電動汽車智能充電樁管理方案

電動汽車智能充電樁管理方案1.建設(shè)背景和需求分析2.智能充電樁管理方案3.充電汽車類型分析目錄Contents4.充電樁運營模式5.工程案例場景Part1建設(shè)背景和需求分析全國城市充電樁現(xiàn)狀2008年北京市奧運會期間建設(shè)了國內(nèi)第一個集中式充電站2009年南方電網(wǎng)在深圳首批兩座電動車充電站和134個充電樁正式投入使用2010年華北電網(wǎng)在唐山南湖投建大型的電動車充電站正式商業(yè)運營。序號城市現(xiàn)有充電樁未來計劃1北京市北京目前有5座中大型充換電站，計1274個充電樁。到2015年建成大中型充換電站5座、充電樁3.57萬個2四川省成都市成都建成13個電動汽車充電站、700個充電樁。計劃2015年建設(shè)充電站不少于20座，換電站不少于20個，充電樁不少于3000個3湖北省武漢市全省試點建設(shè)大中型電動汽車充電站16座、交流充電樁300個與全省17個地市政府簽訂《關(guān)于推動電動汽車充電設(shè)施建設(shè)的戰(zhàn)略合作協(xié)議》4江蘇省南京市18座多功能電動汽車充電站和500個交流充電樁其中南京地區(qū)規(guī)劃建設(shè)4座充電站，100個充電樁。南京地區(qū)還將規(guī)劃建設(shè)30座汽車充電站，約600個充電樁。5河北省石家莊石家莊位同充電站和400個充電樁。唐山將在年內(nèi)建成3個電動汽車充電站和36個充電樁。截止2015年，建設(shè)大型標準模塊化充（換）電站83座，充電樁5455臺（套）6河南鄭州鄭州充電站30多個充電樁和新鄉(xiāng)充電站20多個充電樁。計劃到2020年，全省建設(shè)電動汽車充電站1160座、充電樁約85萬余個7廣東省深圳市深圳建設(shè)規(guī)模為20個充電站、約6000個充電樁。到2015年，深圳市將建設(shè)各類新能源汽車充電站（樁）12750個。……各地紛紛建立電動車充電站（樁），地方政府成電動汽車充電站（樁）建設(shè)關(guān)鍵推手。目前，全國已有40多個省市進行了充電（站）樁的建設(shè)。5城市充電樁的發(fā)展趨勢以深圳為例，2015年深圳市將建設(shè)各類新能源汽車充電站樁12750個，其中，公交快、慢速充電站各25個，公務車充電樁2500個，社會公共慢速充電樁10000個，社會公共快速充電樁200個。從目前的新能源汽車推廣目錄看，具有電動車車型的城市共有48個。那么截止2015年全國預計將約有20~30萬多個充電樁。未來兩年復合增速200%。初期充電站建設(shè)將以小批量試點為主，通過試點加速行業(yè)標準的出臺，屆時充電樁將進入快速爆發(fā)式增長階段。6充電樁可能存在的問題城市規(guī)劃集中監(jiān)督管理產(chǎn)業(yè)化聚集企業(yè)建設(shè)運營汽車車主充電潛在問題政府監(jiān)管設(shè)備閑置定價議價設(shè)備檢修維護去哪里充電充電費用享受服務7充電樁用戶對象分析以城市為單位，建立充電樁（站）的基礎(chǔ)信息、運營等數(shù)據(jù)應用服務一體化，以充電樁運營（監(jiān)控）中心為支撐，在充電樁監(jiān)管到運營業(yè)務開展的基礎(chǔ)上，以服務的方式為各政府部門、車主、新能源汽車、能源汽車廠商（4S店）提供信息資源綜合服務。各政府部門新能源汽車汽車廠商（4S店）物聯(lián)網(wǎng)充電樁智能管理增值服務汽車車主充電樁數(shù)據(jù)交易數(shù)據(jù)運營數(shù)據(jù)電池數(shù)據(jù)整車性能、電池效率、充電時間、故障問題點整車性能優(yōu)化服務統(tǒng)計分析服務、應急服務、指揮調(diào)度服務城市管理服務電池、汽車服務用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)基于位置各種服務吃、穿、住等充電樁位置、電池狀態(tài)故障告警、維修服務8充電樁智能業(yè)務管理和服務分析全生命周期管理帳卡實物人相符集成網(wǎng)絡設(shè)備及運維實現(xiàn)充電樁的在建、運行、維護使用過程中的各流程環(huán)節(jié)跟蹤管理滿足用戶全面、精準、及時、動態(tài)的資產(chǎn)全生命周期管理開放式數(shù)據(jù)接入，全面集成充電樁設(shè)備及業(yè)務系統(tǒng)，將充電信息采集、監(jiān)控管理、計量計費、支付結(jié)算到運行維護全程化網(wǎng)絡服務通過實時工作流驅(qū)動方式改進充電樁管理、運營，將收費、服務和資產(chǎn)維護結(jié)算責任落實到人提供有效支持。業(yè)務流程分析9充電柱運營（監(jiān)控）管理服務中心維護工程師運營者GIS遠程監(jiān)管綜合運營管理車輛增值服務數(shù)據(jù)應用集成……城市治理管理建設(shè)運營企業(yè)安全管理基礎(chǔ)管理服務共享統(tǒng)一接入統(tǒng)一管理統(tǒng)一運營充電用戶建設(shè)者充電樁（站）服務人員政府部門提高管理與服務效率降低建設(shè)成本降低人力成本運營（監(jiān)控）管理服務中心基于物聯(lián)網(wǎng)應用平臺快速搭建業(yè)務管理服務平臺管理移動應用Part2智能充電樁整體管理方案11充電樁智能管理服務架構(gòu)城市市政設(shè)施數(shù)據(jù)接入充電樁（站）子系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入充電樁（站）設(shè)備數(shù)據(jù)接入飛鄰物聯(lián)網(wǎng)應用服務平臺充電樁智能管理服務門戶（PC端、移動端）政府部門運營企業(yè)汽車4S店充電用戶運營（監(jiān)控）管理與服務中心GIS遠程監(jiān)管綜合運營管理用戶增值服務數(shù)據(jù)應用集成服務12GIS遠程監(jiān)管統(tǒng)一的充電樁設(shè)備與系統(tǒng)接入，采集實時數(shù)據(jù)電子地圖管理城市充電站（樁）分布遠程監(jiān)控充電樁及充電狀態(tài)實時監(jiān)控、充電量采集基于GIS的充電樁基本信息管理，分布，能力等信息電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)、保護狀態(tài)等數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控汽車電池狀態(tài)監(jiān)控，如電池包基本信息、電池單體電壓、電池單體溫度、電池故障狀態(tài)等信息充電樁管理狀態(tài)監(jiān)控充電時輸入輸出電壓、電流、電量、功率因數(shù)、充電時間、當前充電模式、充電機故障狀態(tài)等數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控充電監(jiān)控汽車電池狀態(tài)13綜合運營管理充電樁運營管理涉及到對分散于市區(qū)內(nèi)充電設(shè)施的資產(chǎn)（設(shè)備）管理、計量計費、支付結(jié)算、統(tǒng)計分析、運行管理、用戶管理、客戶服務、集中監(jiān)測等功能，為電動汽車充電服務網(wǎng)絡的運營管理提供有力支撐，保證電動汽車充電運營高效有序，實現(xiàn)運營智能化、規(guī)范化管理。集中監(jiān)測資產(chǎn)管理客戶服務用戶管理運行管理計量計費支付結(jié)算統(tǒng)計分析綜合查詢充電樁綜合運營管理14用戶增值服務整合智能車載終端(EVT)放置于電動汽車，采集車載電池和汽車性能的各項數(shù)據(jù)。車輛自身狀態(tài)信息、電池信息動態(tài)顯示車輛動態(tài)監(jiān)控，基于位置的多重增值服務車輛實時定位車輛軌跡回放車輛軌跡回放告警顯示與處理附近充電樁（站）位置提示最優(yōu)路線引導提示路況信息提示動態(tài)充電計劃提示15數(shù)據(jù)應用集成服務智慧城市綜合治理應急指揮…….應用集成服務大數(shù)據(jù)分析服務行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計報告……數(shù)據(jù)集成服務城市充電樁數(shù)據(jù)資源池充電樁數(shù)據(jù)充電樁運行信息充電交易數(shù)據(jù)用戶消費數(shù)據(jù)設(shè)備維修數(shù)據(jù)汽車數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)用戶習慣數(shù)據(jù)16充電樁智能化管理的業(yè)務展望成都市大連市昆明市河南省從全國電動車推廣建設(shè)城市的48個中初期可發(fā)展4到5家進行試點目標以城市為單位，先期試點4~5個城市；將每個城市30%的充電樁統(tǒng)一接入與管理；為充電樁運營提供翔實大數(shù)據(jù)分析服務；基于平臺運營、交易、結(jié)算等數(shù)據(jù)有償服務。按照國家政策和行業(yè)標準，爭取到全國城市10%的市場份額，實現(xiàn)不低于5個城市的物聯(lián)網(wǎng)充電樁智能管理信息化建設(shè)，以城市為單位實現(xiàn)“成績互聯(lián)全網(wǎng)運營”的模式。17充電樁智能化管理網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分點接入城市A數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲防火墻防火墻網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)4G/互聯(lián)網(wǎng)/光纖運營（監(jiān)控）中心分區(qū)監(jiān)控中心大屏管理員分控屏管理員城市A分控中心總控中心視頻矩陣充電樁數(shù)據(jù)運營數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)分控屏管理員城市B分控中心城市B城市……

大型充電站街區(qū)充電樁停車場充電樁

大型充電站街區(qū)充電樁停車場充電樁

大型充電站街區(qū)充電樁停車場充電樁18城市充電樁全面接入，實現(xiàn)城際智慧互聯(lián)全網(wǎng)實時監(jiān)管一體化運營服務基于北斗位置的用戶增值服務多支付方式與集中結(jié)算以城市為單位全面接入充電樁實現(xiàn)城際智慧互聯(lián)城際智慧互聯(lián)Part3充電汽車類型分析三充電汽車類型1.充電汽車三充電汽車類型充電方式車輛電池類型充電設(shè)備功率剩余20%補電時長優(yōu)點一車一充磷酸鐵鋰120kW/160A單車最快1.8小時，雙車3.6小時+人工切換時間適合繁忙的公交線路雙車一充（自動切換）（推薦）磷酸鐵鋰120kW/160A充電時長同上，但由于自動切換，節(jié)約了人工切換時間減少一半充電機，提高設(shè)備利用率，充分利用晚上充電多車一充鈦酸鋰375.5kW/500A12分鐘充電速度快白天補電白天，公交車正常運營，公交車利用在站場等待的時間進行補電晚上充滿晚上，公交車停運，所有公交車都插好充電槍，利用晚上長時間把電池完全充滿2.充電方式選擇三充電汽車類型電網(wǎng)箱變配電柜室外一體式快速充電機純電動公交車2場站監(jiān)控系統(tǒng)ETHDC/CAN/APDC/CAN/AP純電動公交車1AC380V3.充電系統(tǒng)示意圖三充電汽車類型AC380VETH實現(xiàn)一機雙充集成計量、刷卡、計費設(shè)備監(jiān)控、充電運營安防視頻監(jiān)控車輛監(jiān)控（無線）監(jiān)控室4.場站系統(tǒng)示意圖箱變配電柜電網(wǎng)三充電汽車類型設(shè)備房：變壓器、低壓配電柜監(jiān)控室：充電、視頻、車輛監(jiān)控辦公室：該區(qū)域根據(jù)需要配置車輛采用背靠背方式停放，設(shè)計車位16個，分兩個區(qū)域擺放。需求的車位數(shù)量更多時，可向左右兩邊分邊擴展車輛維護車間雨棚結(jié)構(gòu)簡單，只遮擋半個車身預留小車車位，未來可增加充電設(shè)備，小車、公交車均可以充電?？煽紤]交流慢充和直流快充相結(jié)合的方式，對社會開放車道寬度6米，所有車道的其中一側(cè)留有開闊的位置，便于車輛行駛、轉(zhuǎn)彎和倒庫電纜溝，布線距離最短充電設(shè)備選用室外一體機，不需要建設(shè)獨立的充電機房，減少了土建費用和占地面積充電設(shè)備集中擺放，從配電室到充電設(shè)備之間的線纜最短，充電設(shè)備上方有雨棚，雨天可操作5.典型公交車充電站布局說明三充電汽車類型項目參數(shù)場站寬度46.5米場站長度87.9米占地面積4088平方米（約6.2畝）公交車位數(shù)量20個充電設(shè)備數(shù)量10臺車輛維護車位數(shù)量5個預留未來新增社會車輛充電位數(shù)量10個公交車位最大尺寸13x3.7米車道寬度6米6.典型公交車充電站尺寸圖三充電汽車類型7.雨棚設(shè)計三充電汽車類型◆車輛電池參數(shù)以亞星JS6127GHBEV型12米純電動公交車為例，電池組額定參數(shù)為：563V/400Ah電池最高電壓=563V/3.2*3.7≈650V一般國內(nèi)磷酸鐵鋰電池的充電倍率為0.3C至0.5C，因此充電電流為120A至200A◆充電設(shè)備選取考慮到兼容國內(nèi)其他車廠的車型，建議選取充電設(shè)備的輸出最高電壓為750V結(jié)合車輛電池參數(shù)，建議選取充電設(shè)備的最大輸出電流為160A充電設(shè)備功率=750V*160A=120kW，也可以考慮選取60kW或90kW充電機，但充電時長會延長，推薦采用支持一機雙充的室外一體式充電設(shè)備，使充電設(shè)備的利用率最大化，減少充電設(shè)備購置成本，不需要建設(shè)獨立的充電機房，減少了土建費用和占地面積◆充電時間車輛虧空時，充滿時長≈400Ah/160A=2.5h。一般車輛白天運營不會完全虧空，會剩余一些的電量。假設(shè)剩余20%，充滿時長約為2小時；假設(shè)剩余40%，充滿時長約為1.5小時晚上車輛停運時，在完全虧空的情況下，所有車輛充滿時長約為5小時8.充電樁配置分析三充電汽車類型◆充電設(shè)備功率充電設(shè)備所需總功率=充電機總輸出功率/充電機效率/線路及無功損耗按照20輛車10臺120KW充電機進行計算：充電設(shè)備所需總功率=120kW*10/0.92/0.9≈1449kVA◆其他用電功率照明、空調(diào)、辦公和輔助設(shè)備等用電總功率約20kVA◆充電站總用電功率充電站總用電功率≈充電設(shè)備功率+其他用電功率=1449kVA+20kVA=1469kVA◆變壓器總?cè)萘孔儔浩髫撦d率為80～90%，變壓器總?cè)萘俊?469

÷85%≈1705kVA◆考慮到預留了8個小車充電車位（采取32A慢充和30kW快充相結(jié)合的方式，需求變壓器容量約200kVA），建議配套變壓器總?cè)萘繛?000kVA，可選用兩臺1000kVA的主變。9.配電容量分析Part4充電樁運作模式四充電樁運作模式后臺賬戶、卡內(nèi)電子錢包