淺談電動汽車智能服務(wù)云平臺設(shè)計與分析

李婧婧
安科瑞電氣股份有限公司 

摘要：隨著國家新能源戰(zhàn)略的發(fā)展，電動汽車市場發(fā)展巨大，新能源汽車數(shù)量急劇增加，由此也帶來了一系列的問題。設(shè)計開發(fā)了一種電動汽車智能服務(wù)云平臺，該電動汽車智能服務(wù)云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，構(gòu)建了電動汽車智能服務(wù)云平臺。該智能云平臺具有電動汽車充換電預約、下一目的地導航充換電規(guī)劃、私人充電樁共享、充電樁查詢與預約、費用結(jié)算、用戶社區(qū)交流等功能，使得電動汽車充電服務(wù)平臺更加智能化、便捷化。同時作為電動汽車與充電站之間的橋梁，“聚充"可以結(jié)合實時電價、交通擁擠程度、充電樁的使用情況以及電網(wǎng)的負荷等因素，為用戶規(guī)劃出更加效率高而便捷的充電建議。充分利用電力資源，減輕電網(wǎng)的負荷和成本。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)分析；充換電預約；行程規(guī)劃導航

一、前言
  近年來，電動汽車在全世jie發(fā)展迅速。針對電動汽車的一系列研究和服務(wù)也正快速發(fā)展。國務(wù)院正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020 年）》，各項產(chǎn)業(yè)政策的目標及產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線逐步明確。今后，純電驅(qū)動將是新能源車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向。
  在電動車市場快速發(fā)展的同時，問題也逐漸顯現(xiàn)。例如多家投資機構(gòu)進入市場，但行業(yè)標準不統(tǒng)一，用戶在使用充電樁時不夠便捷。目前市面上存在幾款相似定位的產(chǎn)品，例如e 充網(wǎng)等，由于不能很好地整合各個商家的資源，因此用戶不能方便查詢附近充電樁或換電站，支付方式不多樣。由此導致現(xiàn)有電動車服務(wù)行業(yè)用戶體驗不佳，急需解決。
  本文基于微信小程序，設(shè)計開發(fā)了一種電動汽車智能服務(wù)云平臺“聚充"。
  “聚充"是一款定位于完善新能源汽車服務(wù)生態(tài)圈的微信小程序，用戶只需在微信平臺打開小程序，就能方便地獲取自己的實時位置以及附近各個充電站的實時動態(tài)，可以方便、快捷地進行預約充電、更換電池等操作，無需下載緩沖， 并且本程序?qū)⒌貓D導航與電動汽車充電預約和行程規(guī)劃智能化地結(jié)合在一起，將各家充電站投資商的資源整合起來， 形成一個基于互聯(lián)網(wǎng)的電動車服務(wù)圈，讓用戶切實體會到當代智能化交通的便捷與實惠。

二、安科瑞充電樁運營管理平臺
1、系統(tǒng)架構(gòu)

  安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；yong戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。
充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體功能如下：
資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監(jiān)測，充電樁異常交易監(jiān)測。
交易結(jié)算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務(wù)相關(guān)報表
用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理
充電服務(wù)：充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導航等
微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能
數(shù)據(jù)服務(wù)：數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲和解析
變壓器監(jiān)控：監(jiān)控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統(tǒng)自動對充電樁的進行調(diào)度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

2、平臺功能
2.1平臺登錄
  在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

2.2平臺首頁
  平臺首頁總覽每天的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，以及相應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統(tǒng)計。

2.3實時監(jiān)控
?充電站監(jiān)控
  充電站監(jiān)控頁面監(jiān)視用戶充電槍總數(shù)、正在充電的槍數(shù)、空閑槍數(shù)、插槍數(shù)量、故障槍數(shù)量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數(shù)、總電量、總時長，進行負荷限制、故障查詢。

?充電槍監(jiān)控
  充電樁監(jiān)控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數(shù)、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數(shù)、累計充電時長等、充電電壓電流等參數(shù)。

2.4微信小程序
?搜索與使用
  微信小程序可以通過掃描二維碼和微信文字搜索找到，點擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

?授權(quán)登錄界面
  用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會進入這個頁面，需要用戶授權(quán)登錄才可以進入小程序主功能頁面，如圖所示：

?主功能頁
  初次進入主功能頁時需要授權(quán)定位才可以使用地圖相關(guān)功能，在地圖上查看到當前所在區(qū)域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等。

?充電
  掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶余額，電價和預計可充電量等數(shù)據(jù)，還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結(jié)束可以進進行評價。

?個人信息
個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設(shè)置支付密碼等功能

3、硬件配置
3.1平臺服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

若客戶自己租用阿里云服務(wù)器，服務(wù)器配置根據(jù)充電槍點數(shù)的不同，分別如下：
3.2現(xiàn)場推薦硬件配置清單：

三、結(jié)束語
  本文基于微信小程序設(shè)計了一種電動汽車智能服務(wù)云平臺，該智能服務(wù)云平臺可根據(jù)電動汽車實時行程及剩余電量，為用戶規(guī)劃較優(yōu)的行程方案，并可以進行充電樁預約服務(wù)，此外還有便捷支付、社區(qū)服務(wù)等多項功能。

參考文獻
[1]林海英，郭正雄，宋寶松，等.電動汽車充電服務(wù)一體化平臺研發(fā)與應(yīng)用［J］.供用電，2019，36（3）：32-36.申龍云.電動汽車充電樁的防觸電保護
[2]左先旺，榮先釗.電動汽車智能服務(wù)云平臺設(shè)計
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版

作者簡介：李婧婧，女，現(xiàn)任于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電瓶車充電樁的研發(fā)和應(yīng)用，