電動汽車充電樁運行管理系統設計與開發

◎姜科楠

電動汽車充電樁運行管理系統設計與開發

◎姜科楠

工業的發展帶來能源的消耗，造成我國的環境污染日益嚴重，這種情況隨著汽車使用量增加更加的凸顯出來，出現了溫室效應以及霧霾等嚴重的環境問題，對人們的身心健康造成嚴重的傷害，因此新型能源汽車出現的出現并且投入到社會中進行使用，其中推廣較為廣泛的就是電動汽車的使用，但是電動汽車在使用過程中，需要及時的進行充電，保證汽車的電量供給，這樣就出現了電動汽車充電樁設計和運行管理。本文對電動汽車充電樁運行管理系統設計與開發進行研究。

電動汽車作為新能源汽車，在運行過程中更加的節能環保，減少尾氣的排放，更加符合當前社會發展的需要，但是電動汽車的主要動能來自電池，如何進行電池的充電是運行中需要關注的問題，因此電動汽車充電樁的設計也需要進行關注，保證充電樁設計的規范性，提升充電樁的使用效率，促進電動汽車的全面管理和普及。

電動充電樁分類

目前來講電動充電樁主要根據汽車的電池類型進行分類，具體類型包括：

交流電充電方式。交流電充電是電動汽車常用的充電方式，在進行充電的過程中使用220v或者380v交流電源進行充電樁的設計，將電流直接引入到充電樁中，之后汽車可以直接通過汽車自身的濾波裝置以及整流裝置實現電池的直沖，為電動汽車提供日常充電需要。但是充電時間久，且充電量較少，需要花費較長的時間進行充電，主要適用于一些小型汽車，對于一些電池組較大的汽車適用性不足。

直流電充電。直流電在進行充電的過程中主要是采用直接從地面獲取直流電的方式建立充電樁，這樣可以直接對汽車工作電池組進行充電，省略了車載環節的使用，這樣可以在汽車設計中提升效率，降低汽車運行中的自重，減輕汽車的負擔，并且這種充電方式因為是直接對電能進行輸送，因此蓄電能力較強，可以實現快速的充電，適用于一些耗電量較大的電動汽車。但是這種充電方式對電池的使用壽命存在一定的影響，并且充電裝安全性無法進行保護，因此在一些高端的電動汽車方面的使用較少。

直接更換電池法。這種方式安全性更高，直接對汽車的電池進行更換，一般這種類型的汽車設置兩組蓄電池，一組蓄電池可以為汽車提供能源，保證汽車的正常運行，之后另一組蓄電池可以取下進行充電，這樣更換的方式可以進一步保證電池在運行中的充足性，使得電池在運行中使用保持一種電池有電并且另外一組電池備電的狀態。但是電池進行更換需要建立大量的電池更換站，目前無法達到智能化管理的要求，需要投入大量的人工和勞動力，效率低下。

非接觸式充電。這種充電方式主要是通過感應器件的使用，在汽車充電的位置上按照感應器件，這樣可以實現車輛與充電樁之間的非接觸，實現在汽車行駛過程中隨時充電的要求，不再受到充電樁數量的限制，但是這種充電方式對技術的要求較高，對于充電速度和充電質量無法保證，因此在實際使用中這種方式沒有得到全面的推廣。

電動汽車充電樁運行管理系統設計與開發

電動汽車無論使用何種充電方法，充電樁是必不可少的，是將電流與汽車進行聯系的紐帶，因此對于充電樁的設計非常重要，具體包括：

軟件系統設計。電動汽車充電樁設計需要通過信息處理裝置進行管理，主要包括控制系統、IC卡識別系統、檢測系統以及顯示系統。控制系統是將電流與充電樁進行聯系過程中，可以結合實際汽車充電需求，對汽車電池情況進行分析，之后制定適宜的充電規劃，將基本的數據進行傳輸，在控制系統的CPU中進行處理，實現汽車電池充電與充電樁之間的信息交互，并對充電過程中電池運行情況進行監控，保證整個充電過程的安全性。IC卡識別系統則是通過充電樁控制系統，可以及時將顧客IC卡中的信息進行識別，掌握充電時間，以便進行合理計費。檢測系統以及顯示系統是充電裝的輔助系統，通過檢測系統可以對電池的損耗等情況進行分析，便于車主合理的對汽車電池進行保養。

硬件系統設計。硬件系統的設計包括充電樁需要的充電接口、顯示屏幕、計費系統以及網絡連接系統。充電樁為了實現充電效率的提升，一般在進行充電接口的設計時，可以采用一個充電樁5-7接口的方式，但是需要對汽車電池充電接口的形式進行調查，防止不同的汽車無法使用接口的情況，提升充電樁使用效率。其次，也可以使用智能化的裝置，通過網絡語收集以及電腦進行連接，通過移動設備更加直觀的費用、電池使用明細進行展示。

后臺監控。在進行充電樁設計的過程中，需要進行后臺的監控，將各個充電樁的運行情況進行監控，對于充電樁的電壓、電流輸送以及充電時間等進行監測，這樣可以及時地發現充電樁在運行中的故障以及潛在的運行風險，節省充電樁的維修時間。其次，可以在后臺提供信息查詢功能，將各個位置的充電樁數量、可使用數量以及具體位置通過網絡后臺的形式進行展示，形成數據庫，便于汽車使用人員快速的獲得可充電的充電樁，提升電動汽車的普及率。最后，對于充值卡可以進行后臺監管，將客戶的繳費時間、繳費地點以及卡余額進行展示，客戶可以及時的掌握充值卡信息，防止在充電過程中因為費用不足造成的充電中斷，為客戶提供更加智能化的服務。

現在隨著電動汽車產業的發展和應用，安全、便捷的汽車充電方式顯得愈來愈重要。因此進行電動汽車充電樁的設計與實際應用環境進行結合，盡最大程度地提升對電能的利用效率以及用戶的實際使用滿意度，保證隨著我國電動汽車行業的進一步發展，電動汽車充電樁控制系統發揮出更大的作用。

（作者單位：黃岡職業技術學院）