淺析電動(dòng)汽車(chē)充電樁發(fā)展現狀及運營(yíng)模式
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的日臻成熟和新能源政策的深入推進(jìn),越來(lái)越多的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品進(jìn)入普通消費者視野。眼下電動(dòng)汽車(chē)快速推廣的較大障礙就是充電樁的建設,加快充電樁建設刻不容緩。
關(guān)鍵詞:充電樁;建設;運營(yíng)
0引言
電動(dòng)汽車(chē)是符合當前時(shí)代發(fā)展需求的低碳化交通工具,更是符合當前社會(huì )民眾出行需求的主流趨勢,作為運營(yíng)基礎的充電體系,是電動(dòng)出行工具能否得到廣泛認可的重要基礎。所以對其普及與完善的討論十分必要。由于充電站和充電樁的選址、建設、維修維護都需要花費大量人力物力財力,這是一個(gè)需要多方合力的產(chǎn)業(yè)。
1電動(dòng)汽車(chē)充電樁發(fā)展形勢
1.1發(fā)展現狀
在電動(dòng)汽車(chē)推廣過(guò)程中,車(chē)、電池、充電是要面對的三個(gè)問(wèn)題。如果充電設施建設完善,就可以降低消費者對里程的要求,車(chē)輛成本隨之下降,私人市場(chǎng)逐漸打開(kāi),逐漸形成良性循環(huán)。"但在電動(dòng)汽車(chē)與充電樁之間,“應該先有車(chē)還是應該先有樁"的糾結一直存在。一方面,人們都在說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸是充電基礎設施的不完善。而另一方面,由于能實(shí)際上路跑起來(lái)的私人電動(dòng)車(chē)也沒(méi)有多少,大量建好的充電樁閑置甚至荒廢。
當前,社會(huì )普遍認為,應該把建設充電樁上升為的基礎建設規范,新的道路建設、新的小區建設以至于老區改造,都應把充電樁建設作為一個(gè)硬性的規定。無(wú)疑,政策層面的支持對充電設施建設將是一個(gè)很大的推力。但充電設施建設需要更多有效的想法和辦法。不過(guò),目前核心的問(wèn)題,是需要有一個(gè)完整并且行之有效的市場(chǎng)機制來(lái)保證充電設施的建設,充電樁建設也需要有合適的運營(yíng)機制,不能依。應當用市場(chǎng)化的機制和政策促進(jìn)充電樁建設,需要有一個(gè)投資盈利的模式,一定要有這樣的機制,一定要讓建充電樁的人也得益?,F在的實(shí)際情況是,電動(dòng)汽車(chē)和充電設施發(fā)展不協(xié)調導致充電設施建設項目收益率低,甚至電動(dòng)設施的成本都無(wú)法收回,電網(wǎng)也沒(méi)有太大的積極性來(lái)擴建充電站。
另外一個(gè)顯而易見(jiàn)的原因是,過(guò)去幾年承擔充電設施建設主要任務(wù)的是電網(wǎng),缺少行業(yè)競爭,這也導致充電樁價(jià)格高,對大規模建設不利。民營(yíng)企業(yè)想進(jìn)入充電設施建設,但苦于沒(méi)有政策支持,因為設施建好以后還是需要跟電網(wǎng)合作,由電網(wǎng)提供電力。
1.2如何讓充電樁快速普及
我國充電樁現狀是數量少、有故障、排隊長(cháng)。而且對于飛速增長(cháng)的新能源車(chē)銷(xiāo)量,充電樁的安裝速度明顯落后。還存在充電點(diǎn)不容易找,充電設計不足,公共充電樁分布不均且布局不合理,充電接口互不兼容等大大小小的問(wèn)題。據調查,大多數充點(diǎn)電都有指示牌指引,但很多自用充電樁卻沒(méi)有具體指示。這些問(wèn)題都在一定程度阻攔的充電樁在全國的普及。要想讓充電樁能在全國盡快的普及開(kāi)來(lái),我們要做的還有很多。首先,我們應該讓網(wǎng)絡(luò )盡可能鋪開(kāi)、多渠道、多手段的讓充電樁裝起來(lái)??上癖本┠菢?,開(kāi)始收取充電服務(wù)費,以此方式可刺激更多的資本來(lái)加入充電設施的建設,可推動(dòng)能源汽車(chē)的普及推廣,也可促進(jìn)充電樁的普及。為了方便車(chē)主充電,可采用“e充網(wǎng)",可為車(chē)主提供充電樁位置和狀態(tài)查詢(xún)、導航、充電預約、出行路線(xiàn)規劃,可為車(chē)主提供很多的方便。另外,還應該在居民區設有電動(dòng)車(chē)停車(chē)位,要在其中預留充電樁接口,使充電樁與建筑相融合。還應為廣大人民群眾普及一下充電樁的知識,可采用網(wǎng)絡(luò )的渠道讓公民了解有關(guān)充電樁的一切,比如如何快速找到充電樁,廣大公民可上查詢(xún),查詢(xún)充電樁旁邊的指示牌以及下載有關(guān)的APP,這么多措施都可在一定程度下幫助公民出行盡快找到充電樁,為公民帶來(lái)較大的便利。要想讓充電樁能夠快速普及,就要著(zhù)重精力解決目前充電樁在普及道路上遇到的種種困難。充電樁數量少,就要在現有能力的基礎上多建立一些充電樁;充電樁有故障,就要培養一些高科技人才來(lái)進(jìn)行修理;充點(diǎn)電不容易找,就可利用媒體的力量來(lái)向公民進(jìn)行普及;充電接口互不兼容,就要加快解決這一難題?!氨鴣?lái)將擋,水來(lái)土掩",我們作為中華人民共和國的合法公民,也要積極地配合政策,積極奉獻自己的力量。在買(mǎi)車(chē)的時(shí)候可考慮新能源汽車(chē)的購買(mǎi),鼓勵政策的實(shí)施。相信在人民共同的力量下,充電樁一定會(huì )在我國快速的普及。
2充電樁運營(yíng)模式發(fā)展分析
2.1普及化趨勢
普及與共享,是當前社會(huì )主要的課題,亦是有利于社會(huì )發(fā)展的趨勢。所謂共享并不是將自身的東西共享給他人,而是社會(huì )所提供的可租借、可降低利用成本的生活方式。對于我國電動(dòng)交通領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)說(shuō),這樣的理念亦是很重要的,充電樁便是基礎的共享化充電設備。但當前充電樁運營(yíng)模式在我國發(fā)展的時(shí)間不夠長(cháng),所以必然會(huì )存在弊端,存在需要改善的部分。主要的問(wèn)題之一,便是供電樁普及度不足。當前許多人都對電動(dòng)車(chē)有充分的認知,但對于充電樁的認知卻沒(méi)有普遍傳播,此外技術(shù)也并未普及,建設亦未普及,無(wú)法保證充電樁的分布的合理性,滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)輛的充電需求。所以只有針對充電樁運營(yíng)模式進(jìn)行更深入的思考,保證相關(guān)設備的普及,確保電動(dòng)車(chē)輛車(chē)主在遭遇電力不足的問(wèn)題時(shí),能夠就近找到充電樁進(jìn)行充電,這樣才能保證電動(dòng)車(chē)輛車(chē)主不會(huì )為充電問(wèn)題而煩惱。當前許多充電樁都是獨立存在于類(lèi)似加油站一類(lèi)車(chē)輛中轉補給點(diǎn)當中,所以距離設置普遍較遠,但這樣并不能確保車(chē)主在電力不足時(shí)能夠迅速找到充電補給點(diǎn)。所以應當更多增設自主的投幣補給點(diǎn),而且要進(jìn)一步擴大電力補給點(diǎn)設置的的范圍。以確保車(chē)主到任何地區都能快速及時(shí)找到補給點(diǎn)并及時(shí)完成充電。除此以外,還應當定期開(kāi)設充電樁應用的相關(guān)教育講座,或利用海報宣傳、說(shuō)明告示等方式確保更多民眾了解到電力充電樁系統應當怎樣利用,這樣才能保證在室
外安設充電樁后,民眾都能了解到該怎樣應用,無(wú)需他人的引導與代勞,便能夠自主完成充電。
2.2充電設備移動(dòng)化趨勢
電動(dòng)車(chē)作為以電力能源驅動(dòng)的交通工具類(lèi)型,如果與其他用電的工具相同,一旦能源不足,便無(wú)法繼續運行,但車(chē)輛是移動(dòng)工具,所以不可能保證在任何地區斷電都能馬上得到補給。以上談及了充電樁點(diǎn)的普及,但許多地區的電網(wǎng)布設是受地形等各方面因素限制的,如果民眾騎行到這樣的區域,出現了供電不足或已經(jīng)空電的情況,便寸步難行,這樣的情況下,相關(guān)企業(yè)與部門(mén)應當更靈活的規劃,建設移動(dòng)供電體系。即是說(shuō)要搭建起電網(wǎng)與用戶(hù)網(wǎng)的信息化,首先應當更積極的應用預警裝置及定位裝置,確保電動(dòng)車(chē)用戶(hù)在車(chē)輛電能不足時(shí)能夠及時(shí)得到提示,并且利用定位裝置確保用戶(hù)與移動(dòng)供電點(diǎn)聯(lián)系時(shí),供電點(diǎn)能夠及時(shí)獲取對方的定位。這樣便能夠針對性的委派就近的電能補給車(chē),主動(dòng)找到電動(dòng)車(chē)用戶(hù),及時(shí)助其完成電能補給,這樣的運營(yíng)模式,擺脫了地點(diǎn)限制,能夠實(shí)際拓寬服務(wù)范圍。
2.3租賃趨勢
作為耗電量較大的交通工具,電動(dòng)車(chē)的電池需要的電容參數大,體積也大,替換的價(jià)格幾乎相當于電動(dòng)車(chē)的一半,所以一旦出現電池損壞的問(wèn)題,需要替換,就會(huì )給電動(dòng)車(chē)車(chē)主帶來(lái)很大的的經(jīng)濟損失,而且電池作為消耗品,在不斷充電的過(guò)程中,耗損是必然的,這會(huì )影響機動(dòng)車(chē)的普及,降低民眾對機動(dòng)車(chē)的認可度,因此建立起實(shí)名租賃體制是十分必要的,以上有所談及,共享是十分重要的課題,共享單車(chē)便是為滿(mǎn)足低成本出行需求而產(chǎn)生的出行模式。所以針對電動(dòng)車(chē),也可以建立實(shí)名的共享電池或是共享電動(dòng)車(chē)這樣的租賃體制,這是未來(lái)的重要趨勢,也是必然的趨勢,主要在于管理應當更加嚴格。
3安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺
3.1概述
AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的電動(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數據采集和監控,實(shí)時(shí)監控充電樁運行狀態(tài),進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理,交易結算,資要管理、電能管理,明細查詢(xún)等。同時(shí)對充電機過(guò)溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過(guò)壓,欠壓,絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預警;充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),用戶(hù)通過(guò)微信、支付寶,云閃付掃碼充電。
3.2應用場(chǎng)所
適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。
3.3系統結構
3.3.1系統分為四層:
1)即數據采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、數據層和客戶(hù)端層。
2)數據采集層:包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數,并進(jìn)行電能計量和保護。
3)網(wǎng)絡(luò )傳輸層:通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器。
4)數據層:包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器,應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。
5)應客戶(hù)端層:系統管理員可在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費平臺。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。
小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實(shí)時(shí)監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能,同時(shí)為運維人員提供運維APP,充電用戶(hù)提供充電小程序。
3.4安科瑞充電樁云平臺系統功能
3.4.1智能化大屏
智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數、充電時(shí)長(cháng)、充電金額、充電度數、充電樁故障等進(jìn)行統計顯示,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。統一管理小區充電樁,查看設備使用率,合理分配資源。
3.4.2實(shí)時(shí)監控
實(shí)時(shí)監視充電設施運行狀況,主要包括充電樁運行狀態(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。
3.4.3交易管理
平臺管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù),對其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結、注銷(xiāo)等操作,可查看小區用戶(hù)每日的充電交易詳細信息。
3.4.4故障管理
設備自動(dòng)上報故障信息,平臺管理人員可通過(guò)平臺查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,同時(shí)運維人員可通過(guò)運維APP收取故障推送,運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現場(chǎng)問(wèn)題。
3.4.5統計分析
通過(guò)系統平臺,從充電站點(diǎn)、充電設施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度,查詢(xún)充電交易統計信息、能耗統計信息等。
3.4.6基礎數據管理
在系統平臺建立運營(yíng)商戶(hù),運營(yíng)商可建立和管理其運營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設施,維護充電設施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),同時(shí)可管理在線(xiàn)卡用戶(hù)充值、凍結和解綁。
3.4.7運維APP
面向運維人員使用,可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況,進(jìn)行遠程參數設置,同時(shí)可接收故障推送
3.4.8充電小程序
面向充電用戶(hù)使用,可查看附近空閑設備,主要包含掃碼充電、賬戶(hù)充值,充電卡綁定、交易查詢(xún)、故障申訴等功能。
3.5系統硬件配置
類(lèi)型 | 型號 | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺 | AcrelCloud-9000 | 安科瑞響應節能環(huán)保、綠色出行的號召,為廣大用戶(hù)提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類(lèi)型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,30kW壁掛式直流充電樁,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來(lái)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)行業(yè)快速、經(jīng)濟、智能運營(yíng)管理的市場(chǎng)需求,提供電動(dòng)汽車(chē)充電軟件解決方案,可以隨時(shí)隨地享受便捷高效安全的充電服務(wù),微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗,充電方式多樣化,為車(chē)主用戶(hù)提供便捷、高效、安全的充電服務(wù)。實(shí)現對動(dòng)力電池快速、高效、安全、合理的電量補給,能計時(shí),計電度、計金額作為市民購電終端,同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性。 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁 | AEV-AC007D | 額定功率7kW,單相三線(xiàn)制,防護等級IP65,具備防雷 保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方:4G/wifi/藍牙支持刷卡,掃碼、免費充電可選配顯示屏 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC030D | 額定功率30kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠 程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC060S | 額定功率60kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC120S | 額定功率120kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
10路電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX10A系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電 ACX10A-TYN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,免費充電 ACX10A-YHW:防護等級IP65,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX10A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX10A-YW:防護等級IP65,支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW:防護等級IP65,僅支持免費充電 | |
2路智能插座 | ACX2A系列 | 2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。 ACX2A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN:防護等級IP21,支持掃碼充電 ACX2A-YN:防護等級IP21,支持刷卡充電 | |
20路電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX20A系列 | 20路承載電流50A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率11kW。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。 ACX20A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX20A-YN:防護等級IP21,支持刷卡,免費充電 | |
落地式電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX10B系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW:戶(hù)外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL:戶(hù)外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤(pán)本地投放圖片及視頻廣告 | |
智能邊緣計算網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。 | |
擴展模塊ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
導軌式單相電表 | ADL200 | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,輸入電流:10(80)A; 電能精度:1級 支持Modbus和645協(xié)議 證書(shū):MID/CE認證 | |
導軌式電能計量表 | ADL400 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相總有功電能,總正反向有功電能統計,總正反向無(wú)功電能統計;紅外通訊;電流規格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 證書(shū):MID/CE認證 | |
無(wú)線(xiàn)計量?jì)x表 | ADW300 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(改造項目) 證書(shū):CPA/CE認證 | |
導軌式直流電表 | DJSF1352-RN | 直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量,復費率電能統計,SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級,1路485通訊,1路直流電能計量AC/DC85-265V供電 證書(shū):MID/CE認證 | |
面板直流電表 | PZ72L-DE | 直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級 證書(shū):CE認證 | |
電氣防火限流式保護器 | ASCP200-63D | 導軌式安裝,可實(shí)現短路限流滅弧保護、過(guò)載限流保護、內部超溫限流保護、過(guò)欠壓保護、漏電監測、線(xiàn)纜溫度監測等功能;1路RS485通訊,1路NB或4G無(wú)線(xiàn)通訊(選配);額定電流為0~63A,額定電流菜單可設。 |
4結語(yǔ)
新能源汽車(chē)充電設施不完善,難以滿(mǎn)足現有新能源汽車(chē)充電續航要求,已成為當前和未來(lái)一段時(shí)期內推廣新能源汽車(chē)的主要障礙,建議加大宣傳推廣力度,并理順利益分配機制,提高相關(guān)場(chǎng)所管理者對充電樁的認識和接受程度,同時(shí)創(chuàng )新充電方式、減小用地難等建設阻力,化解建設場(chǎng)所難題,加快普及布設充電樁。
參考文獻
[1]胡驊,宋慧.電動(dòng)汽車(chē)[M].北京:人民交通出版社,2013
[2]王海鋒.電動(dòng)汽車(chē)充電樁發(fā)展現狀及運營(yíng)模式探討[J].2017年9期
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.