淺談電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)設(shè)計(jì)與分析

劉丹
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：隨著新能源戰(zhàn)略的發(fā)展，電動(dòng)汽車市場(chǎng)發(fā)展巨大，新能源汽車數(shù)量急劇增加，由此也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)，該電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，構(gòu)建了電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)。該智能云平臺(tái)具有電動(dòng)汽車充換電預(yù)約、下一目的地導(dǎo)航充換電規(guī)劃、私人充電樁共享、充電樁查詢與預(yù)約、費(fèi)用結(jié)算、用戶社區(qū)交流等功能，使得電動(dòng)汽車充電服務(wù)平臺(tái)更加智能化、便捷化。同時(shí)作為電動(dòng)汽車與充電站之間的橋梁，“聚充”可以結(jié)合實(shí)時(shí)電價(jià)、交通擁擠程度、充電樁的使用情況以及電網(wǎng)的負(fù)荷等因素，為用戶規(guī)劃出更加效率高而便捷的充電建議。充分利用電力資源，減輕電網(wǎng)的負(fù)荷和成本。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)分析；充換電預(yù)約；行程規(guī)劃導(dǎo)航

一、前言
  近年來(lái)，電動(dòng)汽車在發(fā)展迅速。針對(duì)電動(dòng)汽車的一系列研究和服務(wù)也正快速發(fā)展。國(guó)務(wù)院正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020 年）》，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策的目標(biāo)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線逐步明確。今后，純電驅(qū)動(dòng)將是新能源車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向。
  在電動(dòng)車市場(chǎng)快速發(fā)展的同時(shí)，問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)。例如多家投資機(jī)構(gòu)進(jìn)入市場(chǎng)，但行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，用戶在使用充電樁時(shí)不夠便捷。目前市面上存在幾款相似定位的產(chǎn)品，例如e 充網(wǎng)等，由于不能很好地整合各個(gè)商家的資源，因此用戶不能方便查詢附近充電樁或換電站，支付方式不多樣。由此導(dǎo)致現(xiàn)有電動(dòng)車服務(wù)行業(yè)用戶體驗(yàn)不佳，急需解決。
  本文基于微信小程序，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)“聚充”。
  “聚充”是一款定位于完善新能源汽車服務(wù)生態(tài)圈的微信小程序，用戶只需在微信平臺(tái)打開(kāi)小程序，就能方便地獲取自己的實(shí)時(shí)位置以及附近各個(gè)充電站的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，可以方便、快捷地進(jìn)行預(yù)約充電、更換電池等操作，無(wú)需下載緩沖， 并且本程序?qū)⒌貓D導(dǎo)航與電動(dòng)汽車充電預(yù)約和行程規(guī)劃智能化地結(jié)合在一起，將各家充電站投資商的資源整合起來(lái)， 形成一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)車服務(wù)圈，讓用戶切實(shí)體會(huì)到當(dāng)代智能化交通的便捷與實(shí)惠。

二、安科瑞充電樁運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)
1、系統(tǒng)架構(gòu)

  安科瑞Acrelcloud-充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行；用戶通過(guò)微信小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求，控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車的充電過(guò)程。
充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進(jìn)行直連。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營(yíng)的所有功能，具體功能如下：
資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運(yùn)行監(jiān)測(cè)，充電樁異常交易監(jiān)測(cè)。
交易結(jié)算：充電價(jià)格策略管理，預(yù)收費(fèi)管理，賬單管理，營(yíng)收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表
用戶管理：用戶注冊(cè)，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理
充電服務(wù)：充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等
微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能
數(shù)據(jù)服務(wù)：數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和解析
變壓器監(jiān)控：監(jiān)控充電站變壓器負(fù)荷，每個(gè)充電站配備一塊ARCM300T無(wú)線表，超負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)充電樁的進(jìn)行調(diào)度管理，即當(dāng)負(fù)荷超過(guò)百分之五十時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過(guò)百分之八十時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負(fù)荷下降為止。

2、平臺(tái)功能
2.1平臺(tái)登錄
  在瀏覽器打開(kāi)云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

2.2平臺(tái)首頁(yè)
  平臺(tái)首頁(yè)總覽每天的開(kāi)戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，累計(jì)的開(kāi)戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，以及相應(yīng)的環(huán)比增長(zhǎng)和同比增長(zhǎng)以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計(jì)。

2.3實(shí)時(shí)監(jiān)控
?充電站監(jiān)控
  充電站監(jiān)控頁(yè)面監(jiān)視用戶充電槍總數(shù)、正在充電的槍數(shù)、空閑槍數(shù)、插槍數(shù)量、故障槍數(shù)量等，匯總了用戶擁有各樁的當(dāng)日充電總次數(shù)、總電量、總時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行負(fù)荷限制、故障查詢。

?充電槍監(jiān)控
  充電樁監(jiān)控頁(yè)面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數(shù)、今日充電時(shí)長(zhǎng)和累計(jì)充電電量、累計(jì)充電次數(shù)、累計(jì)充電時(shí)長(zhǎng)等、充電電壓電流等參數(shù)。

2.4微信小程序
?搜索與使用
  微信小程序可以通過(guò)掃描二維碼和微信文字搜索找到，點(diǎn)擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

?授權(quán)登錄界面
  用戶通過(guò)搜索或者掃碼等途徑初次打開(kāi)小程序時(shí)，會(huì)進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面，需要用戶授權(quán)登錄才可以進(jìn)入小程序主功能頁(yè)面，如圖所示：

?主功能頁(yè)
  初次進(jìn)入主功能頁(yè)時(shí)需要授權(quán)定位才可以使用地圖相關(guān)功能，在地圖上查看到當(dāng)前所在區(qū)域的充電站，查看充電站信息，可以進(jìn)行掃碼充電操作，地圖導(dǎo)航等。

?充電
  掃描充電槍上的二維碼，如果當(dāng)前充電樁可用即可進(jìn)入充電選擇頁(yè)面，可以查看到當(dāng)前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當(dāng)前的賬戶余額，電價(jià)和預(yù)計(jì)可充電量等數(shù)據(jù)，還可以查看當(dāng)前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時(shí)間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結(jié)束可以進(jìn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

?個(gè)人信息
個(gè)人信息可以顯示當(dāng)前登錄賬號(hào)的昵稱和余額，同時(shí)包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設(shè)置支付密碼等功能

3、硬件配置
3.1平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購(gòu)買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置清單：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）

若客戶自己租用阿里云服務(wù)器，服務(wù)器配置根據(jù)充電槍點(diǎn)數(shù)的不同，分別如下：
3.2現(xiàn)場(chǎng)推薦硬件配置清單：

三、結(jié)束語(yǔ)
  本文基于微信小程序設(shè)計(jì)了一種電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)，該智能服務(wù)云平臺(tái)可根據(jù)電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)行程及剩余電量，為用戶規(guī)劃較優(yōu)的行程方案，并可以進(jìn)行充電樁預(yù)約服務(wù)，此外還有便捷支付、社區(qū)服務(wù)等多項(xiàng)功能。

參考文獻(xiàn)
[1]林海英，郭正雄，宋寶松，等.電動(dòng)汽車充電服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用［J］.供用電，2019，36（3）：32-36.申龍?jiān)?電動(dòng)汽車充電樁的防觸電保護(hù)
[2]左先旺，榮先釗.電動(dòng)汽車智能服務(wù)云平臺(tái)設(shè)計(jì)
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版