(xié)議不通和電池容量、充電速度不同等問(wèn)題。車(chē)輛充電過(guò)程中缺乏整體有效管理，大多采用人工經(jīng)驗(yàn)編制作業(yè)計(jì)劃，對(duì)車(chē)輛充電靠人工開(kāi)啟充電開(kāi)關(guān)。人工經(jīng)驗(yàn)的充電方式無(wú)法很好地考慮車(chē)輛排班以及不同車(chē)輛、充電樁充電速度的問(wèn)題，充電樁整體利用效率不高，無(wú)法滿足車(chē)輛運(yùn)營(yíng)需求；人工經(jīng)驗(yàn)充電也無(wú)法充分考慮分時(shí)電價(jià)以及電網(wǎng)波谷壓力，在車(chē)輛大規(guī)模充電過(guò)程中易對(duì)電網(wǎng)造成壓力，并使得整體運(yùn)營(yíng)成本上升。

針對(duì)純電動(dòng)公交車(chē)的充電問(wèn)題，天邁新能源充電整體解決方案打造統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，通過(guò)接入不同品牌、型號(hào)的充電設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一核算，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)管統(tǒng)算，解決企業(yè)充電管理難、充電核算難的問(wèn)題；依據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)作業(yè)計(jì)劃、車(chē)輛綜合能耗等信息，對(duì)充電進(jìn)行智能調(diào)度，提供快充快補(bǔ)、慢充補(bǔ)能等多種充電方式，解決車(chē)輛什么時(shí)間充電、充多少電的問(wèn)題，在滿足運(yùn)營(yíng)的前提下，降低充電成本，實(shí)現(xiàn)充電智能調(diào)度；通過(guò) APP、小

程序、IC 卡等方式向公眾提供快速充電服務(wù)，將閑置充電資源提供給社會(huì)車(chē)輛、出租車(chē)使用，以提高設(shè)備利用率，增加企業(yè)效益，實(shí)現(xiàn)充電運(yùn)營(yíng)。

2 充電設(shè)備集約化管理，提高管理效率

對(duì)于公交企業(yè)充電樁的建設(shè)來(lái)說(shuō)，大多企業(yè)面臨廠家多、協(xié)議雜、平臺(tái)不兼容等問(wèn)題，缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行一站式集約化管理。各平臺(tái)、各充電樁之間獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，無(wú)法形成有效聯(lián)動(dòng)，造成管理成本增加、運(yùn)營(yíng)難度加大、運(yùn)維效率降低。由于平臺(tái)不統(tǒng)一，對(duì)不同公司、不同經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的費(fèi)用清算和對(duì)賬十分困難，經(jīng)營(yíng)活動(dòng)受到很大限制。為了進(jìn)一步提高公交企業(yè)對(duì)充電樁資源的管理效率，打破設(shè)備、平臺(tái)壁壘勢(shì)在必行。企業(yè)可以通過(guò)構(gòu)建一整套完善的充電樁對(duì)接協(xié)議，將不同廠家的設(shè)備接入統(tǒng)一的管理平臺(tái)進(jìn)行管理、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)，對(duì)充電樁分布、運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、故障問(wèn)題實(shí)時(shí)、監(jiān)控，形成一套有效完善的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控體系，提高企業(yè)對(duì)充電樁運(yùn)營(yíng)的管理能力。

3.多場(chǎng)景有序充電的優(yōu)勢(shì)

3.1提高充電效率

多場(chǎng)景有序充電可以根據(jù)不同的充電需求和場(chǎng)景，智能調(diào)整充電功率和時(shí)間。在公交場(chǎng)站、停車(chē)場(chǎng)等固定場(chǎng)所，可以利用夜間低谷電價(jià)進(jìn)行大功率快充，滿足公交車(chē)的日常運(yùn)營(yíng)需求。而在路邊充電樁、商場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)等臨時(shí)場(chǎng)所，可以進(jìn)行小功率慢充，為公交車(chē)提供應(yīng)急充電服務(wù)。這種靈活的充電方式可以大大提高充電效率，減少充電時(shí)間和成本。

3.2優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)荷

公交車(chē)的充電需求通常較大，如果無(wú)序充電，可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成較大的負(fù)荷壓力。而多場(chǎng)景有序充電可以通過(guò)智能控制系統(tǒng)，合理安排充電時(shí)間和功率，避免高峰時(shí)段充電，從而優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)荷，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.3延長(zhǎng)電池壽命

合理的充電方式可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。多場(chǎng)景有序充電可以根據(jù)電池的狀態(tài)和需求，采用恒流、恒壓、涓流等不同的充電模式，避免過(guò)充和過(guò)放，從而延長(zhǎng)電池的使用壽命。此外，多場(chǎng)景有序充電還可以對(duì)電池進(jìn)行智能管理和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決電池故障，提高電池的安全性和可靠性。

4.多場(chǎng)景有序充電在公交綠色低碳轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用

4.1公交場(chǎng)站充電

公交場(chǎng)站是公交車(chē)的主要充電場(chǎng)所。在公交場(chǎng)站建設(shè)大功率快充樁，可以滿足公交車(chē)的快速充電需求。同時(shí)，通過(guò)智能控制系統(tǒng)，合理安排公交車(chē)的充電時(shí)間和順序，避免高峰時(shí)段充電，優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)荷。此外，還可以在公交場(chǎng)站建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，為公交車(chē)提供綠色能源，進(jìn)一步降低碳排放。

4.2路邊充電樁充電

在城市道路兩側(cè)、商場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所建設(shè)路邊充電樁，可以為公交車(chē)提供應(yīng)急充電服務(wù)。路邊充電樁通常采用小功率慢充模式，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成較大的負(fù)荷壓力。同時(shí)，通過(guò)智能定位系統(tǒng)，公交車(chē)司機(jī)可以方便地找到附近的充電樁，提高充電的便捷性。

4.3智能公交系統(tǒng)與有序充電的結(jié)合

智能公交系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交車(chē)的位置、電量、運(yùn)行狀態(tài)等信息，為多場(chǎng)景有序充電提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)智能公交系統(tǒng)和有序充電的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)公交車(chē)的智能調(diào)度和充電管理，提高公交運(yùn)營(yíng)的效率和可靠性。例如，當(dāng)公交車(chē)電量較低時(shí)，智能公交系統(tǒng)可以自動(dòng)安排公交車(chē)前往最近的充電樁進(jìn)行充電，避免因電量不足而影響運(yùn)營(yíng)。

5安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)助力有序充電開(kāi)展

5.1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(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

5.2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)。

5.3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，充電用戶提供充電小程序。

5.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

5.4.1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。

5.4.2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。

5.4.3交易管理

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

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

5.4.5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，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

5.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶，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)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

5.4.7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、查詢流量卡使用情況、查詢充電\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

5.4.8充電小程序

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

5.5系統(tǒng)硬件配置

1. 總結(jié)

多場(chǎng)景有序充電作為一項(xiàng)創(chuàng)新的技術(shù)和管理模式，為公交綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了有力支持。在未來(lái)的發(fā)展中，需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定、資金投入和安全管理等方面的工作，推動(dòng)多場(chǎng)景有序充電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為城市可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。公交充電資源通過(guò)平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了有效的動(dòng)態(tài)調(diào)配，不僅僅滿足公交內(nèi)部車(chē)輛的充電需求，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)配出的富裕充電資源也能為更多的社會(huì)車(chē)輛提供服務(wù)，以此提高充電場(chǎng)站的利用效率，增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益

參考文獻(xiàn)：

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[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版