摘要  

隨著新能源汽車的快速普及，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在不斷加速。充電站的運營管理面臨設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)警、能耗優(yōu)化、用戶管理等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的人工巡檢方式已無法滿足有效運維的需求。充電樁運維管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)充電樁的遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能調(diào)度、故障診斷、能耗分析，提升充電站的管理效率和用戶體驗。本文基于充電樁運維管理系統(tǒng)，介紹其技術(shù)架構(gòu)、核心功能及在充電站中的實際應(yīng)用。  

1. 引言  

隨著新能源汽車的普及，充電樁的建設(shè)和運營成為市場關(guān)注的重點。然而，充電站運營商在實際管理過程中面臨諸多挑戰(zhàn)，主要包括設(shè)備維護(hù)、利用率管理、電網(wǎng)負(fù)荷、支付結(jié)算、安全性等問題。

2.  運營難點

新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展對充電基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求。然而，充電站的運營管理仍面臨諸多問題：  

2.1 設(shè)備運維難度大  

故障排查不及時：  

充電樁可能因過溫保護(hù)、過壓、欠壓、絕緣故障等原因停機(jī)，但傳統(tǒng)巡檢方式難以及時發(fā)現(xiàn)問題，導(dǎo)致服務(wù)中斷。  

遠(yuǎn)程監(jiān)控能力不足：  

 部分充電樁缺乏遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，運維人員需要現(xiàn)場檢查，增加了維護(hù)成本。  

配件更換復(fù)雜：  

充電樁設(shè)備種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致維護(hù)時配件采購周期長、維修效率低。  

2.2 充電樁利用率低  

充電資源分布不均：  

在部分城市，充電樁過于集中或布局不合理，導(dǎo)致某些站點空閑，而部分區(qū)域充電難。  

車位占用問題嚴(yán)重：  

充電車位常被燃油車或長時間停放的電動車占據(jù)，導(dǎo)致真正需要充電的車輛無法使用。  

用戶充電習(xí)慣影響：  

用戶可能傾向于在特定時段充電，如晚上或低谷時段，導(dǎo)致某些時段充電樁過載，而其他時段空置。  

2.3 電網(wǎng)負(fù)荷管理挑戰(zhàn)  

大功率充電影響電網(wǎng)穩(wěn)定：  

高功率直流快充樁在高峰時段集中使用，可能導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷波動，影響電力供應(yīng)穩(wěn)定性。  

變壓器負(fù)荷限制：  

部分充電站共用配電設(shè)施，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過一定比例（如50%或80%），系統(tǒng)可能限制新用戶接入，影響用戶體驗。  

2.4 計費與支付問題  

計費模式復(fù)雜：  

充電站可能涉及按時間、按電量、按功率等多種計費方式，用戶難以理解收費標(biāo)準(zhǔn)。  

支付方式兼容性問題：  

部分充電樁只支持特定APP或IC卡支付，不支持微信、支付寶等常見支付方式，影響用戶體驗。  

結(jié)算周期長：  

充電運營商與支付平臺間的資金結(jié)算可能需要T+2或更長時間，影響運營商的資金流動性。  

2.5 充電安全隱患  

線路過載風(fēng)險：  

在老舊小區(qū)或工業(yè)區(qū)，充電樁可能導(dǎo)致局部配電系統(tǒng)過載，引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險。  

設(shè)備防護(hù)不足：  

充電樁長時暴露在戶外，可能受到雨水侵蝕、灰塵堆積、極端天氣等影響，降低使用壽命。  

充電過程安全性：  

若電纜破損、接地不良、車輛接口松動，可能導(dǎo)致電擊、短路、甚至電池過熱爆炸等安全問題。  

2.6 運營管理效率低  

缺乏統(tǒng)一管理平臺：  

充電樁可能來自不同廠商，數(shù)據(jù)協(xié)議不兼容，導(dǎo)致運營商難以統(tǒng)一管理和監(jiān)控。  

缺乏智能調(diào)度機(jī)制：  

無法合理引導(dǎo)用戶前往空閑充電站，導(dǎo)致部分站點排隊，而部分站點閑置。  

故障響應(yīng)滯后：  

充電樁出現(xiàn)故障后，若無智能告警系統(tǒng)，可能導(dǎo)致長時間無法使用，影響用戶體驗和收益。  

2.7 充電站盈利模式單一  

依賴充電費：  

目前充電站的主要收入來源是充電費用，但隨著市場競爭加劇，單一收費模式難以支撐長時運營。  

缺乏增值服務(wù)：  

許多充電站缺少廣告投放、會員服務(wù)、車輛維護(hù)等額外盈利模式，運營收益有限。  

補(bǔ)貼政策不穩(wěn)定：  

許多充電站依賴政府補(bǔ)貼，但政策可能調(diào)整，影響長時盈利能力。

為解決這些問題，充電樁運維管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，通過智能化、遠(yuǎn)程化管理，提升充電站的運營效率和安全性。  

3. 充電樁運維管理系統(tǒng)

電動汽車現(xiàn)已成為最廣泛使用的綠色能源交通工具，使用電能可轉(zhuǎn)化為驅(qū)動動力，節(jié)能環(huán)保。

AcrelCloud-9000充電樁收費云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。

充電樁可選配WIFI/4G/以太網(wǎng)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。

3.1 技術(shù)架構(gòu)  

數(shù)據(jù)采集層：  

充電樁采集電壓、電流、充電狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)；  

通過智能電表監(jiān)測能耗，提供詳細(xì)的充電功率曲線。  

2. 網(wǎng)絡(luò)傳輸層：  

采用4G/5G、LoRa、以太網(wǎng)等通信方式，保障數(shù)據(jù)實時傳輸。  

3. 管理平臺層（AcrelCloud9000）：  

    運行在云端或本地服務(wù)器，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)度。  

4. 用戶交互層：  

    提供PC端、移動端應(yīng)用，支持用戶預(yù)約、掃碼充電、在線支付。  

4.3 核心功能  

充電樁遠(yuǎn)程監(jiān)控

實時數(shù)據(jù)監(jiān)測：

可以按站點名稱進(jìn)行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統(tǒng)計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁面

實時監(jiān)測變壓器負(fù)荷（搭配ACM300T、ADW300），當(dāng)負(fù)荷超過50%時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過80%時，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。

遠(yuǎn)程控制：支持遠(yuǎn)程啟停、重啟、故障復(fù)位，提高維護(hù)效率。  

故障預(yù)警與運維管理

 智能告警：當(dāng)充電樁出現(xiàn)過溫、短路、充電異常等問題時，系統(tǒng)自動報警并通知運維人員。  

 運維工單管理：自動生成故障報修工單，安排維修任務(wù)，提高響應(yīng)速度。  

充電站能耗管理

 電費統(tǒng)計：支持按時、按量、按功率等多種計費模式，自動計算充電費用。 

 峰谷電價優(yōu)化：通過智能調(diào)度，提高低谷時段充電比例，降低運營成本。  

用戶管理與支付系統(tǒng)

會員管理：支持用戶注冊、積分、優(yōu)惠券等功能，提升用戶黏性。  

多種支付方式：兼容微信、支付寶等支付方式，實現(xiàn)便捷結(jié)算。  

數(shù)據(jù)分析與決策支持

利用率分析：統(tǒng)計充電樁的使用情況，優(yōu)化站點布局。

 充電趨勢預(yù)測：基于歷史數(shù)據(jù)分析，提供科學(xué)的充電需求預(yù)測。  

商戶管理

平臺中可以管理多個商戶，每個商戶對應(yīng)多個充電站；

用戶可在各商戶的充電站充電，消費金額進(jìn)入相應(yīng)商戶的微信/支付寶賬號；

各商戶之間錢包余額不通用；

用戶在某個商戶的錢包中充值后，可在該商戶下屬的所有充電站使用錢包余額充電。

白名單

啟用白名單功能后，可對白名單進(jìn)行管理，只有手機(jī)號在白名單中的用戶，才可以使用充電樁充電。

使用白名單可以實現(xiàn)一樁一用戶的私有充電樁。

小程序/APP

掃碼充電

掃碼或輸入充電樁編號后，進(jìn)入充電頁面；

輸入充電參數(shù)，點擊啟動充電；

付款，可以選擇微信支付或錢包余額支付；

付款成功后，自動啟動充電；

錢包余額不足時，可以直接進(jìn)行充值。

電站查詢

地圖上默認(rèn)顯示20公里內(nèi)的充電站；

輸入關(guān)鍵字，查詢充電站；

可以導(dǎo)航到充電站；

5.  運營模式

結(jié)語

充電樁運維管理系統(tǒng)是充電站運營的重要保障。AcrelCloud9000系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、能耗優(yōu)化、智能調(diào)度等功能，實現(xiàn)充電設(shè)施的智能化管理，提升充電站的運營效率和用戶體驗。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，該系統(tǒng)將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為智能充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供有力支撐。