安科瑞新能源电动汽车充电桩应用技术分析-安科瑞电气股份有限公司

安科瑞新能源电动汽车充电桩应用技术分析

时间：2024-08-14

1、充电桩国内外发展现状

全球新能源汽车市场快速发展，充电桩需求也大幅提升，全球市场各国纷纷出台相关政策，国际能源机构（IEA）的新报告显示到2030年全球电动汽车保有量将达1.25亿台，充电桩的安装数量随之提升。目前新能源汽车的主要市场集中在美国、法国、德国、挪威、中国和日本，基于充电桩分布、市场情况和运营模式三个维度。

2、充电桩概念及类型

目前，电动汽车能源供给主要有两种模式：自充电模式及换电池模式。这两种模式在国际上已得到不同程度的尝试和应用，其中对自充电模式的研究、试验相对较多，换电池模式近年来也开始得到关注。自充电模式具体又包括常规充电和快速充电两种类型，下文将简要阐述自充电模式下充电桩的概念及类型。

电动汽车充电桩主要由桩体、电气模块、计量模块等部分组成，具有电能计量、计费、通信、控制等功能。

充电桩类别及功能

充电桩根据不同的电压等级为对应的电动汽车充电。充电桩充电原理是蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池，使它恢复工作能力，这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源电压须高于电池的总电动势。充电桩主要分为直流充电桩与交流充电桩，直流充电桩俗称就是“快充”，主要是通过电力电子相关技术对交流电进行变压、整流、逆变、滤波等处理，终得到直流输出，提供足够的功率直接对电动汽车电池进行充电，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求，交流充电桩俗称就是“慢充”是利用标准的充电接口与交流电网连接，通过传导为车载充电机给电动汽车电池提供交流电源的充电装置。

交流充电示意图

640 (1).png

交流充电连接示意图

640 (2).png

直流充电示意图

640 (3).png

直流充电连接示意图

安科瑞充电桩

640 (1).jpg

3、安科瑞充电桩运营管理平台

安科瑞充电桩APP

充电桩APP是能源汽车车主不可缺少的软件，APP软件合理提高了使用者寻找充电桩、使用充电桩的效率：

1）通过地图可定位可视范围内充电桩位置，导航；

2）根据车主的出行计划选择快充、慢充等类型；

3）显示充电桩状态、可信息查询是否正在使用，车主可提前预约充电桩；

4）显示充电桩运营商、收费说明，可使用支付宝、微信支付；

5）用户详情查询、用户状态、消费记录等信息的管理和查询。

640 (4).png

安科瑞充电桩APP用户界面

平台架构

充电桩的建设形式有两种，充电桩集中建设，数量较多，人员进行维护、管理充电桩的运营，另一种是分散式建设，即固定地点独立安装一个或几个私人用充电桩，这种建设形式使充电桩分布范围广，维护巡检成本较高。所以我们公司推广两种上平台的方式，一种是买断模式应用于充电桩数量多的场合，是由客户自己通过平台来管理充电桩；另一种是托管模式应用于数量较少的场合，是由我们公司来帮忙管理充电桩。

640 (5).png

充电桩管理平台架构示意图

充电桩的数量日益增多，未来可达到百万，充电桩运行时与后台管理系统进行组网通信，管理系统集充电桩实时运行状态监控、计费管理、故障报告、运维管理、APP运营管理、数据收集、权限管理于一体，可对多个网点进行分层管理，直观显示网点的充电桩分布情况与运作情况，查看后台全部统计数据，包含收入概况、预约概况、通电率、预约率、空余充电桩数量、故障率、故障设备数量、充电桩总数、后台总收入及会员数量等信息。既满足管理者所有运维需求，也为管理运营降低成本，同时可提供其他增值服务，从而实现网络化、智能化的管理模式。

云平台主要功能

1）数据概览：统计该账户下所有充电站的充电数据统计。

2）充电站信息统计：地图上显示该账户下所有充电站的定位，以及所有充电桩的状态统计。

3）地图查询：地图查询站点信息。

4）充电站监控：可以按站点名称进行筛选，显示站点详情、充电枪列表、统计订单信息、故障记录。

a.可以按充电枪编号、状态、功率筛选充电枪列表。

b.点击某个充电枪编号后再进入充电枪监控页面。

c.实时监测变压器负荷，当负荷超过50%时，系统会限制新增开始充电的充电桩的功率，降为50%，当变压器负荷超过80%时，系统将不允许新增充电桩开始充电，直到负荷下降为止。

640 (6).png

5）充电枪监控：统计该充电枪的订单信息，显示订单列表，故障列表。

a.充电过程中，实时显示电参量，点击实时曲线，在弹出框中显示电参量的实时曲线。

b.点击订单列表中的订单编号，跳转到该订单的详情页面。

640 (7).png

4、现场安装

640 (8).png

640 (9).png

5、结语

充电桩行业总体正处于发展期，充电桩的建设发展对新能源汽车的发展起着很重要的作用，对充电桩发展过程中出现的问题积极提出措施解决，提高充电桩的建设水平，提高新能源汽车的普及。我国充电桩市场发展迅猛的同时依然存在很多问题，从整体发展角度来说，各地区发展速度不均衡，建设成本和盈利收入不成正比，公用充电桩利用率低以及充电桩后续维护等问题。从用户角度考虑，一是在老旧小区建设充电桩问题，申请电源或电力增容比较困难，协调物业人员也比较困难；二是由于城市市区、商场及公共建筑停车位紧张，部分燃油车直接占用充电车位。建设高水平的充电桩网络，需要政府、电网公司、生产商等各层力量参与到其中，做整体规划布局并完善管理制度，统一标准，不断积累行业技术人才。在民用建筑地下车库充电桩电气设计时，须先了解当地相关部门的规定，结合规范进行设计，密切跟踪新技术在充电桩领域的应用，做到合理制定方案，经济合理、节能环保。