安科瑞 陳聰

摘要:隨著當前經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國家的科技也有了飛速的進步,傳統(tǒng)的燃油汽車已經(jīng)不能適應(yīng)當前社會的發(fā)展,不僅對能源造成巨大的消耗,還對環(huán)境造成了污染,當前一種新型的交通運輸工具正在占領(lǐng)汽車市場。在環(huán)境問題和能源問題愈發(fā)嚴重的當今社會,節(jié)能減排已經(jīng)成為*世界的共同課題,綠色交通已經(jīng)成為各國節(jié)能減排的一個重點,在當前狀態(tài)下汽車行業(yè)有了新的發(fā)展,新能源汽車應(yīng)運而生。本文主要對新能源汽車充電樁選型以及安裝進行分析。

關(guān)鍵詞:新能源汽車;充電樁選型;安裝

一、引言

新能源汽車作為綠色交通代表，它與傳統(tǒng)燃油車相比,具有節(jié)約能源,環(huán)保清潔的眾多優(yōu)點,同時需要花費的經(jīng)濟成本環(huán)保成本很低，新能源汽車被人們廣泛接受，在新能源汽車高速發(fā)展的當代,新能源汽車上最重要的充電樁也成為不能缺少的部分。近年來我國新能源汽車也在政府的大力推動下,獲得了迅速發(fā)展。但是在這個過程中也出現(xiàn)了一定的問題,充電樁的發(fā)展滯后,嚴重地制約了新能源汽車的發(fā)展,因此當前對新能源汽車的充電樁選型和安裝研究有重要意義。

二、中國新能源汽車充電樁發(fā)展的現(xiàn)狀

當前由于綠色環(huán)保已經(jīng)成為世界的主流，世界各國紛紛推進新能源汽車,汽車行業(yè)進入到了一個新的新能源階段,在中國當前發(fā)展新能源汽車成為一項國家戰(zhàn)略，一方面新能源汽車對于我國建設(shè)汽車強國具有重要指導(dǎo)意義，另外一方面發(fā)展新能源汽車是解決當前的問題的環(huán)境污染問題的舉措。在中國制造 2025 的汽車規(guī)劃中,提出節(jié)能與新能源汽車被列為重點之一，明確提出2025年新能源汽車在國內(nèi)的市場比例達到六分之一的發(fā)展目標。作為新能源汽車重要的配套設(shè)施充電樁的發(fā)展滯后，對新能源汽車的推廣造成了很大程度的影響,因此當前對新能源汽車充電樁的建設(shè),有利于推動國家新能源汽車的發(fā)展。在當前新能源汽車的充電主要分為整車充電和電池更換兩種方式,整車充電是根據(jù)充電裝置和汽車接受的設(shè)置進行傳導(dǎo)式充電和感應(yīng)式充電，還有一種更換電池的換電模式，主要通過傳導(dǎo)式充電,包括交流充電和直流充電兩種直流電的電流的方向和大小都是不變的，交流電的電流會隨著時間發(fā)生不同變化,不同的充電樁使用的充電時間不同，充電樁使用的地點也是不同的，在這樣的情況下充電樁用直流電充電時間長,充電效率低，一般需要十小時左右,而通過交流電來充電,由于充電樁分散,維護程度和難度都非常大。

二、充電樁的簡介和類型

新能源汽車的快速發(fā)展也帶來一個重要的問題就是充電設(shè)施的不配套,有樁不能用,車樁不配套,有車無樁等問題存在就影響了新能源汽車用戶的使用,因此對充電基礎(chǔ)設(shè)施新能源充電樁的發(fā)展是時代的需要，因此對新能源汽車充電樁的了解是非常必要的。新能源汽車國際充電樁主要分為交流樁和直流樁兩種,交流充電樁是給帶有車載充電機的充電電源，不能進行調(diào)節(jié)輸出,但是由于新能源汽車的車載充電功率比較小，所以使用交流充電樁沒有辦法快速充電，一般要花費很長時間進行充電,最少需要六個小時。直流充電樁則是直接給新能源汽車電池充電的根據(jù) BMS 調(diào)節(jié)輸出電壓和電流功能比交流充電樁要復(fù)雜很多,但是由于直流充電樁可以直接給新能源汽車的電池充電，所以可以讓電流快速到達新能源汽車電池中，實現(xiàn)新能源電動汽車快速充電，可以廣泛運用，當前充電樁一般采用直流充電樁充電。

三、新能源直流充電樁的分類

新能源直流充電樁主要分為單槍充電，雙槍輪充，雙槍同充，一拖四普通群充四種方式。

3.1新能源單槍充電樁

新能源單槍沖電的充電樁的結(jié)構(gòu)和操作簡單，成本很低,但單槍充電有一個很大的缺點,只能對大功率的新能源汽車進行充電,投入設(shè)備大,對新能源汽車充電時候也有很大的限制,一次只能充一個新能源汽車,而且在夜晚充電的時候也需要人工對車輛進行充電調(diào)度，對用電功率比較小的新能源汽車進行充電的時候會造成剩余功率的浪費，要對單槍充電樁進行改造,后期的升級費用非常高昂。

3.2新能源雙槍輪充充電樁

雙槍充電樁可以在夜晚無人用電的時候進行充電，不用需要人工調(diào)度,充電樁的結(jié)構(gòu)也和單槍相同,利用率更高,但是它存在明顯的優(yōu)點就有缺點，就是沒有辦法同時對新能源汽車進行充電,由于大電流一直保持新能源汽車進行充電的狀態(tài)，長期下來會對新能源汽車的電池壽命不利,升級改造費用永遠很高。

3.3 新能源雙槍同充充電樁

新能源雙槍同充充電樁可以同時充電，讓電流得到充分的利用,但是最多的時候一個充電樁只能充兩輛新能源汽車,雙槍同充可以讓電流的利用率更高，但是它是固定功率的,需要很高的投資,車輛少的時候可以進行充電，但是車輛多的時候需要人工去干預(yù)調(diào)度。

3.4新能源一拖四普通群充充電樁

一拖四群充的充電樁是在固定的模塊上加上了動態(tài)充電結(jié)構(gòu),投資小,一次可以對多輛新能源汽車進行充電，存在比較明顯的缺點，就是沒有辦法對用電功率進行分配,但是它已經(jīng)基本實現(xiàn)了對多輛新能源汽車充電，讓新能源汽車的使用得到了一定的保證。

四、新能源汽車充電樁的選型

直流充電樁適合高檔小區(qū)充電使用的，小型大約30萬元,一個充電時間一個小時左右,交流充電樁適合普通小區(qū)充電,充電樁4萬元一個,適合小區(qū)充電樁建設(shè),充電時間需要最少六個小時。了解到充電樁的主要內(nèi)容和類型，當前國內(nèi)主要是用小型的直流充電樁為主。新能源汽車是直流充電樁的選型，要根據(jù)小區(qū)內(nèi)部的實際情況進行選擇。例如小區(qū)內(nèi)新能源汽車數(shù)量比較少,而且安裝新能源充電樁的地方不大,就可以通過安裝新能源雙槍同充的充電樁來進行充電，當小區(qū)內(nèi)部有多輛新能源汽車,就可以安裝一拖四普通的群充充電電樁對新能源汽車進行充電，在情況下,可以借助于電工對小區(qū)內(nèi)的用電功率進行分配,例如在夜晚，人們需要休息,不需要大規(guī)模用電,就是用電低峰的時期，可以讓小區(qū)內(nèi)的新能源充電電樁用電功率進行合理分配。有些露天停車場也裝有充電樁,要求充電樁要防雨雪,防太陽曝曬,為了和充電車輪準確對接，對充電樁不論在結(jié)構(gòu)還在在控制方面有著更高的要求。

五、新能源汽車充電樁的安裝

在安裝的過程中,要注意新能源汽車與充電樁之間保存的距離。當充電電樁安裝在車側(cè)面時,充電樁安裝要不妨礙車門的開關(guān)，最好距離新能源汽車的凈距離不小于0.4米,當充電樁安裝在車尾時,充電設(shè)備與新能源汽車的距離不能小于0.5米,充電樁的安裝時應(yīng)該預(yù)留檢修和操作空間，充電樁與地面建筑之間的距離要大于1米左右。一般新能源汽車充電樁在小區(qū)內(nèi)進行安裝時，要先到小區(qū)物業(yè)了解情況,勘查安裝的條件。主要看是否有固定的新能源汽車,車尾距離國家電網(wǎng)線路有多遠，這些可以方便后續(xù)充電樁的安裝。對充電樁類型選擇時候，當前主要分為了掛壁式和立式的充電電樁，充電掛壁式充電就是節(jié)省空間,價格低,但必須安裝在布線的墻壁上。立式充電電價格高,會占用大量空間,但是可以不受限制的安裝在四周空曠的停車場中。還有對小區(qū)的供電類型進行了解，當前充電電樁供電最長用的就是普通居民用電，這個線需要安裝充電樁的師傅到國家電網(wǎng)申請供電線路走向?qū)徟细窈蟛拍苓M行布線。

安裝充電樁的時候不僅要注意充電樁本身，也要注意對充電樁安裝的周圍環(huán)境進行一定的保護,例如在安裝充電樁的時候要設(shè)置防雨棚，這樣可以有利于充電樁的使用,在新能源汽車充電樁安裝的過程中，一定要注意安全問題。對充電樁的質(zhì)量一定要做好保障,還有定期對充電樁進行相應(yīng)的維護，安裝充電樁的工作人員一定要細心，用心,耐心,重視充電樁的安全問題。新能源汽車在充電樁上使用的注意安全事項主要有,需要車主正確掌握充電時間,最多充電不要超過十個小時,避免過度充電。新能源汽車充電樁的選型以及安裝都需要結(jié)合新能源汽車的使用實際情況來進行,例如在居住的住宅小區(qū)內(nèi)，如果統(tǒng)計后說用到的新能源汽車有100輛左右就可以統(tǒng)一建立新能源一拖四普通的群眾充電電停車場,停車位上要確保每個新能源汽車的車主也有自己的車位,因為在充電樁的安裝中,要對車位進行相關(guān)的設(shè)備安裝,這樣就會造成一定的影響。如果一個小區(qū)內(nèi)只有十輛以內(nèi)的新能源汽車，就可以對小區(qū)局部內(nèi)進行充電樁的建設(shè),可以采取立式充電樁,在地面少量的位置進行充電樁安裝,新能源汽車車主協(xié)調(diào)好充電時間，達到物盡其用的良好效果。

六、應(yīng)用方案

圖1 平臺結(jié)構(gòu)圖

充電運營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗和服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預(yù)約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時也能為充電站提供更準確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過平臺可對充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對電網(wǎng)造成過大的負荷。

七、安科瑞充電樁云平臺具體的功能

平臺除了對充電樁的監(jiān)控外，還對充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，提高充電站的運行可靠性，降低運營成本，平臺系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 充電樁運營管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)

大屏顯示：展示充電站設(shè)備統(tǒng)計、使用率排行、運營統(tǒng)計圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計等數(shù)據(jù)。

圖3 大屏展示界面

站點監(jiān)控：顯示設(shè)備實時狀態(tài)、設(shè)備列表、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計等功能。

圖4 站點監(jiān)控界面

設(shè)備監(jiān)控：顯示設(shè)備實時信息、配套設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備實時曲線、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。

圖5 設(shè)備監(jiān)控界面

運營趨勢統(tǒng)計：顯示運營信息查詢、站點對比曲線、日月年報表、站點對比列表等功能。

圖6 運營趨勢界面

收益查詢：提供收益匯總、實際收益報表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

圖7 收益查詢界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類型餅圖等功能。

圖8 故障分析界面

訂單記錄：提供實時/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導(dǎo)出、運營商應(yīng)收信息、充電明細、交易流水查詢、充值余額明細等功能。

圖9 訂單查詢界面

八、產(chǎn)品選型

安科瑞為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式，便攜式、壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kw/21kw交流充電樁，30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/180kw直流一體式充電樁來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟、智能運營管理的市場需求。實現(xiàn)對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給，同時為提高公共充電樁的效率和實用性，具有有智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能；智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能；云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，財務(wù)報表分析等等；遠程升級：具備完善的通訊功能，可遠程對設(shè)備軟件進行升級；保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能；適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合國標的電動汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號和技術(shù)參數(shù)。

九、現(xiàn)場圖片

十、結(jié)論

總結(jié)全文,新能源汽車在未來會有長遠的發(fā)展，在新能源汽車的發(fā)展下,與新能源汽車相關(guān)的充電樁也會得到快速發(fā)展。對充電電樁的選型，以及安裝對新能源汽車的使用有著至關(guān)重要的影響。因此一定要根據(jù)新能源汽車的實際情況以及使用地點的實際情況，對充電樁進行選型和安裝。為了國家政府政策,對新能源汽車的扶持力度還會加大，現(xiàn)在的汽車將作為一個新興的行業(yè)而得到迅猛發(fā)展，新能源汽車充電樁的發(fā)現(xiàn)問題必須要引起各界重視這樣才能夠然后新能源汽車充電樁的安裝,真正的做到物盡其用。

參 考 文 獻：

[1]烏云娜,李芳,許傳博,謝超,許儒航.目的地充電的電動汽車分布式充電樁選型0.河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2018,39(02):31-35,6.

[2]孫俊,新能源汽車充電樁選型與安裝的探討.建材與裝飾,2018(24):202.

[3]刁力鵬,張亮,曾雁鴻,新能源電動汽車充電技術(shù)與應(yīng)用淺析町,電器工業(yè),2019(10):70-73.

[4]Coronado E,aya M Cardenas A,et al. Vision -based Control of a Delta Parallel Robot via Linear Camera -Space Manipulation [J].Journal of Intelligent and Robotic Systems, 2017,85(1):93-106.

[5]PérezL,Rodriguezí,Rodríguez N, et al. Robot guidance using machine vision techniques in industrial environments:A comparative review .Sensors,2016,16(3):335.

[6]WangJ,hangX,Dou H,et al.Study on the Target Recognition and Location Technology of industrial Sorting Robot based on Machine Vision ,J. Journal of Robotics,Networking &Artificial Life,2015,212):108-110.

[7]Wang ihangXhang W,et al.Study on the Improvement of Flexibility for an Industrial Robot Based on Machine Vision [],J, Journal of Robotics,Networking & Artificial Life,2014,111):45-48.

[8]Huang S,Bergstróm N,Yamakawa Y,et al.Applying High-Speed Vision Sensing to an Industrial Robot for High-Performance Position Regulation under Uncertainties [J,Sensors,2016,16(8):

1195.

[9]程仙國,孫慧平,李占濤《工業(yè)機器人技術(shù)》課程教學(xué)改革與實踐町.寧波工程學(xué)院學(xué)報,2015,27(4):104-108,118.[11]周晴,基于幾何基元的實時匹配與定位技術(shù)的研究與開發(fā)[D1.無錫:江南大學(xué),2014.

[10]Steger C,Ulrich MWiedemannC,Machine Vision Algorithms and Applications M.Weinheim: Wiley-VCH,2008.

[11]余文勇,石繪.機器視覺自動檢測技術(shù)[M1.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[12]沈程慧,SCARA 機器人視覺伺服精確定位技術(shù)的研究(D]無錫:江南大學(xué),2016.

[13)孫嵐,李洪群.信捷 PLC 在鍵盤剪刀腳整理臺控制系統(tǒng)上的應(yīng)用町.自動化技術(shù)與應(yīng)用,2012,31(12):39-41.