周超
南方电网电动汽车服务有限公司
摘要：随着世界能源消耗造成环境污染问题逐渐突出，城市交通领域内以电动汽车替代传统燃油汽车为主要的趋势。而电动汽车充电服务的优化是推进电动汽车推广的重要影响因素。基于此，本文对电动汽车充电服务一体化平台进行了研究，为用户提供智能充电和移动应用服务，使各厂商的充电桩与广大用户实现有效的互联互通，有效地提升充电服务的便捷性，推动电动汽车的广泛使用。
关键词：电动汽车；充电服务一体化；平台应用
引言
近年来，我国多地出现因空气污染造成的雾霾天气，给广大市民带来不便，而燃油汽车排放是主要污染源之一。缓解上述问题的关键方法之一是推广使用具有环保特点的电动汽车，而与之相辅相成的电动汽车充电桩建设运营市场也随之兴起，合理的充电设施建设不仅有助于推动电动汽车产业的发展，同时对电网负荷的平抑和新一代电力系统、分布式新能源、储能及微电网应用也有推动作用。但充电基础设施依然面临行业内不完全互联互通、充电桩分布不均匀、车主寻找充电桩难、支付充电费便捷度低、运营效率低等问题，汽车充电保障能力亟待提升。
1电动汽车充电服务需求分析
随着社会的进步与发展，人们越来越重视生态文明建设和对自然资源的保护，众所周知自然资源分为可再生资源与不可再生资源，而自从第二次工业革命卡尔o弗里特立奇o奔驰发明了第一辆汽车后，市面上的动力交通工具都以燃烧石化燃料为主，也就是文明平时所说的煤炭、石油等。但常规石化燃料属于不可再生资源，环境污染大且消耗速度逐年增长。基于此背景，为了构建环境友好型社会，我国也开始了对于电动汽车领域的研究，节约自然资源、促进可持续发展。电动汽车值得开发和研究是有原因的，第一是零污染，因为电动汽车主要能源是电力，所以它的污染排放量几乎为零；第二是零噪音，由于电机的运行声音要比传统内燃汽车的发动机小的多，因此在行驶过程中几乎没有太大声响；第三是驾驶简单，目前电动汽车就是一个档位，前进的速度方面主要看驾驶者踩加速的力度而定，因此驾驶起来比较方便，也比较容易上手……这些都是电动汽车成为各国主要研究开发对象的原因，但凡事都有两面性，电动车环保、便捷的同时也有很大的局限性，比如耗电快续航能力弱、无法随时随地充电等等，所以导致现在电动汽车还是无法替代传统汽车地位，大范围地投入市常目前，在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的唯一动力源，所以此时的弊端显而易见，那就是当电压较低时，就需要及时进行电能补给，否则汽车性能会受到很大影响。电动汽车现有的充电方式有：交流充电、直流充电、快速更换电池和非接触充电等，因为电动汽车蓄电池比较笨重，快速更换电池不是十分便捷，所以外接式充电方式较受到大家的推崇。电动汽车智能充电桩的出现，首先可以解决车辆及时充电问题、还可以对车辆的动力电池进行维护。智能充电桩产品均配备了智能化的联网功能，且具有人性化的人机交互界面和完善的通讯能力。整个的交易流程特别简单，首先用户要提前办理好专属充电卡，然后充电时在智能充电柱的操作界面上刷卡，选择好合适的充电时间和充电方式后智能充电柱会自动扣除相应的费用，如智能充电柱出现问题也可直接在操作界面上进行反馈求助。
2电动汽车充电服务一体化平台架构设计
2.1技术架构
运用"大云物移智"等新技术新载体，以人为本，优化提升电动汽车充电运营服务，采用分层、分块的设计思路，构建电动汽车充电服务系统，系统整体由采集层、数据层、应用层和展现层构成，通过一体化平台应用集成，实现数据共享、各接口组件协同工作以及多种应用集成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统整体架构见图1，其中，采集层采用NIO技术和多线程技术，以Soket通信方式，实现平台和充电桩之间的通信；数据层负责接收应用层的下行指令、业务协议匹配，并调用对应的Webservice服务，数据存储服务通过MySql数据库服务持久化业务数据，同时通过Redis内存数据库存储上行报文的实时状态，供应用层定时调用；应用层Web负载均衡负责将接收到的工作任务分摊到多个处理模块，减少单个模块的工作压力，从而提高并发处理能力，支撑系统完成Web应用、APP接口、数据挖掘等服务；展现层支持手机APP、浏览器、展示大屏幕等多种展现方式。
2.2一体化平台业务架构设计
1）运营管理系统。运营管理系统是为运营商提供的功能，主要实现对充电设施的身份识别、状态监控和运维管理，包括资产管理、集中监测、巡检维修、交易结算和统计分析功能，帮助运营商远程掌控充电设施等资产运行情况，进行统一管理。2）优化规划系统。通过对平台充电大数据进行建模分析，评估投运充电柱使用率、分布均衡度，对在运的充电桩利用效率进行评估分级，根据评估结果调整充电桩分布范围和建设数量，以便提高充电桩效率，提升运营水平、满足充电需求。3）监控大屏。通过监控大屏，实时展示系统各项关键运营数据和统计图表，实现监控中心对电动汽车充电服务运营整体情况的直观把握，为监控中心对整个电动汽车充电服务日常运营业务指导调度提供支持。4）智能服务系统。智能服务平台为用户提供便捷的信息化充电服务，实现充电预约、充电导引、车辆信息查询及充电站信息查询等客户服务业务；实现用户与充电设施信息化互动。5）移动应用。基于平台功能，开发移动APP，实现掌上快捷办理充电相关业务，包括充电桩搜索、充电预约、无卡充电、路径导航等功能。
3电动汽车充电服务一体化平台应用
目前充电服务一体化平台在数个地区完成应用建设，以北方某城市为例说明该系统的应用情况。该平台兼容多厂家充电桩的接入，在同一APP入口为用户提供城市级充电桩信息查询、预约充电、导航、结算，可以支持微信、支付宝、银行卡等支付方式，在PC端和大屏为运营商和政府提供站级监控、城市监测、统计分析、调度指挥服务，同时引入广告、保险、汽车售后等业务，为用户提供增值服务。截至2018年6月底，该平台已接入充电站25座，充电桩453台，注册用户数4246人，覆盖6家充电桩厂家的不同型号充电设备。累计共提供充电服务67.43万次，充电量2270.63万kWh，累计充电金额2321.39万元，占据该市近95%的充电服务业务。图4为某城市电动汽车充电一体化平台展示界面。根据对充电量分析，近30%的充电量发生在夜间，这对降低峰谷差、提高夜间电力消纳起到了积极作用；平台运营促进了电动汽车的使用，大大减少了城市的碳排放，具有良好的社会效益。
结语
总之，电动汽车充电一体化服务平台的研发，引入多协议自适应解析算法、充电设施评价选址技术和地理定位导航技术，实现了对市场上各类充电桩的广泛接入，对投运的充电设施利用效率评估以及为电动汽车用户提供准确充电桩信息推送和充电导航，有效提高充电桩运营商的运营效率，并为政府监控城市基础设施利用情况提供了有效的手段，为改善充电设施建设提供了科学支撑，有助于城市电动汽车产业的发展，并促进了多种能源的利用和节能减排工作的推进。
参考文献
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［5］任思源，李思齐．可达性分析在北京电动汽车充电设施布局上的应用［J］．供用电，2018，35（5）：75-78．
［10］吕海博，郭旗，刘国峰．电动汽车充电桩信息维护管理系统的设计与应用［J］．供用电，2018，35（3）：86-92，16.
论文作者:周超
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
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