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淺談基于云平臺(tái)的智能充電服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

瀏覽次數(shù):1068更新時(shí)間:2021-04-20

摘要:新能源清潔能源汽車是汽車行業(yè)的發(fā)展方向,其中電動(dòng)汽車更是國內(nèi)外主要的研究方向,在擁有*、*、駕駛簡單等點(diǎn)的同時(shí),電動(dòng)汽車的續(xù)航方式仍在探索之中。本文圍繞電動(dòng)汽車(EV)充電技術(shù)、基于云平臺(tái)的電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主要功能、電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)的性能測(cè)試三個(gè)方面展開討論,介紹并驗(yàn)證充電樁充電與服務(wù)云平臺(tái)相結(jié)合的服務(wù)方式,為解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航方式提供參考。

關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車云平臺(tái)智能充電系統(tǒng)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)于能源的消耗越來越大,常規(guī)實(shí)化燃料作為一種不能再生能源,儲(chǔ)量有限,必將越用越少,使用中還會(huì)對(duì)大氣造成了很大程度的污染。目前,很多和科研機(jī)構(gòu)正在致力于電動(dòng)汽車的研發(fā)與生產(chǎn),我國的汽車行業(yè)在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域落后于外國,正加快電動(dòng)汽車的研發(fā),因?yàn)槠鸩捷^早,有彎道超車的趨勢(shì),而且電動(dòng)汽車已經(jīng)成為節(jié)能減排與改善地球環(huán)境的必然趨勢(shì)。

電動(dòng)汽車憑借其*、*、駕駛簡單的勢(shì)一度成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),但是,電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力弱、以及充電不方便等缺點(diǎn)也成為現(xiàn)實(shí)大范圍使用的障礙。目前電動(dòng)汽車采用蓄電池作為動(dòng)力來源,當(dāng)電壓低時(shí),就進(jìn)行電能補(bǔ)給,否則電池壽命將會(huì)受到很大影響。

本系統(tǒng)的研究將解決電動(dòng)汽車、電動(dòng)車臨時(shí)充電的問題,還能夠?qū)?dòng)力電池進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)提示、自動(dòng)充電斷電切換,具有人性化的人機(jī)交互界面和完善的通訊能力。確保用戶操作簡便實(shí)現(xiàn)智能化。

一、電動(dòng)汽車(EV)充電技術(shù)

目前,電動(dòng)汽車(EV)充電的方法主要有:

1、接觸式充電

接觸式樁充電將交流電經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電,向電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組直接充電。接觸式充電樁技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,價(jià)格便宜。但充電時(shí)要用小電流充電,充電時(shí)間長,安穩(wěn)性較差。

2、感應(yīng)式充電

感應(yīng)式車載充電器充電時(shí)間較短,不需要用插頭和插座接觸,安穩(wěn)性較好。但只能在裝有感應(yīng)式充電站的地方,和裝有感應(yīng)充電裝置的電動(dòng)汽車,才能進(jìn)行感應(yīng)充電。目前使用較不方便,充電時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)損耗,效率較低,造價(jià)也較高

3、更換電池組

這種充電方法為每一輛電動(dòng)汽車準(zhǔn)備了兩組蓄電池,一組為電動(dòng)汽車提供電源的同事,另一組處于地面充電狀態(tài),當(dāng)車載電池組電量不足的時(shí)候,可以及時(shí)地拆下并更換已經(jīng)充足電量的電池組。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間的充電過程。但是需要建設(shè)大量的電池更換站,需要大量人員進(jìn)行維護(hù)。投資成本大,智能化程度低,不予采用。

本研究只考慮交流220V、380V充電樁的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

二、安科瑞充電樁運(yùn)營管理平臺(tái)

1、系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrelcloud-充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警;用戶通過小程序掃描二維碼,進(jìn)行支付后,系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求,控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車的充電過程。

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(shù)據(jù)交互協(xié)議,與云端進(jìn)行直連。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能,具體功能如下:

資源管理:充電站檔案管理,充電樁檔案管理,用戶檔案管理,充電樁運(yùn)行監(jiān)測(cè),充電樁異常交易監(jiān)測(cè)。

交易結(jié)算:充電價(jià)格策略管理,預(yù)收費(fèi)管理,賬單管理,營收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表

用戶管理:用戶注冊(cè),用戶登錄,用戶帳戶管理,消息管理

充電服務(wù):充電設(shè)施搜索,充電設(shè)施查看,地圖尋址,在線自助支付充電,充電結(jié)算,導(dǎo)航等

小程序:掃碼充電,賬單支付等功能

數(shù)據(jù)服務(wù):數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和解析

變壓器監(jiān)控:監(jiān)控充電站變壓器負(fù)荷,每個(gè)充電站配備一塊ARCM300T無線表,超負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)充電樁的進(jìn)行調(diào)度管理,即當(dāng)負(fù)荷超過百分之五十時(shí),系統(tǒng)會(huì)限制新增開始充電的充電樁的功率,降為百分之五十,當(dāng)變壓器負(fù)荷超過百分之八十時(shí),系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電,直到負(fù)荷下降為止。

2、平臺(tái)功能

2.1平臺(tái)登錄

在瀏覽器打開云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進(jìn)行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

2.2平臺(tái)首頁

平臺(tái)首頁總覽每天的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長,累計(jì)的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長,以及相應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計(jì)。

2.3實(shí)時(shí)監(jiān)控

充電站監(jiān)控

充電站監(jiān)控頁面監(jiān)視用戶充電槍總數(shù)、正在充電的槍數(shù)、空閑槍數(shù)、插槍數(shù)量、故障槍數(shù)量等,匯總了用戶擁有各樁的當(dāng)日充電總次數(shù)、總電量、總時(shí)長,進(jìn)行負(fù)荷限制、故障查詢。

充電監(jiān)控

充電樁監(jiān)控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數(shù)、今日充電時(shí)長和累計(jì)充電電量、累計(jì)充電次數(shù)、累計(jì)充電時(shí)長等、充電電壓電流等參數(shù)。

2.4小程序

搜索與使用

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

充電

掃描充電槍上的二維碼,如果當(dāng)前充電樁可用即可進(jìn)入充電選擇頁面,可以查看到當(dāng)前的充電站名稱、充電槍名稱,以及當(dāng)前的賬戶余額,電價(jià)和預(yù)計(jì)可充電量等數(shù)據(jù),還可以查看當(dāng)前賬戶的歷史充電記錄。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(jié)束可以進(jìn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3、硬件配置

3.1平臺(tái)服務(wù)器:建議按照我方配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置清單:(如申請(qǐng)阿里云可忽略)

序號(hào)

名稱

型號(hào)、規(guī)格

單位

數(shù)量

備注

1

數(shù)據(jù)服務(wù)器

DellR730CPU:E5-2620內(nèi)存:32G硬盤容量:4*1.2T(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5

臺(tái)

1

甲供,供參考

2

WEB服務(wù)器

DellR730CPU:E5-2603內(nèi)存:16G硬盤容量:3*300G(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5

臺(tái)

1

甲供,供參考

3

操作系統(tǒng)

WindowsServer2012R2

2

甲供,供參考

4

數(shù)據(jù)庫

MySQL

1

甲供,供參考

5

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

華為(HUAWEI)S1728GWR-4P-AC,24口千兆交換機(jī)

臺(tái)

1

甲供,供參考

 

序號(hào)

點(diǎn)數(shù)

數(shù)量

名稱

CPU資源

硬盤

帶寬

操作系統(tǒng)版本

1

<1000點(diǎn)

1臺(tái)

 

4核16G

數(shù)據(jù)盤150GSSD

5M

WindowsServer2012數(shù)據(jù)平臺(tái)版64位

2

<5000點(diǎn)

2臺(tái)

應(yīng)用服務(wù)器

4核16G

數(shù)據(jù)盤150GSSD

6M

WindowsServer2012數(shù)據(jù)平臺(tái)版64位

數(shù)據(jù)服務(wù)器

4核16G

數(shù)據(jù)盤200GSSD

1M

WindowsServer2012數(shù)據(jù)平臺(tái)版64位

3

<10000點(diǎn)

2臺(tái)

應(yīng)用服務(wù)器

8核32G

數(shù)據(jù)盤50GSSD

10M

WindowsServer2012數(shù)據(jù)平臺(tái)版64位

數(shù)據(jù)服務(wù)器

4核16G

數(shù)據(jù)盤400GSSD

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