电动汽车有序充电智能管控软件平台：设计及应用解析

安科瑞鲁一扬15821697760

摘要:本文致力于构建便捷生活模式，基于电动汽车立体车库智能管控系统，精心设计并开发了电动汽车有序充电智能管控软件平台，以实现对用户充电信息的精准采集以及充电状态的实时监测。该软件由电动汽车有序充电后台管理软件与微信小程序两部分组成，全力达成全面且高效的充电管理目标。电动汽车有序充电后台管理软件作为系统核心，涵盖基础数据管理模块、有序充电管理模块、充电数据管理模块。微信小程序作为前端服务工具，主要面向电车用户，用户可通过小程序录入电车用户的充电需求信息、车辆信息等，还能随时查询电车充电过程状态信息等，进而实现对多网数据的统一调度、监控与管理，保障智能立体车库的高效、安全运营。

关键词:新能源；有序充电；微信小程序；智能管控；软件设计

一、引言

步入 21 世纪，新能源汽车因融合了新能源、新材料以及互联网、大数据和人工智能等多项变革性技术，对建设清洁美丽世界、构建人类命运共同体意义重大，从而得到大力推广。新能源汽车的充电基础设施作为新能源汽车产业的关键组成部分，是其重要的配套设施。然而，当前各种充电设施内部的车辆信息网、充电设备物联网、电网等多套系统之间存在信息共享难题，数据种类繁杂，系统动态异构且信息孤岛现象突出。如何实现多网融合，并研发电动汽车立体车库智能管控软件平台及移动客户端，打造便捷生活，实施 “互联网 +” 信息惠民工程，成为本项目的关键落脚点。

二、电动汽车立体车库智能管控软件平台

智能管控系统由基础负荷预测算法、有序充电算法、智能管控装置和智能管控软件 4 部分构成。基础负荷预测算法借助历史负荷对未来 24h 的区域负荷进行预测，主要为有序充电算法提供未来时间的可用负荷容量。有序充电算法是该系统的核心，旨在实现对电动汽车充电的优化控制，达成负荷的移峰填谷并降低充电费用。智能管控装置由数据转换单元（DTU）和充电管理控制器组成，DTU 通过 485 接口与每台充电桩中的充电控制器及小区基础负荷总电度量表进行通信，再通过以太网接口与服务器通信以中转数据；充电管理控制器的主要功能是控制充电桩的通断以及采集充电状态信息。
电动汽车有序充电智能管控软件主要由电动汽车有序充电后台管理软件和微信小程序构成。电动汽车有序充电后台管理软件包含基础数据管理、有序充电管理、充电数据管理等功能。微信小程序的主要功能是录入电车用户充电需求信息、车辆信息，查询电车充电过程状态信息以及提醒电车用户充电完成，软件总体架构如图 1 所示。

 

图1 智能管控软件总体架构图

三、应用方案

图2 平台结构图

充电运营管理平台是依托物联网和大数据技术构建的先进充电设施管理系统，其具备强大的功能，能够切实实现对充电桩全方位的监控、科学合理的调度以及高效的管理，从而显著提高充电桩的利用率和充电效率，大幅提升用户的充电体验以及服务质量。

对于用户而言，他们可以借助 APP 或小程序这一便捷的途径提前预约充电，如此一来便能有效避免在充电站出现排队等待的状况。与此同时，用户的预约行为还能为充电站提供更为精准的充电需求数据，这无疑为后续的调度和管理工作提供了有力的支持。

从平台自身的功能来看，它能够对充电桩的功率、电压、电流等关键参数进行实时且精准的监控。通过这种实时监控，平台可以及时察觉充电桩出现的故障和异常情况，并迅速做出相应的处理措施。不仅如此，平台还能够对充电桩的功率进行有效的控制和管理，确保充电桩始终在合理的功率范围内进行充电，从而避免因充电桩功率异常而对电网造成过大的负荷冲击，保障电网的稳定运行和充电设施的安全可靠使用。

四、安科瑞充电桩云平台具体的功能

平台除了对充电桩的监控外，还对充电站的光伏发电系统、储能系统以及供电系统进行集中监控和统一协调管理，提高充电站的运行可靠性，降低运营成本，平台系统架构如图3所示。

图3 充电桩运营管理平台系统架构

大屏显示：展示充电站设备统计、使用率排行、运营统计图表、节碳量统计等数据。

图4 大屏展示界面

站点监控：显示设备实时状态、设备列表、设备日志、设备状态统计等功能。

图5 站点监控界面

设备监控：显示设备实时信息、配套设备状态、设备实时曲线、关联订单信息、充电功率曲线等。

图6 设备监控界面

运营趋势统计：显示运营信息查询、站点对比曲线、日月年报表、站点对比列表等功能。

图7 运营趋势界面

收益查询：提供收益汇总、实际收益报表、收益变化曲线、支付方式占比等功能。

图8 收益查询界面

故障分析：提供故障汇总、故障状态饼图、故障趋势分析、故障类型饼图等功能。

图9 故障分析界面

订单记录：提供实时/历史订单查询、订单终止、订单详情、订单导出、运营商应收信息、充电明细、交易流水查询、充值余额明细等功能。

图10 订单查询界面

五、产品选型

 

安科瑞为广大用户提供慢充和快充两种充电方式，便携式、壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kw/21kw交流充电桩，30kw直流充电桩，60kw/80kw/120kw/180kw直流一体式充电桩来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给，同时为提高公共充电桩的效率和实用性，具有有智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能；智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能；云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等；远程升级：具备完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级；保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能；适配车型：满足国标充电接口，适配所有符合国标的电动汽车，适应不同车型的不同功率。下面是具体产品的型号和技术参数。

产品图	名称	技术参数
	AEV200-AC007D	额定功率：7kW 输出电压：AV220V 充电枪：单枪 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP65 通讯方式：4G、Wifi 安装方式：立柱式/壁挂式
	AEV210-AC007D	额定功率：7kW 输出电压：AV220V 充电枪：单枪 人机交互：3.5寸显示屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：4G、Wifi 安装方式：立柱式/壁挂式
	AEV300-AC021D	额定功率：21kW 输出电压：AV220V 充电枪：单枪 人机交互：3.5寸显示屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：4G、Wifi 安装方式：立柱式/壁挂式
	AEV200-DC030D	额定功率：30kW 输出电压：DC200V-750V 充电枪：单枪 人机交互：7寸触摸屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：以太网、4G（二选一）
	AEV200-DC060D/ AEV200-DC080D	额定功率：60kW/80kW 输出电压：DC200V-1000V 充电枪：单枪 人机交互：7寸触摸屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：以太网、4G（二选一）
	AEV200-DC060S/ AEV200-DC080S	额定功率：60kW/80kW 输出电压：DC200V-1000V 充电枪：双枪 人机交互：7寸触摸屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：以太网、4G（二选一）
	AEV200-DC120S/ AEV200-DC180S	额定功率：120kW/180kW 输出电压：DC200V-1000V 充电枪：双枪 人机交互：7寸触摸屏 充电操作：扫码/刷卡 防护等级：IP54 通讯方式：以太网、4G（二选一）
	AEV200-DC240M4/ AEV200-DC480M8/ AEV200-DC720M12	额定功率：240kW/480kW/720kw 输出电压：DC150V-1000V 充电终端支持:常规单双枪终端 防护等级:IP54
	AEV200-DC250AD	最大输出：250A 1个充电接口； 支持扫码、刷卡支付； 4G、以太网通讯（二选一）
	AEV200-DC250AS	最大输出：250A 2个充电接口； 支持扫码、刷卡支付； 4G、以太网通讯（二选一）

六、现场图片

七、结论

本系统是基于电动汽车立体车库智能管控系统而精心开发的电动汽车有序充电智能管控软件平台。其中，电动汽车有序充电后台管理软件具备强大的功能，能够对充电桩实施远程监控与管理，有力确保充电桩的正常运行以及充电服务的平稳顺利开展。而微信小程序则为用户贴心提供了便捷的充电服务预约以及支付功能，极大地提高了充电服务的便利性以及用户的体验感受。

该平台巧妙地将后台管理功能与用户端功能相融合，实现了对电动车充电服务全方位的管控与优化。它不仅为用户带来了更加便捷、高效的充电服务体验，让用户在充电过程中感受到前所未有的便利与舒适，同时也为运营商提供了更为有效的管理手段和服务模式，助力运营商提升运营效率和服务质量，实现用户与运营商的双赢局面，推动电动汽车充电服务行业的健康发展。

参 考 文 献：

[1]翟佳恬.新能源汽车的发展现状与前景分析[J].汽车实用技术,2023,48(20):193-198.

[2]路兴勇.电动汽车智能充电桩的设计与应用研究[J].内燃机与配件,2023(21):51-53

[3]郑丽辉,电动汽车充电桩电量远程监控系统设计与分析[J].农机使用与维修,2023(10):42-45.

审核编辑 黄宇