面向新能源領域的汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)設計

王亞晶

摘要：本文分析了國內(nèi)外對于新能源汽車充電系現(xiàn)狀，針對此設計一套符合現(xiàn)代化需求的新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)，研究了新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)設計。

關鍵詞：新能源;汽車充電站;監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0141-02

0 引言

進入新世紀之后，發(fā)展新能源成為各國提升經(jīng)濟的一個重要策略，其中新能源電動汽車受到各國的高度關注，被一些國家納入到新能源發(fā)展國家戰(zhàn)略當中。當前全球經(jīng)濟發(fā)展乏力，發(fā)展新能源成為各國提振經(jīng)濟，穩(wěn)增長的一個良策，同時，也是一些世界知名汽車生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的一個難得機遇。目前全球汽車行業(yè)正處在一個能源轉(zhuǎn)型發(fā)展關鍵階段，由此在一定程度上推動了電動汽車行業(yè)的發(fā)展。而對于新能源充電站來講，其發(fā)展建設基本趨于成熟，在一些方面達到頂尖水平。智能監(jiān)控作為保障充電場安全運營的一個重要手段，能夠很好的發(fā)揮出其作用，在未來一段發(fā)展時期，充電站監(jiān)控將成為電站安全運行、科學管控的重要舉措。

1 國外新能源汽車充電站建設現(xiàn)狀研究

1.1 日本

日本來說，由于東電（國內(nèi)首屈一指的大型電力公司）同所有的汽車銷售企業(yè)長期保持著穩(wěn)定合作，促使其研發(fā)大型快速充電器的道路走向終點，如此一來，極大的降低了充電時長，從而推動了電動車在日本市場的普遍使用。東電集團對外宣稱，只需充電10minutes，便可跨越60km的距離。由于存在半路上電量不足的情況，為有效解決此種問題，還需要利用大型充電設施來完成。除此之外，東電集團始終堅持將“綠色經(jīng)濟”作為經(jīng)營理念，將三千輛的電動車引進市場為給大眾提供更好的服務，此外，建設充電站的所需要的費用十分巨大，建成一所充電站預計耗費日元近四百萬。因此，東電宣城將在超市地下停車場等人流量密集區(qū)域的建造新能源汽車充電站以方便消費者出行采購過程中為汽車充電。

1.2 法國

在法國，其對電動汽車研發(fā)與創(chuàng)新的重視程度極高，并長時間的對電動汽車廠商予以資金方面的幫助，每年投放金額超過1.1億法郎，用來進行電池和充電機的不斷更新與升級。從而形成了于巴黎街頭隨處可見充電設施，尤其是在大型停車場更是配備了專用的充電插頭。

1.3 德國

在德國，為了促進電動汽車在國內(nèi)的全面發(fā)展，在未來的五年時間里，免除電動汽車的車船稅和重量稅。對于研發(fā)電動車的公司而言，其可以享受此項免稅政策，且五年內(nèi)不需對不超過68%的充電站進行繳費，剩下的部分也只需要繳納電費與停車費。

2 ?國內(nèi)新能源汽車充電站建設現(xiàn)狀研究

2.1 武漢

自從日產(chǎn)汽車和中國工信部之間建立合作伙伴關系以來，工信部收到了日產(chǎn)汽車大量有價值的訊息來大力發(fā)展我國的電動汽車項目，從而形成了一套較為完善的汽車充電網(wǎng)絡系統(tǒng)，進而推動了新能源電動汽車于國內(nèi)的普及，首要選取了武漢作為第一個零排放試點地區(qū)，此次試點工作的成敗將對日產(chǎn)汽車能否成功進入新能源市場競爭機制，能否在激烈的市場競爭中獲取一席之地。

2.2 深圳

深圳為積極響應新能源汽車建設與研發(fā)，向比亞迪公司購進了三十輛F3雙模電動車。依照相關資料顯示，這一款的電動汽車每駕駛100km將消耗電量16度，其折合人民幣九元，也就是說行駛一百公里僅需要九元人民幣，除去客觀因素這大大節(jié)省了尾氣排放量對保護環(huán)境具有重要意義。此外，為了解決電量需求大的問題，比亞迪公司便在深圳主城區(qū)構(gòu)建了不同規(guī)模充電站。但是目前所鋪設的網(wǎng)點僅限于深圳，還沒有全面的展開。

2.3 安徽

根據(jù)安徽地方政府所頒發(fā)的文件得知，混合動力汽車與純電動汽車將是安徽省今后流通于道路中的公交車和出租車的首要選擇，并對新能源汽車執(zhí)行登記管理制度，另外還享受減免稅政策，不僅如此，充電站與相關設施設備構(gòu)建過程中所需的資金，地方政府也會予以幫助。國家電網(wǎng)公司對外宣稱，其將大力扶持我國電動汽車充電站項目的實施，尤其是在北上廣這樣的一線城市。當一線城市充電站構(gòu)建完成后，將把目標轉(zhuǎn)移至二三線城市，旨在打造規(guī)模化、全面化的充電網(wǎng)絡系統(tǒng)。這一規(guī)劃還需得到我國發(fā)改委的批準與支持[1]。

3 公共領域視角下新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)項目設計

面向公共領域的新能源汽車充電網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由三部分組成：第一，監(jiān)控中心;第二，充電站場站;第三，云網(wǎng)絡;其中，監(jiān)控中心又由兩部分組成，即主機、監(jiān)控屏。另外，依據(jù)功能的不同將充電站分為4種類型，變電與配電設備、充電設備、戶外設備及監(jiān)控層設備。其總體拓撲圖1所示[2]。

4 新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)項目的研究內(nèi)容

面向公共領域的新能源汽車智慧充電網(wǎng)絡建設項目中其主要內(nèi)容如：（1）變電設備和配電設備。其中，變壓器和二次功能屏是該設備的主要組成部分，共同協(xié)作為充電站提供電力，其不僅需要對照明系統(tǒng)提供供應還需要對控制系統(tǒng)進行把控，如此一來，不但能夠?qū)崿F(xiàn)電力的充分供給，同時還可以對設備進行控制。（2）充電設備。其主要由兩部分組成，即和電動汽車或者是電池相連的充電柜、充電模塊，這樣就能實現(xiàn)隨時隨地的向公交車、出租車輸送電量。（3）戶外設備。為了確保場站的安全，戶外設備往往需要連接攝像機，實行遠程監(jiān)控。（4）監(jiān)控層設備。該設備的運行還需要依靠站控層和網(wǎng)絡設備等設施的共同運作，只有這樣，才能確保充電站得以順利運行，其作用就體現(xiàn)于對充電站的實時監(jiān)監(jiān)管與調(diào)配。（5）子網(wǎng)絡設備。主要由通信網(wǎng)關和電纜等構(gòu)成。各個充電站之間既可以單獨運作也可以相互聯(lián)系共同運作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互，并且隨時被監(jiān)控中心讀取。

5 結(jié)語

新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)設計在一方面對于新能源汽車的大力普及以及長期建設具有一定的促進作用，在另一方面，對于鼓勵人們綠色出行，保護環(huán)境也有重要的使用價值，新能源汽車的未來發(fā)展與走向勢必與我國宣傳的綠色出行理念以及各項為保護環(huán)境所倡導的條例相契合，因此加強新能源汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)設計的大力完善與提升，對于科學研發(fā)腳步的增快以及我國整體環(huán)境建設都有著十分重要的意義。

參考文獻

[1] 楊俊林.新能源汽車充電站的構(gòu)建探究[J].科學與信息化，2017（20）：188-189.

[2] 嚴輝，李庚銀，趙磊，等.電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（12）：15-19.