淺聊光伏直流智能充電樁有序充電策略與應用效果

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要： 隨著電動汽車的快速發展，對充電樁的需求日益增長。光伏直流智能充電樁結合了光伏發電技術與直流充電技術，具有高效、環保等優勢。本文深入探討了光伏直流智能充電樁的有序充電策略，并分析了其應用效果，為推動電動汽車充電基礎設施的可持續發展提供參考。

1. 高效節能：利用太陽能發電，減少對傳統電網的依賴，降低能源消耗。

2. 快速充電：直流充電技術可以實現快速充電，縮短電動汽車的充電時間。

3. 智能控制：具備智能充電控制功能，可以根據電動汽車的需求和電網的負荷情況進行有序充電。

4. 環保可持續：使用清潔能源，減少碳排放，對環境友好。

1. 分時充電：根據不同時間段的電價和電網負荷情況，制定不同的充電價格，引導用戶在低谷時段充電，高峰時段減少充電或停止充電。例如，在夜間電價較低時，鼓勵用戶進行充電，而在白天電價較高且電網負荷較大時，限制充電功率或暫停充電。

2. 預約充電：用戶可以通過手機 APP 等方式提前預約充電時間，充電樁根據預約信息進行有序充電安排。這樣可以避免用戶在高峰時段集中充電，減輕電網負擔。

1. 功率限制：根據電網的負荷情況，對充電樁的輸出功率進行限制。當電網負荷較大時，降低充電樁的輸出功率，以減少對電網的沖擊；當電網負荷較小時，提高充電樁的輸出功率，加快充電速度。

2. 功率分配：對于多個充電樁同時工作的情況，可以采用功率分配策略，根據充電樁的優先級和電動汽車的需求，合理分配充電功率。例如，優先為急需充電的電動汽車分配較高的功率，而對于電量較充足的電動汽車則分配較低的功率。

1. 需求響應信號：電網運營商可以向充電樁發送需求響應信號，通知充電樁調整充電功率或暫停充電。充電樁根據需求響應信號進行相應的操作，以配合電網的調度和運行。

2. 激勵機制：為了鼓勵用戶參與需求響應，可以建立激勵機制，對響應需求的用戶給予一定的經濟補償或優惠政策。例如，對在高峰時段減少充電或暫停充電的用戶給予電費折扣或積分獎勵。

1. 負荷平衡：通過有序充電策略，可以實現電動汽車充電負荷的合理分布，避免高峰時段充電負荷集中對電網造成的沖擊，有助于電網的負荷平衡。

2. 電壓穩定：合理控制充電樁的輸出功率，可以減少充電過程中對電網電壓的影響，提高電網的電壓穩定性。

3. 可靠性提高：有序充電可以降低電網故障的風險，提高電網的可靠性和供電質量。

1. 充電成本降低：分時充電和預約充電等策略可以讓用戶在電價較低的時段進行充電，降低充電成本。

2. 充電便利性提高：智能充電控制功能可以為用戶提供更加便捷的充電服務，例如通過手機 APP 實時查看充電狀態、預約充電時間等。

3. 環保意識增強：使用光伏直流智能充電樁可以讓用戶更加直觀地感受到清潔能源的利用，增強用戶的環保意識。

1. 減少碳排放：利用太陽能發電為電動汽車充電，可以減少傳統能源的消耗，降低碳排放，對環境保護起到積極的作用。

2. 促進可再生能源發展：光伏直流智能充電樁的推廣應用可以促進太陽能等可再生能源的開發和利用，推動能源轉型和可持續發展。

五、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

光伏直流智能充電樁作為一種新型的電動汽車充電設施，具有高效、節能、環保等優勢。通過合理的有序充電策略，可以實現電動汽車充電負荷的優化管理，降低對電網的影響，提高用戶的充電便利性和成本效益，同時對環境保護也起到積極的作用。然而，目前光伏直流智能充電樁的推廣應用還面臨著一些挑戰，如成本較高、技術標準不統一、政策支持力度不足等。未來需要進一步加強技術研發和創新，完善相關政策和標準，加大推廣應用力度，推動光伏直流智能充電樁的可持續發展，為電動汽車產業的繁榮和能源轉型做出更大的貢獻。

參考文獻

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作者簡介

張繼冬，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。