摘要：目前，全球環(huán)境污染日益嚴重，人類生存和發(fā)展面臨嚴峻考驗。電動汽車的發(fā)展勢在必行，倡導節(jié)能減排，提高能源利用效率，促進低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。然而，由于充電電池儲能低，電池壽命短，已經(jīng)成為發(fā)展的弊端。為了滿足這一需求，除了克服電池本身的研究外，還需要大力建設電動汽車充電站作為配套實施，以滿足長期運行的需要?；诖?，本文分析討論了新能源電動汽車充電站的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵字：電動汽車；充電站；發(fā)展趨勢

1新能源電動汽車充電站發(fā)展背景

電動汽車的碳減排能力是指電動汽車行駛時消耗的電量對應的發(fā)電側(cè)排放CO2相對于同類型燃油汽車行駛時排放CO2的減排量。電動汽車消耗的電力由發(fā)電廠提供，相當于“以煤代油"，而不是意義上的新能源汽車；當電廠充電電動汽車時，電動汽車每公里排放的CO2與燃油汽車基本相同。然而，隨著電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)低碳化進程的不斷推進，電動汽車的節(jié)能減排效益將繼續(xù)增加。因此，如何協(xié)調(diào)清潔能源和電動汽車充電站的投資是一個值。

2充電站相關(guān)設施及功能分析

充電站設施:配電系統(tǒng)、充電設備(充電器、電池充電平臺)、調(diào)度系統(tǒng)(存儲、更換和維護)。充電樁作為電動汽車智能終端的功能。電動汽車的消費者可以在購買充電樁智能充電卡后，立即在智能卡上激活個人信息，從而更好地體驗智能充電樁的功能。當汽車進入充電軌道時，可以獨立計算充電樁的充電和充電端口之間的距離分辨率。電源接口通過自動紅外傳感器與用戶汽車充電接口對接，完成充電過程。

智能充電站資源網(wǎng)絡共享。為了保證電網(wǎng)的安全運行，需要投入更多的智能充電站信息共享，如目前每個充電站的存儲容量、充電樁的空閑時間、充電等待時間等。用戶可以通過全球定位系統(tǒng)和實時無線網(wǎng)絡恢復新能源電動汽車充電站、充電站和電動汽車的負載，及時向調(diào)度中心反饋，確保電網(wǎng)的安全運行。

新能源電動汽車充電站是未來智能城市和智能電網(wǎng)建設的一部分。充電站的第一個層次是智能充放電控制單元結(jié)構(gòu):智能控制和數(shù)據(jù)采集模塊(PM)，智能電表(SM)、電池管理系統(tǒng)(BMS)，用戶終端(UT)以及其他相關(guān)部件。第二個層次是綜合控制和管理系統(tǒng):汽車充電站系統(tǒng)包括充放電、計量和收費、安全等相關(guān)方面。利用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)的功能、綜合監(jiān)控、智能負載調(diào)節(jié)和有效的網(wǎng)絡通信控制和管理功能。第三個層次是充放電電源管理系統(tǒng):從整體角度看，智能電網(wǎng)運行統(tǒng)一管理和使用電動汽車充電站區(qū)域，有效控制運行的微網(wǎng)能量存儲設備。

3運行模式

電動汽車的本質(zhì)動力是儲能電池，充電時可視為隨機負荷，放電時可視為移動電源，即電動汽車在V2G模式下運行。電動汽車充電時，由于控制策略和動力電池特性的限制，電動汽車相當于低電壓、大電流的負荷。電動汽車對應三種充電模式:慢充、快充、快換。慢充主要針對電動汽車，續(xù)航能力大，積極利用晚上停車時間給電池充電；快充模式是針對電動汽車的適中續(xù)航能力。由于快速充電和準確充電的電流更大，只能更換。

4新能源電動汽車充電站發(fā)展趨勢分析

在能源和環(huán)境保護的雙重壓力下，新能源電動汽車是汽車行業(yè)未來發(fā)展的主要方向。十三五期間，國家將大力推廣新能源汽車、多能混合動力汽車。電動汽車、氫燃料電池汽車將在大眾中普及，這樣的背景下，電動汽車充電站這一配套設備將迎來新的發(fā)展。從2010年到2013年三年間，我國充電站從原來的90座迅速上升到619座，增長率達到89%，充電樁數(shù)量也從1129增長到22628，年負荷增長率接近200%。充電設施建設是我國新能源汽車示范推廣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。得益于國家對新能源電動汽車的大力推廣，新能源電動汽車充電設施建設行業(yè)將迎來新的爆發(fā)期。此前，由于電動汽車數(shù)量和規(guī)模的限制，加上充電設施建設過程中需要大量資金投入，短時間內(nèi)無法獲得明顯的效益回報，因此充電設施建設數(shù)量較少。據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計，截至2014年底，我國已建成823個充電站和3.8萬個充電樁。而且2014年我國新能源汽車產(chǎn)銷已經(jīng)達到9.39萬輛，充電設施供需矛盾日益突出。然而，2015年，全國計劃建設的充電站數(shù)量達到2549個，而計劃建設的充電樁數(shù)量卻達到了34萬個，比14年增長了近20倍。這一數(shù)據(jù)充分表明，新能源電動汽車充電站在未來有很好的市場空間。有關(guān)研究人員應做好設計和建設水平的研究工作，有效地促進產(chǎn)業(yè)進步和發(fā)展。

新能源電動汽車充電站是未來智能城市和智能電網(wǎng)建設的一部分。充電站的第一個層次是智能充放電控制單元建設:智能控制和數(shù)據(jù)采集模塊(PM)，智能電表(SM)，電池管理系統(tǒng)(BMS)，用戶終端(UT)以及其他相關(guān)部分。第二個層次是綜合控制和管理系統(tǒng):汽車充電站系統(tǒng)包括充電和放電、計量和收費、安全等相關(guān)方面。利用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)的功能，可以完成綜合監(jiān)控、智能負載調(diào)節(jié)和有效的網(wǎng)絡通信控制和管理功能。第三個層次是區(qū)域充放電站管理系統(tǒng):從整體角度操作的智能電網(wǎng)，在充電站區(qū)域?qū)Υ罅侩妱悠囯姵氐氖褂眠M行統(tǒng)一管理和監(jiān)控，有效控制微網(wǎng)儲能設備。

5安科瑞充電樁收費運營云平臺

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不間斷地收集和監(jiān)控接入系統(tǒng)的汽車充電站、電動自行車充電站和各種充電樁的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控充電樁的運行狀態(tài)，進行充電服務、支付管理、交易結(jié)算、資源管理、電能管理、詳細查詢等。，同時警告充電器過溫保護、漏電、充電器輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低等各種故障；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI連接互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、中國銀聯(lián)快通掃碼充電。

5.2應用場合

適用于公共建筑、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業(yè)綜合體、商業(yè)廣場、地下停車場、高速服務區(qū)、公寓寫字樓等物業(yè)環(huán)境、各類企事業(yè)單位、醫(yī)院、景區(qū)、學校、園區(qū)等場合。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場設備層:網(wǎng)絡中連接的各種傳感器包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災探測器、限流保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡通信層:包括現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動收集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可以通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳到已建成的數(shù)據(jù)庫服務器進行約定轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲。智能網(wǎng)關(guān)可以在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時將數(shù)據(jù)存儲在當?shù)?，并在網(wǎng)絡恢復時繼續(xù)從中斷位置上傳數(shù)據(jù)，以確保服務器端的數(shù)據(jù)不會丟失。

平臺管理層:包括應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，完成現(xiàn)場所有智能設備的數(shù)據(jù)交換。充電站配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程和人員行為可以在PC端或移動端實時監(jiān)控，完成微信、支付寶在線支付等應用。

5.4平臺功能描述

充電服務；首頁總覽；交易結(jié)算；故障管理；統(tǒng)計分析；操作報告；APP、支持小程序移動終端；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)控、充電樁異常交易監(jiān)控。

5.5選型配置

6結(jié)語

綜上所述，清潔可再生能源的發(fā)展可以解決環(huán)境和能源問題之間的矛盾。電動汽車是未來發(fā)展前景廣闊的交通工具，利用電能產(chǎn)生動力勢能，基本為0wu染。能源供應是電動汽車發(fā)展的重要前提。電動汽車充電站的基礎設施為電動汽車提供能源，從而更好地促進電動汽車的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 宋陽.汽車充電站布局優(yōu)化研究[D].西南交通大學，2016.

[2] 周文峰，李珍萍，崔曉潔，馮卉妍.電動汽車充電站選址問題研究 [J].數(shù)學的實踐與認識，2016，11：187-194.

[3]劉娟娟，曹勝蘭.電動汽車充電樁運營模式研究[J].科技管理研究，2015 (19)： 202-206.

[4]盧芳.基于排隊論的電動汽車充電站選址定容研究[D].北京交通大學，2015.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06.