浅谈电动汽车智能服务云平台设计与分析

摘要：随着国家新能源战略的发展，电动汽车市场发展巨大，新能源汽车数量急剧增加，由此也带来了一系列的问题。设计开发了一种电动汽车智能服务云平台，该电动汽车智能服务云平台基于物联网、互联网、大数据分析等技术，构建了电动汽车智能服务云平台。该智能云平台具有电动汽车充换电预约、下一目的地导航充换电规划、私人充电桩共享、充电桩查询与预约、费用结算、用户社区交流等功能，使得电动汽车充电服务平台更加智能化、便捷化。同时作为电动汽车与充电站之间的桥梁，“聚充”可以结合实时电价、交通拥挤程度、充电桩的使用情况以及电网的负荷等因素，为用户规划出更加效率高而便捷的充电建议。充分利用电力资源，减轻电网的负荷和成本。

关键词：物联网；大数据分析；充换电预约；行程规划导航

一、前言
  近年来，电动汽车在全世界发展迅速。针对电动汽车的一系列研究和服务也正快速发展。国务院正式发布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020 年）》，各项产业政策的目标及产业发展路线逐步明确。今后，纯电驱动将是新能源车发展的主要战略取向。
  在电动车市场快速发展的同时，问题也逐渐显现。例如多家投资机构进入市场，但行业标准不统一，用户在使用充电桩时不够便捷。目前市面上存在几款相似定位的产品，例如e 充网等，由于不能很好地整合各个商家的资源，因此用户不能方便查询附近充电桩或换电站，支付方式不多样。由此导致现有电动车服务行业用户体验不佳，急需解决。
  本文基于微信小程序，设计开发了一种电动汽车智能服务云平台“聚充”。
  “聚充”是一款定位于完善新能源汽车服务生态圈的微信小程序，用户只需在微信平台打开小程序，就能方便地获取自己的实时位置以及附近各个充电站的实时动态，可以方便、快捷地进行预约充电、更换电池等操作，无需下载缓冲， 并且本程序将地图导航与电动汽车充电预约和行程规划智能化地结合在一起，将各家充电站投资商的资源整合起来， 形成一个基于互联网的电动车服务圈，让用户切实体会到当代智能化交通的便捷与实惠。

二、安科瑞充电桩运营管理平台
1、系统架构

  安科瑞Acrelcloud-充电桩收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过微信小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。
充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。云平台包含了充电收费和充电桩运营的所有功能，具体功能如下：
资源管理：充电站档案管理，充电桩档案管理，用户档案管理，充电桩运行监测，充电桩异常交易监测。
交易结算：充电价格策略管理，预收费管理，账单管理，营收和财务相关报表
用户管理：用户注册，用户登录，用户帐户管理，消息管理
充电服务：充电设施搜索，充电设施查看，地图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等
微信小程序：扫码充电，账单支付等功能
数据服务：数据采集，短信提醒，数据存储和解析
变压器监控：监控充电站变压器负荷，每个充电站配备一块ARCM300T无线表，超负荷时系统自动对充电桩的进行调度管理，即当负荷超过百分之五十时，系统会限制新增开始充电的充电桩的功率，降为百分之五十，当变压器负荷超过百分之八十时，系统将不允许新增充电桩开始充电，直到负荷下降为止。

2、平台功能
2.1平台登录
  在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

2.2平台首页
  平台首页总览每天的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。

2.3实时监控
充电站监控
  充电站监控页面监视用户充电枪总数、正在充电的枪数、空闲枪数、插枪数量、故障枪数量等，汇总了用户拥有各桩的当日充电总次数、总电量、总时长，进行负荷限制、故障查询。

充电枪监控
  充电桩监控页面充电枪的基本信息、今日充电电量、今日充电次数、今日充电时长和累计充电电量、累计充电次数、累计充电时长等、充电电压电流等参数。

2.4微信小程序
搜索与使用
  微信小程序可以通过扫描二维码和微信文字搜索找到，点击后可以加入到小程序列表，如下图所示

授权登录界面
  用户通过搜索或者扫码等途径初次打开小程序时，会进入这个页面，需要用户授权登录才可以进入小程序主功能页面，如图所示：

主功能页
  初次进入主功能页时需要授权定位才可以使用地图相关功能，在地图上查看到当前所在区域的充电站，查看充电站信息，可以进行扫码充电操作，地图导航等。

充电
  扫描充电枪上的二维码，如果当前充电桩可用即可进入充电选择页面，可以查看到当前的充电站名称、充电枪名称，以及当前的账户余额，电价和预计可充电量等数据，还可以查看当前账户的历史充电记录。充电方式分为按时间充电、按金额充电、按电量充电这三种方式。充电结束可以进进行评价。

个人信息
个人信息可以显示当前登录账号的昵称和余额，同时包括、充值、充值记录查询、账单查询、充电记录查询、设置支付密码等功能

3、硬件配置
3.1平台服务器：建议按照我方推荐配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。
推荐硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）

若客户自己租用阿里云服务器，服务器配置根据充电枪点数的不同，分别如下：
3.2现场推荐硬件配置清单：

三、结束语
  本文基于微信小程序设计了一种电动汽车智能服务云平台，该智能服务云平台可根据电动汽车实时行程及剩余电量，为用户规划较优的行程方案，并可以进行充电桩预约服务，此外还有便捷支付、社区服务等多项功能。

参考文献
[1]林海英，郭正雄，宋宝松，等.电动汽车充电服务一体化平台研发与应用［J］.供用电，2019，36（3）：32-36.申龙云.电动汽车充电桩的防触电保护
[2]左先旺，荣先钊.电动汽车智能服务云平台设计
[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

作者简介：王蒙蒙，女，现任于安科瑞电气股份有限公司，主要从事电瓶车充电桩的研发和应用，