充換電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案報(bào)告公開

1、充換電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案報(bào)告充換電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案報(bào)告北京航天光華電子技術(shù)有限公司 201603301 概述純電動(dòng)汽車要推向社會(huì)，走進(jìn)尋常百姓家，除價(jià)格適中外，還必須建設(shè)完善的配套設(shè)施，首當(dāng)其沖的便是充換電站。充換電設(shè)施是新能源汽車示范推廣的重要配套設(shè)施，在很大程度上決定示范推廣成效。因此，為有序推進(jìn)純電動(dòng)汽車充換電設(shè)施的建設(shè)，政府各級(jí)部門多次召開專題會(huì)議研究，討論確定布點(diǎn)方案及實(shí)施要求。本方案主要是以“車電分離、換電為主；裸車銷售、電池租賃；集中充電、分散配送”的電動(dòng)汽車換電商業(yè)模式為基礎(chǔ)提出的一系統(tǒng)解決方案。用戶只需購買裸車，電池由運(yùn)營商統(tǒng)一經(jīng)管，換電過程如同去加油站加油。2 設(shè)計(jì)原則本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需遵

2、循以下設(shè)計(jì)原則。（1）可靠性原則：采集和傳輸系統(tǒng)的可靠性是具有實(shí)用性的前提。（2）實(shí)用性原則：充分考慮各業(yè)務(wù)層次、各管理環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)處理的實(shí)用性，把滿足用戶生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)作為第一要素進(jìn)行考慮。用戶接口和操作界面應(yīng)盡可能考慮人體結(jié)構(gòu)特征及視覺特征，界面力求美觀大方，操作力求簡便實(shí)用；建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，滿足未來數(shù)據(jù)利用以及原有數(shù)據(jù)的繼承，為數(shù)據(jù)的再利用提供保障。（3）先進(jìn)性原則：在技術(shù)上采用業(yè)界先進(jìn)、成熟的軟件開發(fā)技術(shù)，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，可視化的、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具；支持Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式應(yīng)用；客戶層/服務(wù)器組件/資源管理器三層體系結(jié)構(gòu)與瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)相結(jié)

3、合的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。（4）靈活性和可維護(hù)性原則：具有良好的靈活性和可維護(hù)性。軟件設(shè)計(jì)盡可能模塊化、組件化，并提供配置模塊和客戶化工具，使應(yīng)用系統(tǒng)可靈活配置，適應(yīng)不同的情況。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)盡可能考慮到將來的需要。系統(tǒng)可靈活地?cái)U(kuò)充業(yè)務(wù)功能，無縫互連其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)，提供必要的系統(tǒng)外聯(lián)接口和豐富的設(shè)備接口，能方便地進(jìn)行軟件客戶化定制與維護(hù)。（4）安全、可靠性原則：安全性一直是網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理的薄弱環(huán)節(jié)之一，而用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的要求又相當(dāng)高，因此安全性原則非常重要。應(yīng)用系統(tǒng)做統(tǒng)一的身份認(rèn)證和權(quán)限管理。實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登陸，多項(xiàng)訪問；有限操作，保存痕跡；應(yīng)用層與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層均有訪問限制，做到安全可靠，防止非法用戶的入侵

4、。（5）標(biāo)準(zhǔn)化原則：采用XML、HL7、ICD10、SNOMED、IHE等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，軟件的數(shù)據(jù)字典遵循國際和國家數(shù)據(jù)字典的規(guī)范和準(zhǔn)則。（6）可配置性與可移植性：共性功能的平臺(tái)化、模塊化的結(jié)構(gòu)、內(nèi)置的模塊配置規(guī)范，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自由組合，適應(yīng)不同系統(tǒng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫環(huán)境，更便于系統(tǒng)升級(jí)換代。（7）可擴(kuò)展性與可集成性：獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)器處理系統(tǒng)間的集成問題，建立功能關(guān)聯(lián)關(guān)系，將不同既往和未來系統(tǒng)集成到一致的工作平臺(tái)，適應(yīng)業(yè)務(wù)變化和流程動(dòng)態(tài)調(diào)整的需要。3 系統(tǒng)建設(shè)方案3.1 系統(tǒng)架構(gòu)本方案以自動(dòng)化設(shè)備、電氣自動(dòng)化控制理論、計(jì)算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)化信息管理為基礎(chǔ)，依托相對(duì)成熟的電池倉庫系統(tǒng)、全自動(dòng)智能視覺換電系統(tǒng)，建

5、設(shè)集電池采購、物流配送、電池自動(dòng)更換、電池充電、電池維護(hù)、電池回收為一體的運(yùn)營管理平臺(tái)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)架構(gòu)圖 1圖中，軟件架構(gòu)為：總部數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)所有信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理與分析，地區(qū)數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)本地區(qū)的所有信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理與分析，運(yùn)營管理平臺(tái)軟件采用B/S架構(gòu)，換電站、充電中心控制軟件采用C/S架構(gòu)。電動(dòng)汽車用戶可以通過移動(dòng)終端專用APP鏈接數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)時(shí)查看附件充電站情況，如果需要，數(shù)據(jù)服務(wù)器也可對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的移動(dòng)終端推送消息（如服務(wù)或促銷等消息）。3.2 運(yùn)營模式總部總部公司為規(guī)則制定中心、數(shù)據(jù)中心、決策中心，另外，電池的采購、區(qū)域配送和區(qū)域運(yùn)營公司的管理也為歸總部公司統(tǒng)一管理和

6、調(diào)配。運(yùn)營公司運(yùn)營公司可通過加盟的方式進(jìn)行經(jīng)營，需在總部協(xié)助下，自建換電站、充電中心、維護(hù)中心、回收中心、物流中心，并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)營管理。在總部公司指導(dǎo)價(jià)原則上，享有一定的自主定價(jià)權(quán)。3.3 系統(tǒng)各模塊功能3.3.1 總部總部公司主要的功能如下：（1）負(fù)責(zé)電池統(tǒng)一采購；（2）負(fù)責(zé)各運(yùn)營公司之間的電池配送；（3）對(duì)運(yùn)營公司進(jìn)行管理，包括批準(zhǔn)新運(yùn)營公司成立，響應(yīng)運(yùn)營公司電池采購和配送、電價(jià)調(diào)整等計(jì)劃；（4）協(xié)助運(yùn)營公司建設(shè)換電站、充電中心、維護(hù)中心、回收中心、物流中心等；（5）可查看所有地區(qū)的電池和電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)信息；（6）發(fā)布通知公告，更新公司新聞動(dòng)態(tài)等。3.3.2 運(yùn)營公司運(yùn)營公司主要的功能如下：

7、（1）在總部公司協(xié)助下，建設(shè)換電站、充電中心、維護(hù)中心、回收中心、物流中心；（2）制定電池采購計(jì)劃，并完成新電池入庫編碼；（3）及時(shí)響應(yīng)各站點(diǎn)與中心的申請(qǐng)計(jì)劃，如各站點(diǎn)與中心電池出入庫申請(qǐng)，缺貨登記等；（4）制定營銷策略，申請(qǐng)電價(jià)變更等；（5）實(shí)時(shí)對(duì)本地區(qū)的電動(dòng)汽車車況信息采集、通過無線傳輸技術(shù)接口方式反饋給運(yùn)營管理平臺(tái)；（6）可查看本地區(qū)地區(qū)的電池和電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)信息；（7）人員管理，對(duì)各站點(diǎn)和中心的人員進(jìn)行配置和管理。3.3.3 換電站（1）完成車輛電池自動(dòng)更換（換電流程控制與監(jiān)控）；（2）電池倉管理，包括電池出庫入庫管理，電池信息管理，換電策略控制（如電池采用先進(jìn)先出模式）；（3）車輛信息

8、錄入，為新車辦卡；（4）物流配送申請(qǐng)，電池缺貨登記；（5）銷售統(tǒng)計(jì)分析。3.3.4 充電中心（1）電池倉管理，包括電池充電管理，電池出庫入庫管理，電池信息更新；（2）電池維護(hù)申請(qǐng)；（3）充電量統(tǒng)計(jì)分析；3.3.5 維護(hù)中心（1）電池倉管理，包括電池維修流程管理，電池出庫入庫管理，電池信息更新；（2）電池回收申請(qǐng)；3.3.6 回收中心（1）電池出庫入庫管理；（2）電池報(bào)廢處理；3.3.7 物流中心根據(jù)各站點(diǎn)及中心的物流申請(qǐng)單，完成電池在各站點(diǎn)與中心的流轉(zhuǎn)配送。3.3.8 移動(dòng)端app（1）鏈接地區(qū)服務(wù)器，實(shí)時(shí)查看全區(qū)或附近換電站電池信息；（2）預(yù)約換電服務(wù)；（3）提前鎖定換電站電池倉中需要更換電

9、池的型號(hào)。4 數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件子功能及業(yè)務(wù)流程4.1 軟件子功能功能子系統(tǒng)說明系統(tǒng)管理1、用戶管理（添加、修改、刪除用戶）；2、權(quán)限及訪問管理；3、使用日志記錄等。首頁1、 總公司發(fā)布通知公告；2、 運(yùn)營商申請(qǐng)建立運(yùn)營公司；3、 發(fā)布相關(guān)新聞；4、 企業(yè)簡介。運(yùn)營公司管理1、 營業(yè)情況統(tǒng)計(jì)分析；2、 人員配置與管理。換電站1、 電池信息監(jiān)控；2、 換電預(yù)約處理；3、 電池倉庫電池更換申請(qǐng)；4、 出入庫單處理；5、 車輛信息錄入；6、 銷售情況統(tǒng)計(jì)分析。充電中心1、 電池信息監(jiān)控；2、 電池信息更新；3、 出入庫單處理；4、 電池維護(hù)申請(qǐng)；5、 充電量統(tǒng)計(jì)分析。維護(hù)中心1、 電池信息更新；2、 出

10、入庫單處理；3、 電池回收申請(qǐng)?；厥罩行?、 電池入庫單處理；2、 電池銷毀申請(qǐng)。物流中心1、物流單處理。申請(qǐng)單處理1、總部公司處理運(yùn)營公司的申請(qǐng)單，如采購申請(qǐng)單、運(yùn)營公司新建申請(qǐng)單等；2、運(yùn)營公司處理各站點(diǎn)和中心申請(qǐng)單，如換電站換電池申請(qǐng)單、充電中心電池維護(hù)申請(qǐng)單、維護(hù)中心電池回收申請(qǐng)單、回收中心電池報(bào)廢申請(qǐng)單等。4.2 業(yè)務(wù)流程（1）運(yùn)營公司成立申請(qǐng)流程（2）運(yùn)營商電池采購流程（3）換電站物流配送流程（4）電池維護(hù)與回收流程（5）新建換電站流程（6）新建充電中心流程5 數(shù)據(jù)安全與可靠性設(shè)計(jì)本系統(tǒng)為保障數(shù)據(jù)安全與可靠性，同時(shí)為兼顧靈活性，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用三級(jí)存儲(chǔ)方式，總部數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)，運(yùn)營公司數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)本地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)，各站點(diǎn)與中心存儲(chǔ)各站點(diǎn)與中心的數(shù)據(jù)，為保障數(shù)據(jù)安全性，三級(jí)之間相關(guān)數(shù)據(jù)可雙向同步。為保障換電站在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)也能工作，其控制客戶端可在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，連接本站點(diǎn)服務(wù)器，進(jìn)行讀取相關(guān)信息，完成電池更換，同時(shí)更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)，第一時(shí)間把更改的數(shù)據(jù)同步到運(yùn)營商和總部數(shù)據(jù)服務(wù)器中。另外，本系統(tǒng)軟件安全可靠性還采用如下方法進(jìn)行保障：（1）采用MD5加密對(duì)用戶密碼進(jìn)行處理，以暗文比對(duì)方式進(jìn)行驗(yàn)證；（2）簡單加密對(duì)部分敏感信息進(jìn)行處理，以解析成明文的方式讀取加密信息；（3）其他敏感信息采用自定義的加密算法進(jìn)行加密，為明文加密；（4）數(shù)據(jù)處理過程中，以文