新能源汽车充电综合方案，解锁高效便捷新出行-电子发烧友网

销售工程师王孟春 13524471462

背景

近年来随着环境恶化、节能减排、国家能源安全等问题不断被提上议程，新能源汽车也再次进入世人的眼帘，政府因势利导出台了一系列政策和法规。然而目前电动车在国内的推广情况依然不容乐观，据中国汽车工业协会的统计，2013 年全国仅销售新能源汽车 17642 辆，其中主要是出租及公交系统，私家车凤毛麟角。由于公交系统容量有限，私家车才是推动新能源汽车产业化的主力军。但目前民用电桩建设困难，汽车厂商在电力技术问题上难以突破，而电网企业缺少终端客户信息，建桩大量闲置，造成盲目投资。因此民用新能源汽车充电桩建设方面的缺失，制约了新能源汽车的市场化，而选择合适的运营模式，对于充电桩建设初期至关重要，进而影响到整个新能源汽车产业的健康发展。面对这种局势提出由汽车厂商和电网企业联盟建设充电桩的模式。

新能源汽车是零污染、零排放的新能源绿色产品，具有良好的发展前景，而新能源汽车的能量补给是其发展的前提和基础，针对此问题，现有文献对充电站的布局规划、选址、设施利用率及运行模式研究较多，而针对民用充电桩的研究较少，对于充电桩的运营分析更是鲜有，因此本文针对慢充方式的充电桩运营模式进行研究，以期提出一种合理的充电桩运营模式，尽快完善新能源汽车的基础设施水平，推动新能源汽车的市场化进程。

国际主流的三种充电桩运营模式分析

目前国际主流的充电桩运营模式有三种，它们分别是:政府为推动的充电桩运营模式、电网企业为推动的充电桩运营模式、汽车厂商为推动的充电桩运营模式。它们各有优缺点，接下来将对比结果分别进行如下论述:

政府为推动的充电桩运营模式

即政府作为新能源汽车充电桩的投资主体，政府组织汽车厂商、电力供应商、设备供应商共同参与充电桩的建设与运营，代表国家如日本和美国。该模式适用于新能源汽车发展初期、商业化运行规模较小的阶段，需要政府鼓励和扶持企业从事充电桩的建设。政府出资建设运营充电桩，产生的亏损可由财政负担，可促进新能源汽车商业化运行的实施和发展，但是随着充电桩数量的增加，投资需求变大，政府财政将难以支撑，且该模式由于缺乏市场竞争，会导致充电桩项目效率低下。

电网企业为推动的充电桩运营模式

即电网企业作为新能源汽车充电桩的投资主体，负责新能源汽车充电桩的建设与运营，充电设施具有完全的商业化性质，代表国家有法国和德国。该模式适用于新能源汽车商业化运行规模较大，充电用户规模和服务需求相对稳定，投资渠道通畅。目前已有国家电网、南方电网承担新能源汽车充电桩的建设。电网企业建设充电桩是看好充电桩的盈利前景，电网企业建充电桩具备电力资源优势、网络传输优势和技术标准优势，但是缺少终端销售网络和充电桩的运营经验。

汽车厂商为推动的充电桩运营模式

即汽车厂商为促进新能源汽车的推广需要，自己投资建设充电桩，如新能源汽车生产企业通用、丰田都是自己建设运营充电桩，为用户提供商业化的充电服务。该模式适用于新能源汽车商业化运行规模较大，充电服务基础设施良好、商业化条件成熟、投资渠道通畅的发展阶段。汽车厂商投资充电桩，是将充电桩的建设视为新能源汽车后市场服务的部分内容，将产品与服务价值链整合，也是按照市场化原则实施商业化运作。但是当充电桩大规模增加时，提供的电力和技术可能无法满足实际需求，充电桩利润受到电价波动的影响。

应用方案

有序充电管理系统示意图

平台结构图

充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理，提高充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过 APP 或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。通过平台可对充电桩的功率、电压、电流等参数进行实时监控，及时发现和处理充电桩故障和异常情况对充电桩的功率进行控制和管理，确保充电桩在合理的功率范围内充电，避免对电网造成过大的负荷。

云平台功能

平台除了对充电桩的监控外，还对充电站的光伏发电系统、储能系统以及供电系统进行集中监控和统一协调管理，提高充电站的运行可靠性，降低运营成本，平台系统架构如下图所示。

充电桩运营管理平台系统架构

大屏显示：展示充电站设备统计、使用率排行、运营统计图表、节碳量统计等数据。

大屏展示界面

站点监控：显示设备实时状态、设备列表、设备日志、设备状态统计等功能。

站点监控界面

设备监控：显示设备实时信息、配套设备状态、设备实时曲线、关联订单信息、充电功率曲线等。

设备监控界面

运营趋势统计：显示运营信息查询、站点对比曲线、日月年报表、站点对比列表等功能。

运营趋势界面

收益查询：提供收益汇总、实际收益报表、收益变化曲线、支付方式占比等功能。

收益查询界面

故障分析：提供故障汇总、故障状态饼图、故障趋势分析、故障类型饼图等功能。

故障分析界面

订单记录：提供实时/历史订单查询、订单终止、订单详情、订单导出、运营商应收信息、充电明细、交易流水查询、充值余额明细等功能。

订单查询界面

方案优势

产品选型

为广大用户提供慢充和快充两种充电方式，便携式、壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能 7kw/21kw 交流充电桩，30kw 直流充电桩， 60kw/80kw/120kw/180kw 直流一体式充电桩来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求。实现对动力电池快速、安全、合理的电量补给，同时为提高公共充电桩的效率和实用性，具有有智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能；智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能；云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等；远程升级：具备完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级；保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能；适配车型：满足国标充电接口，适配所有符合国标的新能源汽车，适应不同车型的不同功率。下面是具体产品的型号和技术参数。

7kW交流充电桩