淺談電動汽車智能服務云平臺設計與分析

劉丹
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：隨著新能源戰(zhàn)略的發(fā)展，電動汽車市場發(fā)展巨大，新能源汽車數量急劇增加，由此也帶來了一系列的問題。設計開發(fā)了一種電動汽車智能服務云平臺，該電動汽車智能服務云平臺基于物聯網、互聯網、大數據分析等技術，構建了電動汽車智能服務云平臺。該智能云平臺具有電動汽車充換電預約、下一目的地導航充換電規(guī)劃、私人充電樁共享、充電樁查詢與預約、費用結算、用戶社區(qū)交流等功能，使得電動汽車充電服務平臺更加智能化、便捷化。同時作為電動汽車與充電站之間的橋梁，“聚充”可以結合實時電價、交通擁擠程度、充電樁的使用情況以及電網的負荷等因素，為用戶規(guī)劃出更加效率高而便捷的充電建議。充分利用電力資源，減輕電網的負荷和成本。

關鍵詞：物聯網；大數據分析；充換電預約；行程規(guī)劃導航

一、前言
  近年來，電動汽車在發(fā)展迅速。針對電動汽車的一系列研究和服務也正快速發(fā)展。國務院正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020 年）》，各項產業(yè)政策的目標及產業(yè)發(fā)展路線逐步明確。今后，純電驅動將是新能源車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向。
  在電動車市場快速發(fā)展的同時，問題也逐漸顯現。例如多家投資機構進入市場，但行業(yè)標準不統(tǒng)一，用戶在使用充電樁時不夠便捷。目前市面上存在幾款相似定位的產品，例如e 充網等，由于不能很好地整合各個商家的資源，因此用戶不能方便查詢附近充電樁或換電站，支付方式不多樣。由此導致現有電動車服務行業(yè)用戶體驗不佳，急需解決。
  本文基于微信小程序，設計開發(fā)了一種電動汽車智能服務云平臺“聚充”。
  “聚充”是一款定位于完善新能源汽車服務生態(tài)圈的微信小程序，用戶只需在微信平臺打開小程序，就能方便地獲取自己的實時位置以及附近各個充電站的實時動態(tài)，可以方便、快捷地進行預約充電、更換電池等操作，無需下載緩沖， 并且本程序將地圖導航與電動汽車充電預約和行程規(guī)劃智能化地結合在一起，將各家充電站投資商的資源整合起來， 形成一個基于互聯網的電動車服務圈，讓用戶切實體會到當代智能化交通的便捷與實惠。

二、安科瑞充電樁運營管理平臺
1、系統(tǒng)架構

 

  安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯網技術對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。
充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術，基于TCP/IP的數據交互協(xié)議，與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體功能如下：
資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監(jiān)測，充電樁異常交易監(jiān)測。
交易結算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表
用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理
充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等
微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能
數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲和解析
變壓器監(jiān)控：監(jiān)控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統(tǒng)自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

2、平臺功能
2.1平臺登錄
  在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

 

2.2平臺首頁
  平臺首頁總覽每天的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統(tǒng)計。

 

2.3實時監(jiān)控
?充電站監(jiān)控
  充電站監(jiān)控頁面監(jiān)視用戶充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時長，進行負荷限制、故障查詢。

?充電槍監(jiān)控
  充電樁監(jiān)控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數、累計充電時長等、充電電壓電流等參數。

 

2.4微信小程序
?搜索與使用
  微信小程序可以通過掃描二維碼和微信文字搜索找到，點擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

 

?授權登錄界面
  用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會進入這個頁面，需要用戶授權登錄才可以進入小程序主功能頁面，如圖所示：

 

?主功能頁
  初次進入主功能頁時需要授權定位才可以使用地圖相關功能，在地圖上查看到當前所在區(qū)域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等。

 

?充電
  掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶余額，電價和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進進行評價。

 

?個人信息
個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設置支付密碼等功能

 

3、硬件配置
3.1平臺服務器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

     

 

若客戶自己租用阿里云服務器，服務器配置根據充電槍點數的不同，分別如下：
3.2現場推薦硬件配置清單：

三、結束語
  本文基于微信小程序設計了一種電動汽車智能服務云平臺，該智能服務云平臺可根據電動汽車實時行程及剩余電量，為用戶規(guī)劃較優(yōu)的行程方案，并可以進行充電樁預約服務，此外還有便捷支付、社區(qū)服務等多項功能。

參考文獻
[1]林海英，郭正雄，宋寶松，等.電動汽車充電服務平臺研發(fā)與應用［J］.供用電，2019，36（3）：32-36.申龍云.電動汽車充電樁的防觸電保護
[2]左先旺，榮先釗.電動汽車智能服務云平臺設計
[3]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06版