0引言

隨著人們環(huán)保意識的逐漸提升，電動汽車愈來愈受到人們的追捧和喜愛。我國國內(nèi)很多機(jī)構(gòu)也對電動汽車提出了不同的充電模式，包括：電池組更換、快速充電、常規(guī)充電等。然而從實(shí)際應(yīng)用層面來分析，汽車電池組不但擁有較為龐大的體積，而且其重量也比較重，經(jīng)常性的更換不方便；而運(yùn)用直流充電柜為電動汽車電池組充電，雖然達(dá)到了續(xù)航的目的，但也對電池的使用壽命造成很大損害。

所以，交流充電樁能夠非常有效解決電動汽車電池組的能量補(bǔ)給以及續(xù)航問題，運(yùn)用交流充電樁進(jìn)行充電不需要對電池進(jìn)行裝卸，而是直接運(yùn)用電纜線連接汽車電池組和充電樁就能夠完成充電作業(yè)，而且交流電對電池組進(jìn)行充電不會對電池的使用壽命和性能造成影響，是一種非常優(yōu)秀的充電方式。另外，交流充電樁重量輕、體積小，和我國電力系統(tǒng)了解較為便捷，容易在居民小區(qū)、辦公場所、超市以及電動汽車充電站內(nèi)部進(jìn)行布設(shè)。

1 電動汽車充電樁控制系統(tǒng)開發(fā)

1.1電動汽車充電樁控制系統(tǒng)的基本單元

本文中設(shè)計(jì)的電動汽車交流充電樁控制系統(tǒng)基本單元為：主充電電路系統(tǒng)、主控制電路系統(tǒng)、人機(jī)交互界面、收費(fèi)系統(tǒng)、刷卡系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖 1所示：

1.2控制系統(tǒng)的硬件組成元件

優(yōu)秀的電動汽車智能充電系統(tǒng)不但能夠滿足電動汽車用戶對充電的需求，而且還必須具備電力精準(zhǔn)計(jì)量、結(jié)算等功能。

因此，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)選擇使用 At—mel企業(yè)生產(chǎn)的 ARM9處理器當(dāng)成系統(tǒng)最重要的組成部分。該處理器具備以下特性：擁有5個(gè)串口，2個(gè) USB接口，1個(gè)主USB接口，另外一個(gè)為以太網(wǎng)接口，動態(tài)SDRAM 控制器，NAND控制器，以及多路IO 口，并且這些元件都可以滿足工業(yè)級的溫度范圍，能夠滿足本系統(tǒng)實(shí)際使用環(huán)境的需求。

系統(tǒng)中的電量計(jì)量裝置為多功能單相表計(jì)量，采用 RS485實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，電路圖結(jié)構(gòu)示意圖如圖2：

2 電動汽車充電樁控制系統(tǒng)的開發(fā)

為了確保用戶使用的便捷性，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了如下應(yīng)用模塊：用戶信息交互模塊、電能

計(jì)量控制模塊。系統(tǒng)軟件功能模塊示意圖如圖3所示：

3安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)選型方案

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

3.2應(yīng)用場所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5）應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能，同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶提供充電小程序。

3.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

3.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量、充電電壓電流，充電樁告警信息等。

3.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

3.4.4故障管理

設(shè)備自動上報(bào)故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

3.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動，同時(shí)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

3.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送。

3.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設(shè)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。

3.5系統(tǒng)硬件配置

4 結(jié)束語

現(xiàn)在隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用，安全、便捷的汽車充電方式顯得愈來愈重要。本文中設(shè)計(jì)的電動汽車充電樁控制系統(tǒng)擁有三大優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：

(1)電動汽車用戶使用非常便捷；

(2)該系統(tǒng)的集成化程度非常高；

(3)系統(tǒng)非常簡單，用戶非常容易進(jìn)行操作。

其實(shí)際應(yīng)用后必將能夠有力的促進(jìn)我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中不但考慮到了充電的便捷性，而且還對與充電樁的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了結(jié)合，提升對電能的利用效率以及用戶的實(shí)際使用滿意度。我們相信，在未來隨著我國電動汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，電動汽車充電樁控制和管理系統(tǒng)必將發(fā)揮出更大的作用。

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