基于物联网技术的新能源汽车及充电设施智慧能源管理服务平台

赵 隆，孙浩然

(内蒙古自治区电子研究所有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010)

电动汽车作为一种绿色能源交通工具，需求越来越多，未来的市场发展前景非常广阔。在世界能源危机下，发展新能源汽车将成为主流趋势。目前现有的充电桩，存在不小的问题，运营管理平台杂乱无章、充电桩本身就有充电安全等问题、电动汽车充电接口协议等都不同，不便统一管理。这就需要一种能兼容各种充电桩的统一管理平台。本项目基于物联网技术所设计的智慧能源管理服务平台，实现全社会充电桩信息共享和交互，提高充电桩公众服务效率。管理服务平台对新能源汽车产业及充电基础设施建设端的持续助力，还将发挥更重要的作用，在帮助政府监管行业的同时，助力充电企业发展，帮助整个充电基础领域优化配置，从而进一步优化充电网络，提高充电设施服务水平。

在国家大力支持和加快发展新能源汽车产业的形势下，如何更好地解决自治区电动汽车产业发展问题，为新能源汽车提供充电服务和技术支持，是摆在各级政府面前的重要科技难题。电动汽车充电桩技术是一个迫在眉睫的关键点，解决得好就可以少走弯路，而且还有助于高铁设备技术的进步，就可以用新的思路来引领新能源产业。

1 充电设施智慧能源管理服务平台的主要功能

充电设施智慧能源管理服务平台以云平台为基础，依托物联网技术、云平台技术、架构的扩展能力和服务体系，针对新能源汽车及充电设施公共数据服务平台进行灵活的功能部署，保证各个运营商独立系统数据源的接入，保证其他充电桩直连设备的数据源接入。尽量兼容旧桩并采集所有运行数据，通过功率控制实验，验证系统对桩的管理控制能力。

我们的充电设施智慧能源管理服务平台，可以实现对充电桩的控制和管理，并将采集的充电桩功率、电压、电流、充电时间、警告信息等相关数据上传到充电设施智慧能源管理服务平台，通过系统平台处理管控充电桩功率大小，降低当前电网供电压力，从而进行智能化管理，合理分配资源。通过模块化搭建服务，将数据处理和管理控制业务根据充电桩的数量，分别提供不同的最优化服务，从而实现“高效、快捷”的智能一体化管理。提供30天充电量、电量分时占比、充电电费趋势分析，用来实时了解各个充电站的实际运行情况。

2 充电设施智慧能源管理服务平台的解决方案

我们将建设一个基于物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的新能源充电设施智慧能源管理服务平台，实现充电桩集中统一管理和监控。充电设施智慧能源管理服务平台包括场站监控、信息管理、车辆管理、用户中心、财务管理、操作日志、故障日志、我的报表、系统设置、退款管理、发票管理功能。充电设施智慧能源管理服务平台通过与充电桩设备通信接入和充电调度管理，同时收集充电桩各个模块的实时状态、充电状态、交易状态、环境状态等信息，并将这些信息存储起来，利用获取到的信息，完成数据的处理分析，及时合理的分配资源，提高充电桩利用率。

在此平台基础上，开始研发适合内蒙古自治区特点的管理措施，如整合旧式充电桩、开放程序接口给区内所有社会实体、开发储能服务体系，深入开展储能商业模式和应用场景研究，打造多能互补、多元互助的储能交互中心。拓展储能云服务价值链，未来对接管理新能源产业。

下一步，自治区将有能力推进充换电设施和服务平台建设。统筹规划布局充换电基础设施、构建智能化充换电设施网络平台、推动充换电设施与新能源融合。在多项政策的扶持下，大力推进充换电网络建设。新能源汽车充换电基础设施建设迎来重大发展机遇。

在此背景下，我们基于多年技术积累，通过建设新能源汽车及充电设施公共数据服务平台，对社会各类充电桩运营商的充电系统在线情况、充电系统实时功率、充电中枪数、空闲枪数等进行信息共享，实现全社会充电桩信息共享和交互，提高充电桩公众服务效率。

如果本项目成功获得推广，将充电桩方便融入现有民用电网，就会避免大量的专用充电桩、充电站供电设施重复建设，可以实现全社会主动投资建设充电设施，解决充电桩建设的金融瓶颈。

3 充电设施智慧能源管理服务平台的意义

本项目通过建设新能源汽车及充电设施公共数据服务平台，对于现代新能源汽车有着极其重要的意义：①增大智能充电桩建设规模，提高设备利用率，充电基础建设严重滞后于充电汽车的市场推广，大力推进充电桩建设是当前充电桩行业发展的重要任务。本项目建立的管理平台能够初步整合充电设备查找、预约、支付等服务，提升了充电服务的便利性，提高了用户对于公共充电设施的使用频次。设备监控、故障报警、及时响应制度，降低了设备空闲率。充电设备管理运维包袱消失，使用效率大大提高，方便了充电桩厂商和充电桩拥有者的运营，很好地促进了社会资本对于充电设施的投资。②改充电环境与现状，智能充电桩反馈设备状态数据，用户在平台上可直接查看附近充电柱数据或状态，也可以搜索特定地区或某一设备，方便了用户出行。此外，平台提供站点的充电排队状态，在高需求站点的充电高峰期，用户可以查看前面排队人数，合理选择出发时间和充电站点，缓解当前用车者的无桩可寻的困扰，改善用车环境。③初步完成对数据的独立管理掌控，为政府机关随时介入管理提供手段。能提供经营参考基础数据，有助于处理充电桩行业出现自由竞争导致的无序失控现象。④新开发的功率管控机制可以增强目前市场流行软件的管理能力。本项目建立的功率控制只是控制通道的一种实验，以此通道为基础，可以进行更进一步的控制功能研发。目前可以提供一种技术方案，解决同一变压器下充电桩增加导致的过载跳闸的发生。

4 结束语

基于新型充电技术与物联网技术等技术的新能源汽车及充电设施智慧能源管理服务平台，实现能源的高效化、合理化管理。通过建设新能源汽车智慧能源管理服务平台，政府可以通过提供公共服务掌握充电设施业务的结算权，统一充电桩行业金融权和规则制定权。获得金融收益支撑管理平台的运营维护和进一步开发，而不是向现在这样无序竞争，经营规则混乱。政府职能转向金融引导，就可以避免陷入靠国家政府投资建设充电桩的窘境。而且平台运营后，可以从经营管理层面实现自治区能源、新能源、电力、交通、电力电子、大数据、公共金融等领域的进一步整合，形成新的科学体系，组建一套企业集群，对加快推进自治区充换电基础设施建设，促进新能源汽车产业快速发展有着重大的意义。