新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

季愷

摘 要：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是新能源汽車充電樁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體形態(tài)。為此，文章結(jié)合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，著重從線路結(jié)構(gòu)、安全管理等方面，探索新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的要點(diǎn)，以達(dá)到明晰系統(tǒng)優(yōu)勢，促進(jìn)國內(nèi)汽車充電樁技術(shù)發(fā)展的目的。

關(guān)鍵詞：新能源 汽車充電樁 控制系統(tǒng)

1 引言

電力開發(fā)，是當(dāng)代新能源行業(yè)應(yīng)用過程中的主要體現(xiàn)，它滿足了社會(huì)資源低成本、應(yīng)用范圍廣等方面的需求。尤其是隨著國內(nèi)新能源汽車等技術(shù)的開發(fā)方式逐步增加，持續(xù)性電力供應(yīng)系統(tǒng)的研究，也成為社會(huì)資源綜合運(yùn)用的主要展示形式。

2 新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)，主要分為外部操作結(jié)構(gòu)和內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。外部操作結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，主要包括樁體、充電線、遮陽筒、定位器、滑桿等部分，它為新能源汽車充電樁的日常應(yīng)用提供了載體[1]。內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)，主要包括充電線路管理結(jié)構(gòu)、以及程序運(yùn)作控制體系。前者主要是對充電樁中的存儲(chǔ)電力進(jìn)行傳導(dǎo)和供應(yīng)，后者是對充電樁的日常應(yīng)用時(shí)的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和操作。

比如，當(dāng)企業(yè)在新能源充電樁充電時(shí)，外部硬件結(jié)構(gòu)將自主依據(jù)汽車的電力供應(yīng)需求，對應(yīng)進(jìn)行能源供應(yīng)。此時(shí)，內(nèi)部電力傳輸系統(tǒng)，將立即啟動(dòng)電力供應(yīng)內(nèi)模式，為汽車進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)。當(dāng)汽車電力充滿后，內(nèi)部控制系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出程序指令，終止外部充電操作。

3 新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)可歸納為：

3.1 汽車充電樁線路控制

新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)的應(yīng)用，最直接、也是最直觀的形態(tài)，就是設(shè)備完全可以結(jié)合技術(shù)設(shè)備傳輸線路的一般需求，從線路結(jié)構(gòu)的合理性、安全性等層面進(jìn)行監(jiān)管與控制。其一，新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)，可依據(jù)電樁中的程序動(dòng)力控制情況，實(shí)行電力供應(yīng)狀態(tài)的對應(yīng)性調(diào)節(jié);其二，對新能源汽車充電樁部分電力控制的基本狀態(tài)，實(shí)行汽車充電樁銜接線路的流暢程度進(jìn)行管理[2]。

比如，某地區(qū)所開設(shè)的新能源汽車充電樁中放置了電樁控制裝置，它完全可以憑借著外部充電結(jié)構(gòu)的具體需求，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行新能源汽車充電樁線路部分的對應(yīng)化調(diào)節(jié)。一方面，通過新能源汽車電源充電裝置，對充電設(shè)備的電壓、電阻、電流等方面進(jìn)行檢測，以實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)與傳輸?shù)倪^程，均是與汽車動(dòng)力系統(tǒng)相互對應(yīng)。另一方面，新能源汽車供電系統(tǒng)的傳導(dǎo)與調(diào)節(jié)，也可以按照新能源汽車的需求，實(shí)行汽車做功水平的綜合調(diào)整，以避免新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)出現(xiàn)線路控制與能源監(jiān)管不相適應(yīng)的問題。

該地區(qū)持續(xù)性運(yùn)用新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)階段時(shí)間后，充電樁部分能源損耗的比重相比前期降低了20%。同時(shí)，新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)操作期間，程序內(nèi)部線路與供電設(shè)備之間不相適應(yīng)的比例降低至3%。這一數(shù)據(jù)結(jié)果，是對新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)在電路部分應(yīng)用特征的直接展示。

3.2 汽車充電樁檢測控制

新能源汽車充電樁日常應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電力供應(yīng)與設(shè)備本身存儲(chǔ)水平不相匹配的狀況。即，新能源汽車充電樁，在不檢測電動(dòng)汽車內(nèi)電動(dòng)載體的狀態(tài)下，持續(xù)性進(jìn)行電力供應(yīng)。而由于汽車設(shè)備本身的存儲(chǔ)電池，已經(jīng)失去了電力長期性存儲(chǔ)的能力，進(jìn)而導(dǎo)致大量的能源屬于無功傳輸。在新能源汽車充電樁中放置控制系統(tǒng)后，監(jiān)控裝置將在外界端口接入的狀態(tài)下，實(shí)行相應(yīng)的新能源汽車充電樁強(qiáng)度調(diào)節(jié)，及時(shí)發(fā)展電動(dòng)汽車電瓶等部分隱藏的安全故障，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力資源長效性供應(yīng)的狀態(tài)。

比如，A、B兩款汽車均為電動(dòng)汽車，兩者同時(shí)在內(nèi)部剩余10%電量的狀態(tài)下進(jìn)行電力補(bǔ)充。傳統(tǒng)的新能源汽車充電樁直接對A寬汽車進(jìn)行電力供應(yīng)，而B款汽車充電前系統(tǒng)將對本次電瓶低能耗的狀況進(jìn)行相應(yīng)檢測，對汽車中能源供應(yīng)穩(wěn)定性的勘察。

A 款與B款汽車持續(xù)一段時(shí)間后，A款汽車內(nèi)部電瓶損耗比達(dá)到了66.07%，B款汽車內(nèi)部的損耗比為50%。前后之間的差異性，足以說明新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)應(yīng)用的成效。

3.3 汽車充電樁程序控制

汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分利用了自動(dòng)監(jiān)控程序作為基礎(chǔ)，從而滿足了當(dāng)代企業(yè)產(chǎn)業(yè)大范圍開發(fā)、高效率管理的需求。其一，汽車充電樁自動(dòng)控制系統(tǒng)，完全利用自動(dòng)化程序結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新能源供應(yīng)系列操作的規(guī)整性運(yùn)作。其二，汽車充電樁控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電樁供電與輸電的均衡化對應(yīng)。

比如，某地區(qū)針對當(dāng)前汽車充電樁進(jìn)行程序管理與控制系列活動(dòng)控制時(shí)，其次操作的系列要點(diǎn)可歸納為：

（1）依據(jù)汽車充電樁型號匹配檢測、充電強(qiáng)度檢測、電力檢測、充電程序完成等系列活動(dòng)，將各個(gè)部分的操控條件都有序串聯(lián)起來，以適應(yīng)汽車充電樁的生產(chǎn)操控需求。

（2）自動(dòng)化監(jiān)控程序內(nèi)控自檢。它能夠在外部進(jìn)行電力能源補(bǔ)充的狀態(tài)之下，實(shí)現(xiàn)電源產(chǎn)生量的相應(yīng)調(diào)節(jié)。比如，本次汽車充電樁的外部電力供應(yīng)為150AH，后續(xù)進(jìn)行電工生產(chǎn)與操作期間，程序模式在整體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，就會(huì)按照這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)強(qiáng)度的調(diào)整。

汽車充電樁中放置了自動(dòng)控制系統(tǒng)后，程序整體運(yùn)用的流暢度相比應(yīng)用前期增加了90%;同時(shí)，程序設(shè)備后續(xù)應(yīng)用與操作期間，汽車充電樁持續(xù)性電源補(bǔ)充與控制的強(qiáng)度，也保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)之中，程序運(yùn)行安全指數(shù)達(dá)到了95%。以上數(shù)據(jù)結(jié)果，充分證明了汽車充電樁控制系統(tǒng)在實(shí)際中應(yīng)用的價(jià)值。

3.4 汽車充電樁安全控制

汽車充電樁作為電動(dòng)汽車的能源供應(yīng)渠道，它具有能源供應(yīng)穩(wěn)定性強(qiáng)、資源傳輸形式傳輸效果好等特點(diǎn)，它為當(dāng)代汽車資源的持續(xù)性供應(yīng)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。除了以上所提到的技術(shù)形式，還包括了充電樁應(yīng)用過程中的安全控制。首先，監(jiān)控系統(tǒng)可以對汽車載體的電能存儲(chǔ)與保存載體的電能存儲(chǔ)狀態(tài)進(jìn)行檢測，從而適應(yīng)了汽車充電樁外部電力供應(yīng)的強(qiáng)度。其次，汽車充電樁安全控制裝置，也可以對固定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的周圍環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)檢測，在外部高溫、或者是雨雪天氣時(shí)，程序可以自動(dòng)開啟輔助性設(shè)備，做好汽車充電樁基礎(chǔ)設(shè)備的維護(hù)。

比如，某地區(qū)汽車充電樁就裝設(shè)的控制設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)可整合為：

（1）采用虛擬掃描程序，對外部安插在充電端口上的設(shè)備進(jìn)行原始電量的檢測，并同時(shí)識(shí)別其型號、電容量、電力消耗比例等方面。程序檢測到該設(shè)備當(dāng)前內(nèi)部剩余電量為35%，普通型號汽車電源，電容量為220AH，為此設(shè)備選擇的電源供應(yīng)強(qiáng)度為中等強(qiáng)度，繼而隨時(shí)保持對電動(dòng)汽車安全指數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。

（2）設(shè)備內(nèi)設(shè)定了汽車充電樁自動(dòng)檢測裝置，它可在雨雪、大風(fēng)、好曬等情況下，自動(dòng)開啟保護(hù)裝置。

經(jīng)過為期30天的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)汽車充電樁內(nèi)裝置了控制系統(tǒng)后，電動(dòng)汽車外部充電時(shí)發(fā)生電池爆炸、電池?fù)p耗等危機(jī)的比率減低了50%;同時(shí)，設(shè)備應(yīng)用過程中，出現(xiàn)外部保護(hù)層受損、局部結(jié)構(gòu)失靈的比例也下降了33%。這一數(shù)據(jù)結(jié)果足以證明汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的社會(huì)價(jià)值。

此外，新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也可以通過智能感應(yīng)裝置，對新能源汽車充電期間的安全隱患進(jìn)行檢測，進(jìn)而提升設(shè)備應(yīng)用安全指數(shù)。

4 結(jié)論

綜上所述，新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是社會(huì)能源供應(yīng)體系優(yōu)化調(diào)節(jié)的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過汽車充電樁線路控制、汽車充電樁檢測控制、汽車充電樁程序控制、汽車充電樁安全控制等方面，分析新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)實(shí)踐方式。因此，文章研究結(jié)果，將為綠色化開發(fā)理念的社會(huì)推廣提供新思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞志強(qiáng)，譚春波.一種新能源汽車充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（06）：82+177.

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