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淺談智能化運維技術在電動汽車充電設施管理中的應用

2025-12-05 [81]

安科瑞劉邁

　　摘　要：在能源結構轉型與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時代背景下，電動汽車速度成為推動綠色出行變革的主力軍。作為電動汽車“能量加油站"，充電設施的建設與管理不僅是支撐電動汽車普及的基石，還是衡量新能源汽車產(chǎn)業(yè)成熟度與可持續(xù)性的重要標尺。面對充電需求日益增長的挑戰(zhàn)，智能化運維技術的崛起為充電設施的高效、安全、穩(wěn)定運行注入了新的活力與可能。該技術通過深度融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿科技，為充電設施管理帶來了革命性的變化。它不僅能實現(xiàn)充電設施的遠程監(jiān)控、智能調(diào)度與故障預警，還能通過數(shù)據(jù)分析與挖掘，為管理者提供精準的運維決策支持，從而顯著提升運維效率，降低運營成本，并為用戶提供更加便捷、個性化的充電服務體驗。

　　關鍵詞：充電樁；有序充電策略；電動汽車；S2V；直流系統(tǒng)

　　0引言

　　智能化運維技術在電動汽車充電設施管理中的應用主要體現(xiàn)在實時監(jiān)測與故障預警、智能調(diào)度與負載均衡、數(shù)據(jù)分析與決策支持、用戶體驗優(yōu)化。隨著技術的不斷進步與應用場景的持續(xù)拓展，智能化運維技術在電動汽車充電設施管理中的發(fā)展前景將更加廣闊，不斷推動充電設施的智能化、網(wǎng)絡化、服務化升級，為電動汽車用戶提供更加高效、便捷、安全的充電服務體驗。同時，促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)與智慧城市、智能交通等領域的深度融合與協(xié)同發(fā)展，構建綠色、低碳、可持續(xù)的未來出行生態(tài)。

　　1智能化運維在充電設施管理中的應用

　　1.1故障檢測與預測性維護

　　在電動汽車充電設施管理中，智能化運維技術的應用顯著提升了故障檢測與預測性維護的能力。通過集成的傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術，系統(tǒng)能實時監(jiān)控充電站的關鍵運行參數(shù)，如電流、電壓、溫度等，快速識別異常模式。國際能源機構報告顯示，實施智能化監(jiān)控的充電站，其故障檢測速度提高了約40%。預測性維護利用機器學習算法分析歷史數(shù)據(jù)，預測設備潛在的故障，從而提前進行維護，減少意外停機時間。例如，一項由電動汽車充電協(xié)會進行的案例分析顯示，采用預測性維護的充電設施，平均維修成本降低了約25%，同時維護效率提升了30%。這種主動式的維護策略不僅提高了充電設施的可靠性和安全性，還優(yōu)化了運維資源的分配，降低了長期運營成本。

　　1.2遠程監(jiān)控與實時數(shù)據(jù)分析

　　智能化運維技術在電動汽車充電設施管理中的應用，特別是在遠程監(jiān)控與實時數(shù)據(jù)分析方面，發(fā)揮著至關重要的作用。通過部署智能監(jiān)控系統(tǒng)，運維團隊能跨越地理限制，實時跟蹤充電站的運行狀態(tài)。該系統(tǒng)通常配備高清攝像頭和各類傳感器，可以及時捕捉和傳輸設備操作畫面和關鍵性能指標。例如，一項行業(yè)分析報告指出，使用遠程監(jiān)控技術可以減少現(xiàn)場檢查次數(shù)約50%，同時提高故障響應速度約35%。實時數(shù)據(jù)分析則處理和分析通過大數(shù)據(jù)技術收集的海量數(shù)據(jù)，為運維決策提供科學依據(jù)。這種分析能揭示充電模式、使用頻率和用戶行為等重要信息，幫助優(yōu)化充電設施的運營策略。市場研究公司的數(shù)據(jù)顯示，應用實時數(shù)據(jù)分析的充電站能提升能源使用效率約20%，并且通過精準的需求預測，減少電力浪費。綜合運用遠程監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)分析技術，充電設施管理變得更加智能化和高效化，為電動汽車用戶提供了更加穩(wěn)定可靠的服務。

　　1.3智能調(diào)度與優(yōu)化充電過程

　　智能化運維技術在電動汽車充電設施管理中的應用，特別是在智能調(diào)度與優(yōu)化充電過程中扮演著關鍵角色。利用人工智能算法和優(yōu)化模型，智能調(diào)度系統(tǒng)能根據(jù)實時數(shù)據(jù)和歷史使用模式，動態(tài)調(diào)整充電站的運行策略，實現(xiàn)資源的*優(yōu)分配。例如，通過智能調(diào)度，充電站能預測高峰時段的充電需求，自動調(diào)整充電功率，滿足更多用戶的需求，同時避免電網(wǎng)過載。

　　智能調(diào)度系統(tǒng)還能根據(jù)用戶的充電習慣和偏好，提供個性化的充電建議，提升用戶體驗。根據(jù)電動汽車充電技術聯(lián)盟的報告，實施智能調(diào)度的充電站能提升充電效率約15%，減少用戶等待時間約20%。優(yōu)化充電過程不僅提高了充電設施的運營效率，還有助于降低能源消耗和運營成本，實現(xiàn)綠色、可持續(xù)的運營管理。通過智能化的運維管理，充電設施能更好適應不斷變化的市場需求，滿足電動汽車用戶對高效、便捷充電服務的期待。

　　2智能化運維技術的實現(xiàn)策略

　　2.1技術架構設計

　　智能化運維技術的實現(xiàn)策略在電動汽車充電設施管理中主要體現(xiàn)在技術架構設計上，高效、可靠的技術架構是智能化運維成功的基礎。根據(jù)國際智能電網(wǎng)技術聯(lián)盟的報告，一個良好的技術架構能提升充電設施的運營效率達30%以上。設計時，需要考慮集成云計算、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析和人工智能（AI）等關鍵技術，構建一個可擴展、安全且響應迅速的系統(tǒng)。技術架構通常以云平臺為核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和服務的遠程交付。邊緣計算的應用則確保了數(shù)據(jù)的及時處理和快速響應。物聯(lián)網(wǎng)技術負責連接充電設施中的各種設備和傳感器，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測和控制指令的下發(fā)。大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法對收集的數(shù)據(jù)進行深入分析，提供決策支持，如預測性維護、能源管理等。通過這種技術架構設計，充電設施能實現(xiàn)智能化的運維管理，提高服務質量，降低運營成本，提高系統(tǒng)的可靠性，優(yōu)化用戶體驗。

　　2.2數(shù)據(jù)采集與處理

　　數(shù)據(jù)采集是智能化運維的前提，涉及對充電站內(nèi)各類設備和環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測。根據(jù)全球能源管理協(xié)會的報告，通過全面的數(shù)據(jù)采集，提升故障檢測的準確性達50%以上。數(shù)據(jù)采集點包括電流、電壓、溫度、使用頻率和能耗等關鍵指標。采集后的數(shù)據(jù)需要通過高效的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行整理和分析。利用云計算和邊緣計算技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲、清洗和轉換，為后續(xù)的分析和決策提供高質量的數(shù)據(jù)輸入。大數(shù)據(jù)分析技術在此過程中發(fā)揮關鍵作用，能處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集，并從中提取有價值的信息和模式。例如，通過分析充電模式，優(yōu)化充電站的運營計劃，減少能源浪費，提高充電效率。正確的數(shù)據(jù)采集與處理不僅提高了充電設施的智能化水平，還為運維決策提供了科學依據(jù)，提高了系統(tǒng)的預測能力和響應速度。

　　3案例分析

　　在電動汽車充電設施管理領域，國內(nèi)外已有多個智能化運維技術的成功應用案例。這些案例展示了智能化技術如何顯著提升充電設施的運營效率和用戶體驗。智能化運維技術應用案例如表2所示。由表2可知，一項針對歐洲某大城市充電網(wǎng)絡的智能化升級項目顯示，通過引入智能調(diào)度系統(tǒng)，充電站的平均利用率提高了35%、用戶滿意度提升了40%；在美國，某家主要的充電設施運營商通過部署預測性維護算法，減少了25%的維修成本，并將設備故障率降低了30%。這些案例證明了智能化運維技術在不同地區(qū)和不同規(guī)模的充電設施中的適用性和有效性，為全球電動汽車充電設施的智能化管理提供了寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)支持。通過這些實踐，可以看到智能化技術在提高充電設施管理效率、降低運營成本、增強用戶體驗方面的巨大潛力。

4安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)選型方案

　　4.1概述

　　AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

　　4.2應用場所

　　適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

　　4.3系統(tǒng)結構

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系統(tǒng)分為四層：

　　1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)中心層和客戶端層。

　　2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進行電能計量和保護。

　　3）網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

　　4）數(shù)據(jù)中心層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。

　　5）應客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

　　小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能，同時為運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。

　　4.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

　　4.4.1智能化大屏

　　智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

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