浅谈电动汽车的充电方法和建设充电桩监控系统的必要性

电动汽车以电能为动力，但也有一个很大的缺点，那就是续航能力较差。所以，运用现代科技对电动车进行智能充电就显得尤为重要。在电动汽车智能充电的研究中，涉及到了电力电子变流技术、 REIP无线射频技术、智能监控技术以及 CAN总线技术等。本文将 CAN总线的无人值守功能与网络通信功能与应用到电动汽车智能充电桩的设计与研究中，对无人值守的智能电动车充电桩进行了实践基础和理论可行性分析，并提出了一种兼具无人值守功能的电动汽车。将每一台电动汽车智能充电桩看作一个智能节点，构建了上位机监测与下位机数据采集相结合的系统整体框架，并给出了该系统的软件设计方法与硬件结构组成方案。对电动汽车智能充电桩的研发与应用，可以实现对电动汽车的快速充电，还可以对充电状态进行监测与控制，进而解决电动汽车续航能力不足的问题。

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概述

传统车辆通常以矿物燃料为动力源，但矿物燃料的使用不但带来了环境污染，同时矿物能源也是一种不可再生的资源，其储量也在不断减少。为此，各国纷纷加大了对电动车的研发力度。在电动汽车行业中，我国是一个起步比较早，发展很快的国家，为进一步节能减排，改善地球环境，发展电动汽车已是必然趋势。然而，由于电动汽车的续航能力较差，以及不方便充电等问题，这些问题也是长期遭到人们的非议，很大程度地制约了电动汽车的广泛应用。当前，电动汽车的动力来源通常是蓄电池，如果电压较低，就要进行充电，否则会对速度、汽车性能等方面造成很大的影响。充电方式有很多，其中使用的比较多的有常规充电、电池组快速更换和快速充电等，而作为电动汽车的动力电池重量较大，体积也较大，所以在更换时会遇到不方便的问题。电动车智能充电桩的应用，可以有效地解决电动车充电的问题。智能充电桩可以根据动力电池的电量对电池进行维修，在进行操作时也非常方便。既可以解决电动车随时充电的难题，也可以为电动车提供保养。

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电动汽车的充电方法和建设充电桩监控系统的必要性

目前 ，电动汽车充电方式主要有以下几种 ：

     (1)交流充电。交流充电通常是220 V或者380 V的交流电源，在充电时，车载充电装置会对电流进行整流和滤波。由此，对电动车供电进行保护，对电动车进行充电。但这种充电方法充电时间长，所以更适合于小型电动车和混合动力电动车。

     (2)直流充电。本发明是一种以直流电源为动力的充电模式。由于无需通过车载设备调整电流，所以车辆的重量可大幅度降低。所以在进行直流充电时，充电功率比较大，充电效率也比较高，可以实现快速充电。因此，该系统可应用于大规模电动车充电。

     (3)更换电池组。用这个方法充电的时候，要为电动车准备两套电池，一套电池为电动车供电。另一群人则是在地面上进行交流。如果所用的蓄电池电量过低，则取下所用的蓄电池，并用另一组代替。这样的充电方法，可以很大程度地减少充电的时间。不过，为了缩短充电时间，有必要建立更多的换电池组，而且还需要有更多的员工来维护换电池组。因为要花费很大的费用，所以会影响到电动汽车充电的智能性，所以通常都不会采用这种方法来充电。

     (4)非接触式充电。这是一种比较少见的方法，因为它需要嵌入一些特殊的电子部件，并且要确保它可以随时与车辆保持联系。只有这样，电动车才能随时充电。因为技术和投资的原因，这个充电方法并没有被广泛地应用。

     充电的方法有两种，一种是直流充电，另一种是交流充电。无论是哪一种，都需要有一座充电桩，而想要实现智能充电，就要有一套充电桩的监控系统。虽然目前，电动汽车仍有许多不足之处，但随着社会、科技等的发展，电动汽车因其噪音小、无污染等优势，将会逐步被人们所接受和认同。所以，要建立一个充电系统，虽然这个项目很大。不过，还是有必要的。随着电动车的不断发展，目前使用的蓄电池多为锂离子电池。这种类型的电池对充电和放电要求很高，如果没有建立智能充电桩进行管理。会对锂电池产生很大的危害，甚至会威胁到人类的生命。

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安科瑞充电桩收费运营云平台及应用场合

     AcrelCloud-9000安科瑞充电桩计费与运营云平台，利用物联网技术，对汽车充电桩、电动自行车充电站及各充电桩进行实时监测，实现充电服务、支付管理、交易结算、资源管理、电能管理、详细查询等功能，并对充电桩的超温保护、漏电、过电压、电压过低、绝缘不良等进行预警。该充电桩可实现以太网，4 G, wifi三种接入，用户可通过微信，支付宝，云闪付等支付方式进行充电桩充电。

     适合于居住小区等物业环境，各类企事业单位，医院，景区，学校，园区等公共建筑，公共停车场，公路充电站，公交枢纽，购物中心，商业综合体，商业广场，地下停车场，高速服务区，公寓，写字楼等。

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系统结构

     现场设备层：与网络中的各种传感器相连接，具体包括了多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电能质量分析仪表、电气火灾探测器、限流式保护器、烟雾传感器、测温装置、智能插座、摄像头等。

     网络通信层：包括智能网关，网络交换机，以及其他的一些设备。智能网关会积极地对现场设备层设备的数据进行收集，并可以对其进行规范转换，进行数据存储，并利用网络将数据上载到已经建立好的数据库服务器上，当网络出现故障的时候，智能网关可以将数据保存在本地，当网络恢复的时候，从中断的地方继续上载数据，确保服务器端的数据不会丢失。

     平台管理层：包括应用服务器与数据服务器，完成了与现场全部智能设备之间的数据交互，可以通过个人电脑或移动电脑，对充电站的运行状态、充电桩的工作状态、充电过程以及用户的行为进行实时监控，并且可以使用微信、支付宝等进行在线支付。

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平台功能描述

5.1充电服务

   充电站查询、充电站查询、地图定位、网上充电站收费、充电站结算、导航等。

5.2首页总览

   总览当日、当月开户数，充值金额，充电金额，充电度数，充电次数，充电时长，累计的开户数，充值金额，充电金额，充电度数，充电次数，充电时长，以及对应的环比增长和同比增长，桩，站分布地图导航，本月充电统计。

5.3交易结算

   对充电定价、预付费、账单、收入、财务报告等进行分析。

5.4故障管理

   失效管理失效记录查询、失效处理、失效确认、失效分析等条目，便于使用者对失效的管理及查询。

5.5统计分析

   统计分析支持运营趋势分析、收益统计，让用户可以通过曲线、能耗分析等分析工具，来浏览桩的充电运营情况。

审核编辑：刘清