安科瑞充電樁運營管理平臺對于充電樁數據監控解決方案

安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

18706168062

一、引言

隨著全球能源危機的加劇，電動汽車作為一種清潔、高效的交通工具，逐漸受到人們的青睞。然而，電動汽車的普及仍面臨著充電設施不足、充電不便等問題。為了提高電動汽車的使用體驗和充電效率，設計一種集中監控平臺來監測和管理電動汽車充電樁顯得尤為重要。本文將介紹一種電動汽車充電樁集中監控平臺的設計與實現方法。

在國內外相關研究中，針對電動汽車充電樁的監控平臺發展迅速，但仍存在一些問題。如缺乏統一的監控標準，導致不同廠商的充電樁難以互聯互通；監控平臺功能單一，無法滿足多樣化的充電需求；此外，現有平臺普遍存在數據安全和隱私保護隱患。本文旨在設計一種功能全面、安全可靠的充電樁集中監控平臺。

二、實現方案

本文設計的電動汽車充電樁集中監控平臺包括硬件和軟件兩部分。硬件部分由數據采集器、通信模塊、主控制器和顯示屏組成；軟件部分包括數據采集與處理模塊、遠程監控模塊、用戶管理模塊和能源管理模塊。具體實現方案如下：

1. 數據采集器：負責監測充電樁的工作狀態、充電電流、電壓等信息，并將數據傳輸至主控制器。

2. 通信模塊：利用無線通信技術將充電樁數據發送至云平臺，實現遠程監控和管理。

3. 主控制器：作為整個系統的核心，負責數據處理、存儲和轉發。

4. 顯示屏：用于展示充電樁的工作狀態和充電信息，方便用戶查看。

在軟件設計方面，采用模塊化思想，對數據采集與處理、遠程監控、用戶管理和能源管理等功能進行細分。數據采集與處理模塊負責收集充電樁的工作狀態數據并進行處理；遠程監控模塊可實時查看充電樁的工作狀況，實現遠程控制；用戶管理模塊用于管理平臺用戶信息，設置不同權限；能源管理模塊則負責對平臺能耗進行管理，節能減排。

在系統實現過程中，首先進行硬件設備的選型和調試，確保各設備之間的通信暢通；然后，利用相關開發工具編寫軟件程序，實現各個模塊的功能；最后，進行系統測試，確保系統的穩定性和可靠性。

為驗證充電樁集中監控平臺的性能，我們設計了一套測試方案。該方案包括功能測試、性能測試、安全測試和用戶體驗測試四個方面。通過測試，我們發現該平臺在功能、性能和安全性方面均表現出色，用戶評價也較高。

三、創新與優勢

本文設計的電動汽車充電樁集中監控平臺具有以下創新點和優勢：

1. 統一的監控標準：本文設計的監控平臺遵循國際充電設施監控標準，可實現不同廠商的充電樁互聯互通，提高充電設施的利用率。

2. 多樣化的功能：相比傳統監控平臺，本文設計的平臺功能更加全面，支持多種充電模式和預約功能，滿足用戶多樣化的充電需求。

3. 強大的數據處理能力：采用大數據技術對充電樁運行數據進行處理和分析，為管理部門提供決策依據，提高充電設施的運行效率。

4. 高效的數據傳輸：利用先進的通信技術，實現充電樁數據的高速傳輸和實時監測，提高監控平臺的響應速度。

5. 可靠的安全保障：平臺采用多層安全機制，保護用戶隱私和數據安全，使用戶無需擔心個人信息泄露和數據安全問題。

四、安科瑞充電樁運營管理平臺

1、系統架構

安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，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預警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，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技術，基于TCP/IP的數據交互協議，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，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

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，****提醒，數據存儲和解析

變壓器監控：監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，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

2.3實時監控

?充電站監控

充電站監控頁面監視用戶充電槍總數、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。

?充電槍監控

充電樁監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

五、結論

總之，本文設計的電動汽車充電樁集中監控平臺具有功能全面、安全可靠、使用方便等優點，可有效解決電動汽車充電設施面臨的難題，提高充電設施的利用率和運行效率，推動電動汽車產業的可持續發展。