一、 背景與意義

隨著全球能源結構調整和環(huán)保意識增強，新能源汽車產業(yè)蓬勃發(fā)展，電動汽車保有量持續(xù)攀升。然而，充電效率低、充電時間長等問題嚴重制約了電動汽車的普及和應用。因此，研究并應用快速充電技術，提升充電效率，縮短充電時間，成為推動新能源汽車產業(yè)發(fā)展的關鍵。

二、汽車快速充電技術的現(xiàn)狀

汽車快速充電技術是指能夠在短時間內為電動汽車充電至高容量的技術。目前，有兩種主要的快速充電技術:直流快充(DC Fast Charging)和無線充電技術。直流快充技術是當前使用廣泛的快速充電技術之一。它通過專門設計的充電設備向電動汽車提供直流電力，以便更快地充電。直流快充技術通常能夠在短時間內充電至 80%以上的電池容量。目前，國際上常見的直流快充標準包括 CHAdeM0、CCS(Combined ChargingSystem)和特斯拉的超級充電網(wǎng)。無線充電技術是另一種快速充電技術，它通過電磁感應原理將充電設備中的電能傳輸?shù)诫妱悠囍?，無需物理連接。無線充電技術被視為未來充電技術的趨勢，因為它提供了更便利的充電方式。目前，無線充電技術正在不斷發(fā)展中，并且一些汽車制造商已經開始在部分車型中應用。總體而言，汽車快速充電技術在過去幾年取得了顯著的進展?？焖俪潆娬军c數(shù)量迅速增長，充電效率和充電速度也在不斷提高。然而，仍然存在一些挑戰(zhàn)，如快速充電設備的成本、能源供給的可靠性和電池的耐久性等。隨著技術的進一步發(fā)展和推廣應用，我們可以期待汽車快速充電技術在未來得到進一步提升和普及。

三、電動汽車充電樁快速充電技術存在的問題

3.1成本問題

電動汽車充電樁快速充電技術在推動電動汽車行業(yè)發(fā)展方面具有積極作用，然而，其中存在著一些成本問題。下面是關于電動汽車充電樁快速充電技術成本問題的要點。首先，快速充電技術需要充電設備，這通常意味著更高的投資成本?？焖俪潆娫O備比普通充電設備更為復雜，需要更多的硬件和電子元件，以及用于散熱和保護系統(tǒng)的更多附件和設備。這些額外的組件和功能都會增加充電樁的制造成本。其次，快速充電技術需要更大功率的電源供應，這可能需要進行電網(wǎng)改造和升級，從而增加了基礎設施的成本。為了滿足快速充電設備對高功率電源的需求，需要增加變壓器容量、改造配電設備、增設新的電纜和電線等，這些都需要投入額外的經費。最后，快速充電樁的安裝和布局也會對成本產生影響?？焖俪潆娫O備通常需要較大的占地面積，而這在城市等有限空間環(huán)境中可能很難實施。此外，充電樁的安裝、土建工程、設備搬遷等等，都需要投入人力和資金來完成，增加了成本。

3.2電網(wǎng)壓力和容量問題

電動汽車充電樁快速充電技術的推廣和應用受到電網(wǎng)壓力和容量問題的制約。下面是關于電網(wǎng)壓力和容量問題的要點。首先，電動汽車快速充電技術需要大功率電源來滿足快速充電的需求。這意味著在短時間內向電動汽車提供大量的電能。然而，電網(wǎng)的傳統(tǒng)設計往往無法滿足這種高功率需求。傳輸和分配高功率電能會對電網(wǎng)產生額外的壓力，容易導致電網(wǎng)的過載和不穩(wěn)定。其次，電動汽車的普及和快速充電設備的大規(guī)模部署會給電網(wǎng)容量帶來挑戰(zhàn)。隨著電動汽車數(shù)量的增加，每天的充電需求將顯著增加?？焖俪潆娫O備每次充電需要更多的電能，這將加大對電網(wǎng)的負荷。如果沒有適當?shù)碾娋W(wǎng)規(guī)劃和配套建設，電網(wǎng)容量可能會不足，導致供電不穩(wěn)定和充電速度的降低。

四、 應用方案

圖1 平臺結構圖

充電運營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術的充電設施管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗和服務質量。用戶可以通過APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時也能為充電站提供更準確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調度和管理。通過平臺可對充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內充電，避免對電網(wǎng)造成過大的負荷。

五、安科瑞充電樁云平臺具體的功能

平臺除了對充電樁的監(jiān)控外，還對充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調管理，提高充電站的運行可靠性，降低運營成本，平臺系統(tǒng)架構如圖2所示。

圖2 充電樁運營管理平臺系統(tǒng)架構

大屏顯示：展示充電站設備統(tǒng)計、使用率排行、運營統(tǒng)計圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計等數(shù)據(jù)。

圖3 大屏展示界面

站點監(jiān)控：顯示設備實時狀態(tài)、設備列表、設備日志、設備狀態(tài)統(tǒng)計等功能。

圖4 站點監(jiān)控界面

設備監(jiān)控：顯示設備實時信息、配套設備狀態(tài)、設備實時曲線、關聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。

圖5 設備監(jiān)控界面

運營趨勢統(tǒng)計：顯示運營信息查詢、站點對比曲線、日月年報表、站點對比列表等功能。

圖6 運營趨勢界面

收益查詢：提供收益匯總、實際收益報表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

圖7 收益查詢界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類型餅圖等功能。

圖8 故障分析界面

訂單記錄：提供實時/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導出、運營商應收信息、充電明細、交易流水查詢、充值余額明細等功能。

圖9 訂單查詢界面

六、 總結

基于安科瑞充電樁云平臺，開展新能源電動汽車充電樁快速充電技術研究與應用，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應用前景。通過電池特性分析、充電策略優(yōu)化、充電過程監(jiān)控、用戶行為分析等技術手段，可有效提升充電效率，縮短充電時間，延長電池壽命，提高充電樁運營效率，為新能源汽車產業(yè)發(fā)展提供有力支撐。