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淺析智能電網(wǎng)框架下電動(dòng)汽車(chē)智能充電系統的設計

更新時(shí)間:2024-10-14      瀏覽次數:595

安科瑞 陳聰

摘要:近年來(lái),電動(dòng)汽車(chē)和插電式電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量穩步增長(cháng),充電樁數量急劇增加,這一現象可能會(huì )給電網(wǎng)和當地配電電路和變壓器造成負擔,而且可能會(huì )導致電力公司的成本增加。文中介紹了智能電網(wǎng)系統的設計和實(shí)現邏輯,使電動(dòng)汽車(chē)、PEV與電網(wǎng)之間能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)交互。這種智能和動(dòng)態(tài)的交互能夠減輕電網(wǎng)負荷,從而減少成本,避免負載過(guò)大造成的損害。文中以開(kāi)發(fā)算法為主,提出了完整的系統設計,該系統充電速度快、效率高,可以成功地用于減輕電網(wǎng)的負擔。

關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車(chē);電網(wǎng)平衡和優(yōu)化;智能充電;智能電網(wǎng)

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,我國電動(dòng)汽車(chē)和插電式電動(dòng)汽車(chē)數量不斷增加,圖1為我國PEV銷(xiāo)售的當前趨勢,這一趨勢預計將繼續增加。

截至2020年6月底,全國各類(lèi)充電樁保有量達132.2萬(wàn)個(gè),其中公共充電樁為55.8萬(wàn)個(gè),數量位居*位。隨著(zhù)充電樁數量的增多,當地電網(wǎng)負荷增加會(huì )使社區居民的生活方式受到影響。充電樁增加還會(huì )增加功率損耗和電壓變化,并縮短配電電路和變壓器的壽命。解決這一問(wèn)題的有效辦法就是智能充電。

目前,國內外學(xué)者對PEV做了大量的研究。主基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目要通過(guò)路由技術(shù)和新型動(dòng)力系統管理技術(shù)來(lái)優(yōu)化PEV的能耗。但對智能充電的研究不多,僅有理論上的一些研究。從經(jīng)濟學(xué)的角度研究了智能充電的實(shí)施。提出了智能充電算法,根據估計的變壓器溫度管理PEV充電。研究表明,與交流1級(110V)相比,交流2級(240V)充電導致的老化更為嚴重。

還有一些文獻對V2G技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。從理論角度研究了V2G,研究表明,實(shí)施V2G將使充電成本降低,并使PHEV用戶(hù)的利潤提高。文獻[18]提出了一種基于模糊的V2G系統計費策略。然而,實(shí)施V2G系統需要很多相應設備,比如安裝智能電表、與V2G兼容的電動(dòng)汽車(chē)供電設備和車(chē)輛側的DC-AC轉換器等。

圖1中國純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量及增速

由此可以看出,傳統電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統,電源的接人與退出、電能量的傳輸等都缺乏彈性,電動(dòng)汽車(chē)充電對傳統電網(wǎng)的影響較大,難以實(shí)現規?;?。因此,本文介紹了智能電網(wǎng)框架下智能充電系統的設計與實(shí)現。使電動(dòng)汽車(chē)、PEV與電網(wǎng)之間能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)交互。從而減少成本,避免負載過(guò)大造成的損害。本文以開(kāi)發(fā)算法為主,提出了完整的系統設計,該系統充電速度快、效率高,可以成功地于減輕電網(wǎng)的負擔。

1智能充電

實(shí)現電網(wǎng)與PEV之間的智能系統交互是解決電力需求突然飆升可行、便宜的解決方案。智能充電主要體現在充電系統能夠根據未來(lái)電網(wǎng)電價(jià)和可用負載實(shí)時(shí)調整充電方案,使用戶(hù)花費少,對電網(wǎng)的影響小。本文介紹的OC顯示了系統的總體結構和工藝設計。該過(guò)程如下:人們下午5時(shí)-6時(shí)左右下班回家。這一時(shí)間通常是電網(wǎng)需求的高峰時(shí)段。圖2示出了夏季一天的典型家庭負荷。

圖2 夏季一天的典型家庭負荷

當人們下班回到家時(shí),通常把PEV接人電網(wǎng)。如果同一個(gè)小區內有很多的用戶(hù)在同一時(shí)間段內將其PEV接入電網(wǎng),這將給電網(wǎng)帶來(lái)巨大的負荷。該負荷可能超過(guò)本地變壓器和/或電力公司所能處 理的負荷。這些額外的負載可能會(huì )導致停電,因為配電電路可能過(guò)載,或者本地變壓器將過(guò)載并發(fā)生 故障。智能充電將通過(guò)允許PEV與實(shí)用程序通信來(lái)解決此問(wèn)題。智能充電主要包含以下兩個(gè)接口:客戶(hù)與PEV的接口和PEV與電網(wǎng)的接口。

1.1客戶(hù)與PEV的接口

客戶(hù)與PEV的接口主要是在一天中的任何時(shí)間將PEV接人電網(wǎng)。在沒(méi)有任何智能充電實(shí)施的情況下,PEV應以車(chē)載充電器模塊可以處理的任何額定功率或車(chē)載控制器的速率開(kāi)始充電。實(shí)施智能充電后,PEV不會(huì )立即開(kāi)始充電。車(chē)輛插上電源后,客戶(hù)將選擇目標充電狀態(tài)以及未來(lái)24小時(shí)內充電事件的開(kāi)始/結束時(shí)間。然后系統計算出快、便宜和優(yōu)化的充電方式以供客戶(hù)選擇。

快的充電方式是車(chē)輛將立即開(kāi)始充電,并在全功率,而不考慮電力成本或公用事業(yè)負荷。便宜的充電方式會(huì )讓客戶(hù)選擇在盡可能低的成本時(shí)間內收費。這意味著(zhù)充電可能不會(huì )立即啟動(dòng),而是可能在電價(jià)較低的時(shí)候啟動(dòng)。優(yōu)化的充電方式是通過(guò)與電網(wǎng)通信來(lái)優(yōu)化充電,以提供便宜的充電時(shí)間,同時(shí)受電力公司提供的車(chē)輛總允許功耗的限制。這一選項還意味著(zhù),考慮到電力成本和電力公司設定的電力上限,充電可能不會(huì )立即開(kāi)始,而是在不同的時(shí)間開(kāi)始。

1.2PEV與電網(wǎng)的接口

PEV與電網(wǎng)的接口允許電網(wǎng)發(fā)送的數據用于計算信息,然后PEV才能將其傳輸回網(wǎng)頁(yè)。電力公司向車(chē)輛發(fā)送數據,只要車(chē)輛接通電源,這些數據就會(huì )被發(fā)送出去。此數據包括兩個(gè)數組。一個(gè)數組表示未來(lái)24小時(shí)的電價(jià),另一個(gè)數組表示需求響應負載控制,即車(chē)輛在未來(lái)24小時(shí)內允許消耗的負載百分比。本文所開(kāi)發(fā)的系統,陣列的總長(cháng)度選為96個(gè)元素。數據涵蓋了接下來(lái)24小時(shí)內所有15分鐘的時(shí)間間隔。每小時(shí)有四個(gè)15分鐘的間隔(4×24=96)。圖3和4顯示了電網(wǎng)可能發(fā)送的樣本數據,分別表示價(jià)格和DRLC。

圖3車(chē)輛從電網(wǎng)接收的價(jià)格數據樣本

圖4車(chē)輛從電網(wǎng)接收的DRLC數據樣本

2系統硬件設計

在第1節中,我們描述了整個(gè)智能充電系統。本節將詳細描述該系統的具體實(shí)現。圖5顯示了系統的組成。PEV框表示車(chē)輛和車(chē)載模塊。OBCM是車(chē)載充電模式,它控制充電和電池內部允許的電量?;旌峡刂铺幚砥魇荘EV的主控制器。數據記錄管理是車(chē)輛和云之間的接口模塊。有兩個(gè)多協(xié)議路由器。一個(gè)放在車(chē)上,叫做PEVMPR,另一個(gè)放在EVSE上,叫做EVSEMPR。MPR的任務(wù)是在車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛供電設備之間提供充分的握手。應用層網(wǎng)關(guān)是將ZigBee信號轉換為Wi-Fi的模塊。智能電表可以提供成本和DRLC數據,由電力公司提供。電力線(xiàn)載波是車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛供電設備之間使用的通信協(xié)議??刂破骶钟蚓W(wǎng)是大多數汽車(chē)模塊之間使用的通用通信協(xié)議。

圖5智能充電系統的組成

當連接器連接到PEV時(shí),OBCM識別并將其與HCP模塊通信。通常情況下,充電應啟動(dòng),電源將開(kāi)始從電網(wǎng)轉移到高壓電池。在智能充電的情況下,智能電表將通過(guò)ZigBee鏈路向ALG模塊傳輸下一個(gè)24小時(shí)數據的所有價(jià)格和DRLC信息,如圖3、圖4所示。ALG模塊然后通過(guò)家庭/辦公室WiFi將此信息傳輸到EVSEMPR。然后,EVSEMPR使用PLC將相同的信息傳輸到車(chē)輛MPR。車(chē)輛MPR(PEVMPR)接收此信息,然后通過(guò)CAN將其傳送給車(chē)輛。一旦車(chē)輛接收到此信息,它就斷定連接器已連接到智能電網(wǎng)系統,并啟動(dòng)相應的計算,然后通過(guò)CAN將結果傳送到DRM模塊。然后,DRM模塊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將此信息發(fā)送到駕駛員/客戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)并與PEV通信的網(wǎng)頁(yè)。DRM模塊裝有一張允許進(jìn)行此通信的手機SIM卡。DRM充當客戶(hù)和PEV之間的信使??蛻?hù)選擇目標PEV的SOC、開(kāi)始、結束日期和時(shí)間,然后將此信息發(fā)送到車(chē)輛。網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器將此信息傳遞給DRM。然后,DRM將此信息傳送給車(chē)輛。車(chē)輛現在擁有計算結果所需的所有信息。結果包括充電成本、開(kāi)始和結束時(shí)間以及快、便宜和優(yōu)化選項的結束SOC。這些結果隨后通過(guò)DRM發(fā)送回客戶(hù)。然后客戶(hù)選擇任一選項并將結果發(fā)送到車(chē)輛。然后,車(chē)輛將遵循命令選項,該選項可能包括繼續為車(chē)輛充電或停止充電并在客戶(hù)選擇的其他時(shí)間充電。

3 電動(dòng)汽車(chē)智能充電系統架構

基于以上深度的分析,解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)充電服務(wù)問(wèn)題的根本要從兩個(gè)方面入手:一是加強車(chē)聯(lián)網(wǎng)能源供應與充電需求的匹配度;二是增加充電樁自檢測能力,并能通過(guò)程序自?xún)?yōu)化方法對充電樁進(jìn)行升級。本文針對兩個(gè)主要需求采用邊緣云模塊的方式,不同的云功能設計不同的模塊,還能借助云特性實(shí)現云模塊間的數據耦合與擴展。通過(guò)功能云數據與能源管理系統內其他設備相互聯(lián)系,可支撐整個(gè)充電過(guò)程服務(wù)的實(shí)現。整體架構如圖6所示。

圖6 基于云平臺數據管理架構

車(chē)聯(lián)網(wǎng)對于封閉式的電網(wǎng)而言,屬于信息外網(wǎng),因此架構從縱向來(lái)看劃分為信息內網(wǎng)與信息外網(wǎng)兩部分。信息內網(wǎng)側重于能源側,包括配電網(wǎng)發(fā)電-充電樁供電-供電交易計量,其過(guò)程具體可描述為智能配電網(wǎng)將傳統電網(wǎng)或分布式新能源等不同形式能源通過(guò)10kV電纜通道傳輸到能源路由器,由能源路由器根據用戶(hù)需求將能源分配給的汽車(chē)充電,并將充電結果反饋到交易中心進(jìn)行記錄,完成收費過(guò)程。信息外網(wǎng)側重于充電服務(wù),主要由用戶(hù)電動(dòng)汽車(chē)、用戶(hù)信息交互APP及車(chē)聯(lián)網(wǎng)組成,其過(guò)程具體可描述為當車(chē)輛需要充電時(shí),利用APP軟件將需求發(fā)送到車(chē)聯(lián)網(wǎng),車(chē)聯(lián)網(wǎng)根據系統內充電樁圈的空閑情況及設備狀態(tài)情況,合理推送充電方案,完成充電過(guò)程。

基于邊緣云平臺的車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)架構與傳統架構的不同之處在于,部分原由能源交易管理系統執行的功能下放到車(chē)聯(lián)網(wǎng)內。BMS(Battery ManagementSystem)是動(dòng)力電池管理系統的約束,掌握電池的狀態(tài),保證充放電過(guò)程的安全,功能模塊集成在車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺中;能源管理系統對每個(gè)充電樁運行狀態(tài)數據通過(guò)數據邏輯形式發(fā)送到車(chē)聯(lián)網(wǎng)云端,進(jìn)行鏡像存儲,車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的控制云能更充分結合用戶(hù)用能行為習慣,將用戶(hù)群體需求圈中的所有充電樁供能

狀態(tài)集中建模,綜合參考用戶(hù)等待時(shí)間、充電樁群綜合供能效率、車(chē)輛服務(wù)移動(dòng)綜合距離等評價(jià)參量,保證分配方案的合理化。將控制權下放到車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統中,1.它屬于分布式管理方式,采用邊緣云處理的方法,能夠更快地出具分配方案,相比能源管理系統集中式處理方式,效率和準確率均會(huì )有所提升,也能降低集中數據管理的負擔;2.它與用戶(hù)直接接觸,可以較靈活地根據用戶(hù)充電習慣的改變而優(yōu)化能源分配模型,實(shí)時(shí)更新云數據庫空間內容,以更多數據服務(wù)形式滿(mǎn)足用戶(hù)服務(wù)的要求。

其次基于邊緣云平臺增加的檢測云模塊,通過(guò)在系統主站部署一套智能化檢測裝置,提前將常規性充電樁運行狀態(tài)檢測方案轉換成軟件編碼形式,周期性地下發(fā)自檢模式控制指令,充電樁會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)自檢功能,完成線(xiàn)纜連接、電流額定功率、通信故障等系列檢測程序,終形成自檢報告,對于有問(wèn)題節點(diǎn)會(huì )將警示消息傳輸到車(chē)聯(lián)網(wǎng),車(chē)聯(lián)網(wǎng)會(huì )根據充電樁狀態(tài)實(shí)時(shí)調整分配方案,并下發(fā)檢修信息到能源管理平臺,報送電網(wǎng)進(jìn)行檢修。檢測云從設備自身狀態(tài)出發(fā)提升了設備使用壽命,也變相緩解了充電樁使用的壓力。

4 基于邊緣計算的有序充電算法實(shí)現

車(chē)聯(lián)網(wǎng)有序充電服務(wù)過(guò)程以用戶(hù)側需求為主,按照先預測用戶(hù)充電需求趨勢來(lái)提前部署充電樁分配方案。如果采用傳統的需求與充電樁實(shí)時(shí)匹配方案,經(jīng)常出現充電樁無(wú)空閑的狀態(tài),因此要對需求提前預測,才能盡量保障能源的供應。有序充電流程如圖7所示。

圖7 有序充電流程

電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)接收到的信息可能包括電價(jià)信息、獎勵和懲罰信息、充放電功率限制、充放電時(shí)間限制等。這些信息可能來(lái)自于不同的主體,電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)根據這些信息結合自身的行駛需求,對各種信息做出選擇和響應決策。同一充電設施可能被多個(gè)用戶(hù)使用,電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)并不是直接的電力用戶(hù)。在這些公共停車(chē)位上,包含了長(cháng)時(shí)間充電或快速充電的需求,可具備功率較大的交流充電或者直流充電設施。這些充電設施應具備用戶(hù)識別和充電費用結算功能。多輛電動(dòng)汽車(chē)充放電協(xié)調控制的目標包括:1.執行上級控制命令;2.滿(mǎn)足各電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的充電需求。在控制過(guò)程中,電動(dòng)汽車(chē)接入、退出,各控制對象的狀態(tài)在不斷地變化。協(xié)調控制策略應實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調整,可見(jiàn)控制策略是有序充電規則制定的核心。本文采用基于密度聚類(lèi)的方式對用戶(hù)充電行為數據進(jìn)行分析,具體測算過(guò)程如下:

(1)構建一個(gè)三維的信息采集坐標,橫坐標為用戶(hù)需要充電時(shí)間,縱坐標為充電電量,空間坐標為發(fā)出充電需求時(shí)車(chē)輛所在位置。

(2)對數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,選擇不同時(shí)間段的充電行為進(jìn)行采集,在三維坐標軸上記錄下多方面信息,在坐標軸上標識出的一個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)車(chē)輛在某個(gè)空間位置需要充電的電量信息,終在坐標軸上形成多個(gè)標識位置不同的節點(diǎn)。

(3)將n個(gè)訓練節點(diǎn)均標識在坐標軸上,從圖面上初步確定了核心節點(diǎn)k,以這k個(gè)核心節點(diǎn)為起點(diǎn),設定距離門(mén)限值δ,分別計算k個(gè)核心節點(diǎn)周?chē)濣c(diǎn)的距離,計算條件如下:

通過(guò)計算,可以形成k個(gè)不同范圍密度圈。

計算遺漏節點(diǎn)t,將每個(gè)遺漏點(diǎn)再分別與k個(gè)密度圈的節點(diǎn)計算距離,選擇小的距離值,然后納入到此密度圈中;依次計算,直到遺漏節點(diǎn)劃分完畢,記錄t個(gè)節點(diǎn)距離值L,并備注為特殊節點(diǎn)。具體映射模型如圖8所示。

圖8基于密度計算的需求-能源映射模型

至此,完成用戶(hù)充電行為的坐標描述,用能行為直觀(guān)地表示成不同的能量密度圈,機器可以容易計算出每個(gè)密度圈中表示的充電總量、車(chē)輛數量、聚集時(shí)間段和充電區域,從而可以大致描繪出詳細的充電行為曲線(xiàn)圖。依照此行為曲線(xiàn)圖中位置及電量參量,將充電樁群進(jìn)行密度劃分,同樣形成不同的密度集,將兩個(gè)密度集進(jìn)行比對,構建兩個(gè)參量的密度圈一對一、一對多的映射關(guān)系。

(1)充電樁聚集密度太零散,用戶(hù)需求側一個(gè)密度圈會(huì )對應多個(gè)能量側密度圈。

(2)用戶(hù)用能量過(guò)大,同樣需要多個(gè)能量側密度圈來(lái)映射。

(3)一對一的情況是指用戶(hù)側需求剛好在同區域的能量圈范圍內[8]。

無(wú)論哪種映射關(guān)系,具體到圈內每個(gè)節點(diǎn)的映射關(guān)系均是在能量維度滿(mǎn)足的條件下,距離短原理來(lái)計算。按照需求側和能源側負荷曲線(xiàn)匹配結果形成充電序列,車(chē)聯(lián)網(wǎng)以設定順序下發(fā)充電樁分配指令,電動(dòng)汽車(chē)依照指令完成充電路徑。通過(guò)本文設計的有序充電服務(wù)計算模型,實(shí)現了充電樁運行狀態(tài)與用戶(hù)需求的共同聯(lián)網(wǎng)分析,分析模型在控制云中集成實(shí)現,適應用戶(hù)需求改變和充電樁狀態(tài)不穩定的現象,可以實(shí)時(shí)更新模型條件及映射關(guān)系,保持車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模型的適應性。

5安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺系統選型方案

5.1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。

5.2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。

5.3系統結構

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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。

5.4安科瑞充電樁云平臺系統功能

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。

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5.4.2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。

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5.4.3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。

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5.4.4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。

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5.4.5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。

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5.4.6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。IMG_262

5.4.7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

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5.4.8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。

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5.5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

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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、安全的充電服務(wù)。實(shí)現對動(dòng)力電池快速、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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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*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

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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*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

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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。

開(kāi)口式電流互感器

AKH-0.66/K

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AKH-0.66K系列開(kāi)口式電流互感器安裝方便,無(wú)須拆一次母線(xiàn),亦可帶電操作,不影響客戶(hù)正常用電,可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。

霍爾傳感器

AHKC

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霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換,通過(guò)霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受,響應時(shí)間快,電流測量范圍寬精度高,過(guò)載能力強,線(xiàn)性好,抗干擾能力強。

智能剩余電流繼電器

ASJ

D:/淘寶/淘寶素材/產(chǎn)品/電力監控與保護/電力監控與保護(1)/ASJ/ASJ20-LD1A/ASJ20-.JPGASJ20-

該系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動(dòng)作保護器,主要適用于交流50Hz,額定電壓為400V及以下的TT或TN系統配電線(xiàn)路,防止接地故障電流引起的設備和電氣火災事故,也可用于對人身觸電危險提供間接接觸保護。

6結束語(yǔ)

提出了一個(gè)描述如何實(shí)現智能充電的設計思路和方法。該充電系統能夠根據未來(lái)電網(wǎng)電價(jià)和可用負載實(shí)時(shí)調整充電方案,使用戶(hù)花費少,對電網(wǎng)的影響小。本文介紹了用于計算成本、充電時(shí)間和終SOC的算法,以獲得便宜、快和優(yōu)化的方案。該使電動(dòng)汽車(chē)、PEV與電網(wǎng)之間能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)交互。與現有充電技術(shù)相比,提出的充電技術(shù)在不需過(guò)多的智能設備支撐下,能夠減少成本,避免負載過(guò)大造成的損害,可以成功地用于減輕電網(wǎng)的負擔。賦予新功能的車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺不僅實(shí)現了車(chē)輛充電數據的實(shí)時(shí)采集、存儲及可視化控制功能,還實(shí)現了充電樁站設備的自動(dòng)檢測能力,節約了大量人力的常規檢查。

參考文獻

  1. 張林,賴(lài)向平,彭皓月,李智,劉超群.基于強化學(xué)習的含電動(dòng)汽車(chē)虛擬電廠(chǎng)優(yōu)化調度

  2. 李景麗,楊旭晨,張琳娟,等.規?;妱?dòng)汽車(chē)有序充電分層控制策略研究

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版

 

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