0、引言

 

電動汽車具有以電代油、環(huán)保高效的優(yōu)點，是節(jié)約能源大力提倡的方式。隨著電動汽車的逐步推進，充電用戶希望能夠?qū)崟r了解充電樁的位置、電價等信息，主動參與用電管理，提高能源利用效率。其重要基礎之一是需要對充電樁進行電量監(jiān)測并智能控制其狀態(tài)，實現(xiàn)精細化、智能化管理。國內(nèi)現(xiàn)有充電設施主要以充電站、充電樁或換電站建設為主，截至2015年3月，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)建成618座充換電站、2.4萬個充電樁，并形成了一定規(guī)模的充換電服務網(wǎng)絡。美國在電動汽車智能充電系統(tǒng)中已經(jīng)有了新的突破，可實現(xiàn)充電站尋找及付費功能。國內(nèi)很多單位也提出了關于智能充電的設想，文獻[8]提出了電動汽車智能充電的導航系統(tǒng)，文獻[9]描述了智能充電樁的設計，文獻[11]提出了建設電動汽車智能服務平臺，北京智芯微電子科技有限公司推出了集智能充電服務平臺、智能充電裝置和App應用軟件于一體的系統(tǒng)。該系統(tǒng)于2014年12月31號投入運行，已經(jīng)將自研的分布于北京市昌平京密北路東段、華北電力大學等地的25個智能充電樁納入平臺進行智能管理，實現(xiàn)人機交互操作界面由傳統(tǒng)的充電裝置屏幕顯示變?yōu)槭殖纸K端顯示，通過App實現(xiàn)充電裝置定位導航、鎖定及充電預約等功能。此外，該平臺還將國家電網(wǎng)公司北京市供電公司所屬的充電站納入智能管理，可以實現(xiàn)充電站的實時位置查詢與導航。本文對系統(tǒng)運行的情況進行統(tǒng)計分析，為未來電動汽車大規(guī)模推廣奠定基礎。

 

1、充電業(yè)務流程分析

 

目前電動車客戶通常使用充電站中的充電樁對電動車完成充電操作，其操作過程主要結(jié)合充電樁的操作面板與操作鍵盤實現(xiàn)充電參數(shù)的設置，同時采用預付費形式的電卡完成相關電費支付。該系統(tǒng)則是與充電樁、移動端App協(xié)同工作，電動車客戶操作移動端App，經(jīng)由主站系統(tǒng)，向充電樁發(fā)送充電指令，同時由主站系統(tǒng)支撐實現(xiàn)遠程計費、交費。從充電業(yè)務流程的實用性、可行性角度考慮，在系統(tǒng)主站中為每個電動車客戶設立一個電子賬戶，并根據(jù)充電結(jié)算、賬戶充值、在線預付等業(yè)務的開展對該電子賬戶進行維護管理。圖1為電動汽

 

車客戶充電業(yè)務流程示意圖，包括充電準備階段、計費階段、充電階段和算費階段四個部分，采用支付寶或微信進行在線支付。電動汽車用戶預約好充電樁，到達充電地點連接好充電槍后，各階段具體如下：

 

1)充電準備階段。電動車用戶使用移動端App設置充電參數(shù)，選擇好充電模式，并通過主站記錄充電任務單。主站系統(tǒng)確認任務單后進入計費階段。

 

2)計費階段。由移動端App從主站獲取付費信息后，將“賬戶余額”和“應付電費”進行對比。如果客戶當前“賬戶余額”大于“應付電費”，則可轉(zhuǎn)入下一階段(充電階段)流程;如果客戶當前“賬戶余額”小于“應付電費”，則由客戶繼續(xù)選擇付費方式(賬戶充值或者在線預付)，并使用支付寶或微信在線支付功能完成付費操作。

 

3)充電階段。由主站與充電樁建立長連接，在充電樁監(jiān)控頁面實時顯示當前各項運行狀態(tài)信息，并提供應急控制手段。充電完成后進入算費階段。

 

4)算費階段。由主站根據(jù)充電結(jié)束后的計量結(jié)果，計算出客戶應付電費，客戶付費后，斷開充電連接線，充電結(jié)束。主站系統(tǒng)更新相應的交易記錄、電子賬戶余額等信息。