國家電網智慧車聯網平臺：為新能源汽車充電設施裝上“智慧大腦”

陳瑜

國網智慧車聯網技術有限公司（以下簡稱國網車網技術公司）的巨幅屏幕上，無數綠色光點閃爍，實時顯示不斷變動的當日充電電量、充電樁數量、累計充電電量等數據。

這是國家電網有限公司打造的全國統一的新能源汽車車聯網服務平臺——國家電網智慧車聯網平臺。借助該平臺，新能源汽車車主僅需通過“e充電”App，便能在全國范圍享受充電服務。

織一張網，連千萬輛車，人—車—樁—網協同互動，車與電網、車與能源融合發展。7月10日，國網車網技術公司平臺研發中心副總監韓慶雯在接受科技日報記者采訪時表示，7年多來，該平臺已經成為全球覆蓋面最廣、服務能力最強的充電服務平臺，讓新能源汽車出行和充電有了“智慧大腦”。

統一標準，充電設施發展更有序

中國汽車工業協會的最新數據顯示，今年1月至4月，新能源汽車產銷累計完成229.1萬輛和222.2萬輛，同比均增長42.8%，市場占有率達27%。

新能源汽車增多，旺盛的充電需求吸引了充電運營商入局。然而，新的問題也接踵而至：有些充電槍和車的接口不匹配，有些即使接口匹配也不能充電。

國網車網技術公司技術標準經理吳尚潔解釋，充電槍和車物理匹配成功后，從充電開始到結束，需要借助通信協議進行信息交互。比如，以多大功率充電，電量充到多少，結算多少費用，同時，為保證充電過程安全，實時監控的電流、電壓、溫度等，都需要標準進行規范。“如果充電控制標準、通信協議不統一，也是不能充電的。”

經過調研，技術標準團隊從新能源汽車充電設施建設、充電系統和網絡互聯標準入手，一方面統一充電控制、物理接口、通信協議三個層面的標準，在保證充電安全的基礎上解決了車樁兼容的問題；另一方面，發布、制定充電服務信息交換系列標準，實現了車、樁、網之間信息互聯，讓充電服務設施真正形成了網絡。

“這些標準有力地規范、引領、推動了充電行業蓬勃發展。”吳尚潔說。

截至2022年，我國已形成41項國家標準、32項行業標準、87項國家電網公司企業標準，建立了具有中國特色的新能源汽車充換電技術標準體系。

有了統一標準，全國新能源汽車充電設施的整體發展更加有序。

搭一朵“云”，助力平臺升級

讓“綠牌牌們”充上電，只是第一步。

2016年底，接入智慧車聯網平臺的充電樁約1萬根，之后這個數字快速攀升。

新問題隨之而來：同一時間內充電用戶數量超過平臺設計上限，車主經常遇到App無法登錄、無法掃碼、無法啟動充電樁的問題。與此同時，整體架構擴展性不足、功能迭代升級復雜且耗時長等問題也隨之而來。

能不能把數據放在“云”上？用基于云平臺架構的新平臺取代基于傳統技術架構的老平臺？

技術團隊開始著手研究，但過程頗為不易。

當時，國內云架構、微服務等概念落地案例還不多，開發人員大多沒有云架構和微服務的設計和開發經驗。這意味著他們既要花大量時間、精力維護舊平臺，還要爭分奪秒地邊學邊研發新平臺，力求在相對短的時間內完成新舊系統的順利過渡。為確保充值、充電、監控、運維等業務不受影響，系統割接必須選擇在充電活動少的凌晨時段，且時間壓縮到最短。

歷經近兩年的集中設計研發和十余次的模擬演練，這朵來之不易的“云”終于順利到來。2017年12月1日6時，平臺割接團隊順利完成了智慧車聯網新、老平臺的割接操作，上云成功，智慧車聯網平臺完成了從1.0到2.0的飛躍，正式進入“大、云、物、智、移”的新時代。

創新沒有就此止步。

2022年開始，國網車網技術公司融合“人、車、樁、電網”數據，完成了從滿足用戶基礎的充電需求到提供智能化服務的升級，平臺邁入3.0時代。

“端午駕車出游，在哪充電、在哪吃飯、避免排隊，安排得明明白白的，真省心啊。”新能源車主邢先生感慨。

連一張網，提升設施利用效率

為了方便充電，如今不少新能源車主有了新訴求：在社區安裝私人充電樁。

國網車網技術公司能源服務中心副總監秦儉告訴記者，要解決這個問題，涉及一個專有名詞：臺區電力負荷。通俗講，就是小區內的變壓器能給多少用電設備供電。

常規充電樁被戲稱為“傻瓜樁”，充電時間和充電功率都不可控，小區的變壓器因此帶不動多少“傻瓜樁”。

如果充電樁統一建設、統一控制、統一運營，小區不就能裝更多的樁了？

2020年，成都市金牛區西宸原著小區的唐先生終于在小區內有了自己的充電樁，成為四川省內首個“統建統營”建設模式用戶。

“通過智慧車聯網平臺智能調控‘統建統營充電樁，精準控制每臺充電樁的充電時間和充電功率，實現大部分充電樁在夜間用電低谷時段充電，可以‘移峰填谷，確保在滿足小區內新能源汽車充電需求的同時，不會造成臺區電力負荷過載。在用電峰谷差較大的小區，一般能多建3倍的充電樁。”國網車網技術公司運營監控中心汪鍇說。

通過車網互動，新能源汽車不僅能參與電網的調峰輔助服務，還可在夜間充綠電。

3年來，在京津冀區域，新能源汽車累計消納了7000萬千瓦時的張北風電，張北的冬風化為了車內的暖風。

2022年8月，全國多地突破40℃高溫，用電負荷屢創新高。國網車網技術公司聯合23家充電運營商，在浙江省、湖北省、重慶市等地聚合超34.66萬根充電樁參與電網削峰填谷響應，充分發揮新能源汽車的“電力海綿”作用，助力新型電力系統建設的探索實踐。

“不斷提升充電基礎設施利用效率和新能源汽車車主出行體驗，更好地服務綠色出行、助力智能交通和智慧城市建設，是我們今后努力的重要方向。”韓慶雯說。