淺聊安科瑞光儲充一體化充電站的控制策略研究

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要： 隨著新能源汽車的快速發展，光儲充一體化充電站成為解決能源供應和可持續發展的重要途徑。本文以安科瑞光儲充一體化充電站為例，深入探討其控制策略。通過對光伏發電系統、儲能系統和充電設施的協同控制，實現能源的高效利用、穩定供電和成本優化。分析了不同控制策略的原理和優勢，并結合實際應用場景提出了優化建議，為光儲充一體化充電站的發展提供參考。

1. 最大功率點跟蹤（MPPT）
   光伏發電系統的輸出功率受到光照強度和溫度等因素的影響，存在最大功率點。采用 MPPT 控制策略可以實時跟蹤光伏發電系統的最大功率點，提高發電效率。常見的 MPPT 算法有擾動觀察法、電導增量法等。

2. 孤島檢測與保護
   當電網發生故障或停電時，光伏發電系統可能會繼續向負載供電，形成孤島現象。孤島檢測與保護策略可以及時檢測到孤島現象，并采取相應的保護措施，確保人員和設備的安全。

1. 充放電控制
   儲能系統的充放電控制是實現削峰填谷和穩定供電的關鍵。根據電網負荷、光伏發電量和儲能系統狀態等因素，控制系統可以制定合理的充放電策略。例如，在電網低谷時段充電，在電網高峰時段放電；當光伏發電量大于充電負荷時充電，當光伏發電量不足時放電等。

2. 能量管理
   儲能系統的能量管理主要包括容量管理、功率管理和壽命管理等方面。容量管理是指根據儲能系統的容量和充放電特性，合理分配儲能容量，提高儲能系統的利用率。功率管理是指根據電網負荷和光伏發電量的變化，實時調整儲能系統的充放電功率，保證系統的穩定運行。壽命管理是指通過合理的充放電策略和控制參數，延長儲能系統的使用壽命。

1. 智能充電控制
   充電設施的智能充電控制可以根據新能源汽車的電池狀態、充電需求和電網負荷等因素，自動調整充電功率和充電時間，實現快速、安全、高效的充電。例如，采用恒流恒壓充電模式、智能充電調度算法等。

2. 有序充電管理
   有序充電管理是指通過對充電設施的合理調度和控制，實現新能源汽車的有序充電，避免充電高峰對電網造成過大的沖擊。例如，采用分時電價、預約充電等方式，引導用戶在電網低谷時段充電。

四、安科瑞充電樁收費運營云平臺系統選型方案

（一）概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

（二）應用場所

適用于民用建筑、一般工業建筑、居住小區、實業單位、商業綜合體、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

（三）系統結構

系統分為四層：

（1）即數據采集層、網絡傳輸層、數據層和客戶端層。

（2）數據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進行電能計量和保護。

（3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。

（4）數據層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

（5）應客戶端層：系統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時為運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。

（四）安科瑞充電樁云平臺系統功能

1.智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

2.實時監控

實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

3.交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。

4.故障管理

設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。

5.統計分析

通過系統平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。

6.基礎數據管理

在系統平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、折扣、優惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結和解綁。

7.運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送

8.充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設備，主要包含掃碼充電、賬戶充值，充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

五、系統硬件配置

五、結論

參考文獻

[1]錢程.儲能式電動汽車充電樁的設計D]，安徽理工大學，2018.

[2]王迎州,艾青,何建民,余加民.光儲充一體化充電站的控制策略研究

[3]企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

作者簡介

張繼冬，男，安科瑞電氣股份有限公司。