國家電網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：為新能源汽車充電設(shè)施裝上“智慧大腦”

陳瑜

國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司（以下簡稱國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司）的巨幅屏幕上，無數(shù)綠色光點(diǎn)閃爍，實(shí)時(shí)顯示不斷變動(dòng)的當(dāng)日充電電量、充電樁數(shù)量、累計(jì)充電電量等數(shù)據(jù)。

這是國家電網(wǎng)有限公司打造的全國統(tǒng)一的新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)——國家電網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。借助該平臺(tái)，新能源汽車車主僅需通過“e充電”App，便能在全國范圍享受充電服務(wù)。

織一張網(wǎng)，連千萬輛車，人—車—樁—網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)，車與電網(wǎng)、車與能源融合發(fā)展。7月10日，國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司平臺(tái)研發(fā)中心副總監(jiān)韓慶雯在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示，7年多來，該平臺(tái)已經(jīng)成為全球覆蓋面最廣、服務(wù)能力最強(qiáng)的充電服務(wù)平臺(tái)，讓新能源汽車出行和充電有了“智慧大腦”。

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，充電設(shè)施發(fā)展更有序

中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的最新數(shù)據(jù)顯示，今年1月至4月，新能源汽車產(chǎn)銷累計(jì)完成229.1萬輛和222.2萬輛，同比均增長42.8%，市場占有率達(dá)27%。

新能源汽車增多，旺盛的充電需求吸引了充電運(yùn)營商入局。然而，新的問題也接踵而至：有些充電槍和車的接口不匹配，有些即使接口匹配也不能充電。

國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)理吳尚潔解釋，充電槍和車物理匹配成功后，從充電開始到結(jié)束，需要借助通信協(xié)議進(jìn)行信息交互。比如，以多大功率充電，電量充到多少，結(jié)算多少費(fèi)用，同時(shí)，為保證充電過程安全，實(shí)時(shí)監(jiān)控的電流、電壓、溫度等，都需要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。“如果充電控制標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議不統(tǒng)一，也是不能充電的。”

經(jīng)過調(diào)研，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)從新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)、充電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)入手，一方面統(tǒng)一充電控制、物理接口、通信協(xié)議三個(gè)層面的標(biāo)準(zhǔn)，在保證充電安全的基礎(chǔ)上解決了車樁兼容的問題；另一方面，發(fā)布、制定充電服務(wù)信息交換系列標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了車、樁、網(wǎng)之間信息互聯(lián)，讓充電服務(wù)設(shè)施真正形成了網(wǎng)絡(luò)。

“這些標(biāo)準(zhǔn)有力地規(guī)范、引領(lǐng)、推動(dòng)了充電行業(yè)蓬勃發(fā)展。”吳尚潔說。

截至2022年，我國已形成41項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)、32項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、87項(xiàng)國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立了具有中國特色的新能源汽車充換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

有了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全國新能源汽車充電設(shè)施的整體發(fā)展更加有序。

搭一朵“云”，助力平臺(tái)升級

讓“綠牌牌們”充上電，只是第一步。

2016年底，接入智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的充電樁約1萬根，之后這個(gè)數(shù)字快速攀升。

新問題隨之而來：同一時(shí)間內(nèi)充電用戶數(shù)量超過平臺(tái)設(shè)計(jì)上限，車主經(jīng)常遇到App無法登錄、無法掃碼、無法啟動(dòng)充電樁的問題。與此同時(shí)，整體架構(gòu)擴(kuò)展性不足、功能迭代升級復(fù)雜且耗時(shí)長等問題也隨之而來。

能不能把數(shù)據(jù)放在“云”上？用基于云平臺(tái)架構(gòu)的新平臺(tái)取代基于傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的老平臺(tái)？

技術(shù)團(tuán)隊(duì)開始著手研究，但過程頗為不易。

當(dāng)時(shí)，國內(nèi)云架構(gòu)、微服務(wù)等概念落地案例還不多，開發(fā)人員大多沒有云架構(gòu)和微服務(wù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。這意味著他們既要花大量時(shí)間、精力維護(hù)舊平臺(tái)，還要爭分奪秒地邊學(xué)邊研發(fā)新平臺(tái)，力求在相對短的時(shí)間內(nèi)完成新舊系統(tǒng)的順利過渡。為確保充值、充電、監(jiān)控、運(yùn)維等業(yè)務(wù)不受影響，系統(tǒng)割接必須選擇在充電活動(dòng)少的凌晨時(shí)段，且時(shí)間壓縮到最短。

歷經(jīng)近兩年的集中設(shè)計(jì)研發(fā)和十余次的模擬演練，這朵來之不易的“云”終于順利到來。2017年12月1日6時(shí)，平臺(tái)割接團(tuán)隊(duì)順利完成了智慧車聯(lián)網(wǎng)新、老平臺(tái)的割接操作，上云成功，智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)完成了從1.0到2.0的飛躍，正式進(jìn)入“大、云、物、智、移”的新時(shí)代。

創(chuàng)新沒有就此止步。

2022年開始，國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司融合“人、車、樁、電網(wǎng)”數(shù)據(jù)，完成了從滿足用戶基礎(chǔ)的充電需求到提供智能化服務(wù)的升級，平臺(tái)邁入3.0時(shí)代。

“端午駕車出游，在哪充電、在哪吃飯、避免排隊(duì)，安排得明明白白的，真省心啊。”新能源車主邢先生感慨。

連一張網(wǎng)，提升設(shè)施利用效率

為了方便充電，如今不少新能源車主有了新訴求：在社區(qū)安裝私人充電樁。

國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司能源服務(wù)中心副總監(jiān)秦儉告訴記者，要解決這個(gè)問題，涉及一個(gè)專有名詞：臺(tái)區(qū)電力負(fù)荷。通俗講，就是小區(qū)內(nèi)的變壓器能給多少用電設(shè)備供電。

常規(guī)充電樁被戲稱為“傻瓜樁”，充電時(shí)間和充電功率都不可控，小區(qū)的變壓器因此帶不動(dòng)多少“傻瓜樁”。

如果充電樁統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一控制、統(tǒng)一運(yùn)營，小區(qū)不就能裝更多的樁了？

2020年，成都市金牛區(qū)西宸原著小區(qū)的唐先生終于在小區(qū)內(nèi)有了自己的充電樁，成為四川省內(nèi)首個(gè)“統(tǒng)建統(tǒng)營”建設(shè)模式用戶。

“通過智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)智能調(diào)控‘統(tǒng)建統(tǒng)營充電樁，精準(zhǔn)控制每臺(tái)充電樁的充電時(shí)間和充電功率，實(shí)現(xiàn)大部分充電樁在夜間用電低谷時(shí)段充電，可以‘移峰填谷，確保在滿足小區(qū)內(nèi)新能源汽車充電需求的同時(shí)，不會(huì)造成臺(tái)區(qū)電力負(fù)荷過載。在用電峰谷差較大的小區(qū)，一般能多建3倍的充電樁。”國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司運(yùn)營監(jiān)控中心汪鍇說。

通過車網(wǎng)互動(dòng)，新能源汽車不僅能參與電網(wǎng)的調(diào)峰輔助服務(wù)，還可在夜間充綠電。

3年來，在京津冀區(qū)域，新能源汽車?yán)塾?jì)消納了7000萬千瓦時(shí)的張北風(fēng)電，張北的冬風(fēng)化為了車內(nèi)的暖風(fēng)。

2022年8月，全國多地突破40℃高溫，用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高。國網(wǎng)車網(wǎng)技術(shù)公司聯(lián)合23家充電運(yùn)營商，在浙江省、湖北省、重慶市等地聚合超34.66萬根充電樁參與電網(wǎng)削峰填谷響應(yīng)，充分發(fā)揮新能源汽車的“電力海綿”作用，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)的探索實(shí)踐。

“不斷提升充電基礎(chǔ)設(shè)施利用效率和新能源汽車車主出行體驗(yàn)，更好地服務(wù)綠色出行、助力智能交通和智慧城市建設(shè)，是我們今后努力的重要方向。”韓慶雯說。