淺談電動汽車智能服務云平臺設計與分析

摘要：隨著國家新能源戰略的發展，電動汽車市場發展巨大，新能源汽車數量急劇增加，由此也帶來了一系列的問題。設計開發了一種電動汽車智能服務云平臺，該電動汽車智能服務云平臺基于物聯網、互聯網、大數據分析等技術，構建了電動汽車智能服務云平臺。該智能云平臺具有電動汽車充換電預約、下一目的地導航充換電規劃、私人充電樁共享、充電樁查詢與預約、費用結算、用戶社區交流等功能，使得電動汽車充電服務平臺更加智能化、便捷化。同時作為電動汽車與充電站之間的橋梁，“聚充"可以結合實時電價、交通擁擠程度、充電樁的使用情況以及電網的負荷等因素，為用戶規劃出更加效率高而便捷的充電建議。充分利用電力資源，減輕電網的負荷和成本。

關鍵詞：物聯網；大數據分析；充換電預約；行程規劃導航

一、前言
  近年來，電動汽車在世界發展迅速。針對電動汽車的一系列研究和服務也正快速發展。國務院正式發布了《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020 年）》，各項產業政策的目標及產業發展路線逐步明確。今后，純電驅動將是新能源車發展的主要戰略取向。
  在電動車市場快速發展的同時，問題也逐漸顯現。例如多家投資機構進入市場，但行業標準不統一，用戶在使用充電樁時不夠便捷。目前市面上存在幾款相似定位的產品，例如e 充網等，由于不能很好地整合各個商家的資源，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。由此導致現有電動車服務行業用戶體驗不佳，急需解決。
  本文基于微信小程序，設計開發了一種電動汽車智能服務云平臺“聚充"。
  “聚充"是一款定位于完善新能源汽車服務生態圈的微信小程序，用戶只需在微信平臺打開小程序，就能方便地獲取自己的實時位置以及附近各個充電站的實時動態，可以方便、快捷地進行預約充電、更換電池等操作，無需下載緩沖， 并且本程序將地圖導航與電動汽車充電預約和行程規劃智能化地結合在一起，將各家充電站投資商的資源整合起來， 形成一個基于互聯網的電動車服務圈，讓用戶切實體會到當代智能化交通的便捷與實惠。

二、安科瑞充電樁運營管理平臺
1、系統架構

  安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。
充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，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，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。
交易結算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表
用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理
充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等
微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能
數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲和解析
變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

2、平臺功能
2.1平臺登錄
  在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

2.2平臺首頁
  平臺首頁總覽每天的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

2.3實時監控
?充電站監控
  充電站監控頁面監視用戶充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時長，進行負荷限制、故障查詢。

?充電槍監控
  充電樁監控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數、累計充電時長等、充電電壓電流等參數。

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

?授權登錄界面
  用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會進入這個頁面，需要用戶授權登錄才可以進入小程序主功能頁面，如圖所示：

?主功能頁
  初次進入主功能頁時需要授權定位才可以使用地圖相關功能，在地圖上查看到當前所在區域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等。

?充電
  掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶余額，電價和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進進行評價。

?個人信息
個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設置支付密碼等功能

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

若客戶自己租用阿里云服務器，服務器配置根據充電槍點數的不同，分別如下：
3.2現場推薦硬件配置清單：

三、結束語
  本文基于微信小程序設計了一種電動汽車智能服務云平臺，該智能服務云平臺可根據電動汽車實時行程及剩余電量，為用戶規劃較優的行程方案，并可以進行充電樁預約服務，此外還有便捷支付、社區服務等多項功能。

參考文獻
[1]林海英，郭正雄，宋寶松，等.電動汽車充電服務一體化平臺研發與應用［J］.供用電，2019，36（3）：32-36.申龍云.電動汽車充電樁的防觸電保護
[2]左先旺，榮先釗.電動汽車智能服務云平臺設計
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版