摘要：目前，导致世界能源出现危机和环境污染严重的主要因素是汽车。为了汽车领域的可持续发展，零排放新能源电动汽车将是一种必然的发展选择。基于此，本文就新能源电动汽车，探讨了充电站系统的合理设计和其智能化运维管理，仅供参考。
关键词：充电站系统设计；新能源电动汽车；智能化运维管理
充电站系统是新能源电动汽车发展的基石之一。要想顺利发展电动汽车市场，则应积极建设与优化电动汽车充电桩，使充电桩可以服务于电动汽车的功能。在优化设计电动汽车充电桩系统时，应根据其车载电池，来改善充电桩的实际输出电流，以延长电动汽车中的电池使用寿命。
一、设计新能源电动汽车充电站系统
1.1充电站组成和功能
充电站主要由行车道、充电区、供配电设施、充电装、监控装置等组成。宜设置综合休息室、监控室、设备维修车间等功能区。具有电池更换功能的充电站应包括备用电池存储，电池更换的设施及场所。充电站供配电设施由.高压开关柜、变压器、低压开关柜及其电力、控制线路等组成。充电站的基本功能应包括供配电、充电、监控、计量和通信。扩展功能包括计费。
1.2充电站类型
充电站类型如下：
（a）公共充电站:为社会电动汽车服务的充电站;
（b）专用充电站:为特定范围的专用电动汽车设置的充电站。
1.3充电站配电系统
向同一台充电机供电的两回低压线路应分别接入变压器两个低压侧相绕组。其他三相用电尽量均衡分配在低压侧两个绕组中，照明等单相用电设备应接于星形结线的绕组侧，各单相负荷应尽量平衡设置。
低压进线断路器宜具有短路瞬时、短路短延时、长延时三段保护功能，并具有接地保护功能。低压进线断路器宜设置分励脱扣装置，不宜设置失(低)压脱扣装置。
充电站内容量较大或重要的用电设备，宜采用放别式供电。低压配电设备及线路的保护应满足G13 500054-2011的规定。
1.4充电站案例介绍
深圳市永联科技股份有限公司（以下简称“永联科技”）是一家集研发、制造、销售和服务于一体的综合能源方案提供商，是拥有完整电力电子产品技术研发平台的国家级高新技术企业，主营业务包括电动汽车充电运营设备、太阳能发电运营设备、储能设备等在内的电力电子高端装备研发制造，以及电动汽车充电站和新能源电站的系统集成和投资运营等，公司拥有业界一流的充电桩产品研发和充电站技术方案团队。
2016年10月27日，永联科技六约充电站正式投入使用，六约充电站是永联科技和深圳巴士集团合作的第一个投入使用的大型光伏储能充电站项目，也是国内率先采用太阳能光伏发电和储能技术的绿色充电站。
六约场站占地总面积9900平方米，建设公交车充电站车位64个，小汽车充电车位12个，场站内共建桩24个。其中180kW一机四充充电桩11个，120kW一机三充充电桩7个，60kW一机二充小汽车充电桩6个，可以满足65台公交车和12台小汽车同时充电。
二、智能运维管理系统
2.1运营管理系统
充电站运维软件是永联科技根据自身充电站运维需求，吸取行业先进运维经验，自主研发的一款新能源电站运维软件，可以满足海垦小灵狗场站分布广，数量多，集成管理需求。具有开放、安全、实时、用户界面友好等特点。
运行服务管理系统与各子系统之间分别通过以太网、GPRS、EVT或3G网络连接。它的通讯服务器通过工业以太网与充电设备进行通信，并在自有工作站或云中心完成各种相关业务的操作；同时系统通过GPRS/SDH方式向上级集控中心或上级计量计费管理中心转发本站信息。Web服务器集群可以放在云端，利用云存储和云处理技术处理海量集数据并发。
2.2运维管理系统优势
（1）人工智能
充分利用机器学习、神经网络、高级统计模型，辨识环境、设备、用户特性，准确预测、及时预警。
（2）大数据分析
通过传感器获取大量数据，进行筛选、沉淀、分类、挖掘，使多源异构数据的价值得以高效利用。
（3）物联网
通过射频识别（RFID）、红外感应器、GPS等信息传感设备，以实现对设备进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
（4）云服务
可以对大量数据进行存储、传输、及时响应、保证数据安全性、准确性。
2.3智能监控系统
电动汽车充电桩智能监控系统通信方式主要有有线方式和无线方式：
（1）有线方式
有线方式主要有：有线以太网（RJ45线、光纤）、工业串行总线（RS485、RS232、CAN总线）。
本系统是集充电、车辆、计量、APP终端等于一体的高集合度自动化监控平台，所有自动化信息的最终处理、显示和监测都由监控平台来完成，是一套多窗口多任务系统（图1）。
（2）无线方式
无线方式主要采用移动运营商的无线网络数据接入业务等。
本系统主要由交流/直流充电桩、无线数传终端DTU，各种2G/3G/4G无线网络及通讯网络、充电桩系统管理平台软件等组成。数传DTU通过各种无线网络，将各种充电桩终端的数据无线透明传输到服务器端的充电系统管理平台，此系统平台软件包括计量计费系统、充电监控系统等（图2）。
图1 智能监控系统示意图
图2 充电桩系统拓扑图
三、结语
总之，对于新能源电动汽车来说，充电站的系统设计可以满足电动汽车发展的需要，且方便充电、很实用，值得大力推广应用。在近年来的充电站案例实践当中，如桃花路智能驾驶巴士示范基地充电站等，发现所设计的各种充电桩系统及其智能运维管理系统已达到了初期设计目的，并取得了十分理想的社会经济效益。电动车充电站的商业前景是迷人的。然而,太多的问题,又制约着这个商业前景的实现。未来的电动车的充电,能如手机一样方便快捷吗?让我们拭目以待。
参考文献
[1]赵丽坤，李泽江.高校校园电动汽车充电设施建设方案研究[J].科技视界，2015，（01）：37-38.
[2]戴咏夏，刘敏.电动汽车充电设施接入对配套电网建设的影响[J].电力建设，2015，（07）：89-93.
[3]温丽娟,张丰源.新能源汽车充电运营服务信息系统研究[J].企业科技与发展,2017(09):37-39.
论文作者:吴航
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：充电站论文; 电动汽车论文; 新能源论文; 系统论文; 设备论文; 管理系统论文; 方式论文; 《电力设备》2019年第6期论文;