安科瑞充電樁運營(yíng)管理平臺對于充電樁數據監控解決方案

安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

18706168062

一、引言

隨著(zhù)全球能源危機的加劇，電動(dòng)汽車(chē)作為一種清潔、高效的交通工具，逐漸受到人們的青睞。然而，電動(dòng)汽車(chē)的普及仍面臨著(zhù)充電設施不足、充電不便等問(wèn)題。為了提高電動(dòng)汽車(chē)的使用體驗和充電效率，設計一種集中監控平臺來(lái)監測和管理電動(dòng)汽車(chē)充電樁顯得尤為重要。本文將介紹一種電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中監控平臺的設計與實(shí)現方法。

在國內外相關(guān)研究中，針對電動(dòng)汽車(chē)充電樁的監控平臺發(fā)展迅速，但仍存在一些問(wèn)題。如缺乏統一的監控標準，導致不同廠(chǎng)商的充電樁難以互聯(lián)互通；監控平臺功能單一，無(wú)法滿(mǎn)足多樣化的充電需求；此外，現有平臺普遍存在數據安全和隱私保護隱患。本文旨在設計一種功能全面、安全可靠的充電樁集中監控平臺。

二、實(shí)現方案

本文設計的電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中監控平臺包括硬件和軟件兩部分。硬件部分由數據采集器、通信模塊、主控制器和顯示屏組成；軟件部分包括數據采集與處理模塊、遠程監控模塊、用戶(hù)管理模塊和能源管理模塊。具體實(shí)現方案如下：

1. 數據采集器：負責監測充電樁的工作狀態(tài)、充電電流、電壓等信息，并將數據傳輸至主控制器。

2. 通信模塊：利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將充電樁數據發(fā)送至云平臺，實(shí)現遠程監控和管理。

3. 主控制器：作為整個(gè)系統的核心，負責數據處理、存儲和轉發(fā)。

4. 顯示屏：用于展示充電樁的工作狀態(tài)和充電信息，方便用戶(hù)查看。

在軟件設計方面，采用模塊化思想，對數據采集與處理、遠程監控、用戶(hù)管理和能源管理等功能進(jìn)行細分。數據采集與處理模塊負責收集充電樁的工作狀態(tài)數據并進(jìn)行處理；遠程監控模塊可實(shí)時(shí)查看充電樁的工作狀況，實(shí)現遠程控制；用戶(hù)管理模塊用于管理平臺用戶(hù)信息，設置不同權限；能源管理模塊則負責對平臺能耗進(jìn)行管理，節能減排。

在系統實(shí)現過(guò)程中，首先進(jìn)行硬件設備的選型和調試，確保各設備之間的通信暢通；然后，利用相關(guān)開(kāi)發(fā)工具編寫(xiě)軟件程序，實(shí)現各個(gè)模塊的功能；最后，進(jìn)行系統測試，確保系統的穩定性和可靠性。

為驗證充電樁集中監控平臺的性能，我們設計了一套測試方案。該方案包括功能測試、性能測試、安全測試和用戶(hù)體驗測試四個(gè)方面。通過(guò)測試，我們發(fā)現該平臺在功能、性能和安全性方面均表現出色，用戶(hù)評價(jià)也較高。

三、創(chuàng )新與優(yōu)勢

本文設計的電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中監控平臺具有以下創(chuàng )新點(diǎn)和優(yōu)勢：

1. 統一的監控標準：本文設計的監控平臺遵循國際充電設施監控標準，可實(shí)現不同廠(chǎng)商的充電樁互聯(lián)互通，提高充電設施的利用率。

2. 多樣化的功能：相比傳統監控平臺，本文設計的平臺功能更加全面，支持多種充電模式和預約功能，滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的充電需求。

3. 強大的數據處理能力：采用大數據技術(shù)對充電樁運行數據進(jìn)行處理和分析，為管理部門(mén)提供決策依據，提高充電設施的運行效率。

4. 高效的數據傳輸：利用先進(jìn)的通信技術(shù)，實(shí)現充電樁數據的高速傳輸和實(shí)時(shí)監測，提高監控平臺的響應速度。

5. 可靠的安全保障：平臺采用多層安全機制，保護用戶(hù)隱私和數據安全，使用戶(hù)無(wú)需擔心個(gè)人信息泄露和數據安全問(wèn)題。

四、安科瑞充電樁運營(yíng)管理平臺

1、系統架構

安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地數據采集和監控，同時(shí)對各類(lèi)故障如充電機過(guò)溫保護、充電機輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預警；用戶(hù)通過(guò)微信小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統發(fā)起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程。

充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數據交互協(xié)議，與云端進(jìn)行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營(yíng)的所有功能，具體功能如下：

資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶(hù)檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

交易結算：充電價(jià)格策略管理，預收費管理，賬單管理，營(yíng)收和財務(wù)相關(guān)報表

用戶(hù)管理：用戶(hù)注冊，用戶(hù)登錄，用戶(hù)帳戶(hù)管理，消息管理

充電服務(wù)：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線(xiàn)自助支付充電，充電結算，導航等

微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能

數據服務(wù)：數據采集，****提醒，數據存儲和解析

變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個(gè)充電站配備一塊ARCM300T無(wú)線(xiàn)表，超負荷時(shí)系統自動(dòng)對充電樁的進(jìn)行調度管理，即當負荷超過(guò)百分之五十時(shí)，系統會(huì )限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過(guò)百分之八十時(shí)，系統將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負荷下降為止。

2、平臺功能

2.1平臺登錄

在瀏覽器打開(kāi)云平臺鏈接、輸入賬戶(hù)名和權限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guān)信息。

2.2平臺首頁(yè)

平臺首頁(yè)總覽每天的開(kāi)戶(hù)數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時(shí)長(cháng)，累計的開(kāi)戶(hù)數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時(shí)長(cháng)，以及相應的環(huán)比增長(cháng)和同比增長(cháng)以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

2.3實(shí)時(shí)監控

?充電站監控

充電站監控頁(yè)面監視用戶(hù)充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶(hù)擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時(shí)長(cháng)，進(jìn)行負荷限制、故障查詢(xún)。

?充電槍監控

充電樁監控頁(yè)面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數、今日充電時(shí)長(cháng)和累計充電電量、累計充電次數、累計充電時(shí)長(cháng)等、充電電壓電流等參數。

2.4微信小程序

?搜索與使用

微信小程序可以通過(guò)掃描二維碼和微信文字搜索找到，點(diǎn)擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

?授權登錄界面

用戶(hù)通過(guò)搜索或者掃碼等途徑初次打開(kāi)小程序時(shí)，會(huì )進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面，需要用戶(hù)授權登錄才可以進(jìn)入小程序主功能頁(yè)面，如圖所示：

?主功能頁(yè)

初次進(jìn)入主功能頁(yè)時(shí)需要授權定位才可以使用地圖相關(guān)功能，在地圖上查看到當前所在區域的充電站，查看充電站信息，可以進(jìn)行掃碼充電操作，地圖導航等。

?充電

掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進(jìn)入充電選擇頁(yè)面，可以查看到當前的充電站名稱(chēng)、充電槍名稱(chēng)，以及當前的賬戶(hù)余額，電價(jià)和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶(hù)的歷史充電記錄。充電方式分為按時(shí)間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進(jìn)進(jìn)行評價(jià)。

?個(gè)人信息

個(gè)人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱(chēng)和余額，同時(shí)包括、充值、充值記錄查詢(xún)、賬單查詢(xún)、充電記錄查詢(xún)、設置支付密碼等功能

五、結論

總之，本文設計的電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中監控平臺具有功能全面、安全可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決電動(dòng)汽車(chē)充電設施面臨的難題，提高充電設施的利用率和運行效率，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展。