淺談電動汽車充電樁及收費管理雲平台建設現狀與發展問題

摘要：汽車“新四化"背景下，電動汽車的銷量不斷提高，在很大程度上緩解了能源危機與(yu) 環境汙染問題，但因電動汽車續航受限， 電動汽車的普及率與(yu) 充電樁的建設與(yu) 運營情況有密切關(guan) 係。本文介紹了國內(nei) 充電樁建設現狀，分析了目前市場上充電樁的發展問題，給出科學合理的充電樁運維及安全管理建議，以供參考。

關(guan) 鍵詞：電動汽車；充電樁；建設現狀；發展問題；運維建議

0引言

          2015年以來，我國電動汽車產(chan) 銷量穩步增長，如圖 1，但是充電樁的發展速度與(yu) 電動汽車的發展速度不能很好地匹配，導致我國電動汽車難以普及。在充電樁的建設和管理運行過程中，會(hui) 出現各種各樣的問題，特別是運維問題及安全問題。本文從(cong) 技術角度出發分析了電動汽車充電樁存在的運維問題及安全問題，以幫助相關(guan) 部門了解電動汽車充電樁的發展中的主要問題。同時本文還針對性地提出電動汽車充電樁在運維與(yu) 安全管理方麵的改善措施，以供行業(ye) 參考，努力提高電動汽車的使用便利性與(yu) 安全性。

圖 1 2015-2020 年中國新能源汽車銷量

充電樁建設現狀

   充電樁，是用來給電動汽車充電的設備。它的功能類似於(yu) 加油站裏的加油機，可以固定在地麵或牆壁，多安裝在公共建築停車場、居民小區車位或充電站內(nei) 。可根據不同的電壓等級為(wei) 各種型號的電動汽車充電。主要分為(wei) 交流樁和直流樁，交流樁電壓低、充電速度慢，俗稱慢充。直流樁電壓較高、充電速度快，俗稱快充。（圖 2）

圖 2 國標交流與(yu) 直流接口的針腳布置及定義(yi)

   近幾年，充電樁的數量也在逐漸增多，如圖 3 所示。 2020 年，我國車樁比達到 2.9:1，較 2015 年的 7.8:1 已經有大幅的提升。但仍然遠遠無法滿足用戶要求，充電樁數量的不足及充電速度不夠快是影響用戶充電需求的兩(liang) 大問題，已經成為(wei) 了遏製產(chan) 業(ye) 發展的阻力之一，從(cong) 這點來看，加大充電設施的建設力度與(yu) 速度，是促進新能源汽車行業(ye) 發展的有效手段之一。

圖 3 2015-2020 年中國車樁比

2充電樁現存問題分析

   國內(nei) 目前現有充電樁數量逐年增加，車樁比逐年降低，但是目前依然還存在很多問題，如運維“掉線"、安全管理不到位等，都在不同程度上影響了電動汽車車主的使用體(ti) 驗，阻礙了電動汽車的廣泛普及。

2.1 充電樁運維“掉線"

   近年來，在店慶汽車快速發展的大背景下，各地重視配套設施的同步建設，充電樁建設速度逐步加快。部分地方，早年建設的慢充樁漸漸閑置，有的常年不用淪為(wei) 擺設，有的缺乏運維處於(yu) “掉線"狀態。在G98環島高速公路東(dong) 線，瓊海至三亞(ya) 的7個(ge) 服務區中，有5個(ge) 服務區充電樁“停擺"，甚至有兩(liang) 個(ge) 壓根兒(er) 沒有安裝。幾百公裏的高速路上，竟然一樁難尋；充電樁數量漂亮，實際卻成為(wei) “僵屍樁"，資源被閑置浪費，不禁讓人疑問，管理何在，維護何在？充電樁建成後就任其自生自滅，不再管理，這讓新能源車主非常無奈且失望。充電樁淪為(wei) “僵屍樁"，暴露出相關(guan) 方“重建輕管"的問題。該現象向人們(men) 敲響警鍾，充電樁不能隻是一建了之。不管是服務區，還是安裝公司，都應該履行好自己的職責，在積極溝通中解決(jue) 各類問題，確保充電樁正常運行。就服務區而言，需做好場地提供、巡查報修等方麵的保障；而安裝公司既然承擔養(yang) 護任務，就當重信守諾，至於(yu) 其中出現的盈利點低等問題，管理部門當及時跟進，甚至在前期可通過加大補貼的方式激發維修運營的積極性。

   本論文通過調研走訪20位新能源車主，調研車主對自家周邊充電配套設施建設的滿意程度（如圖 4），發現大多數車主對於(yu) 充電問題依然心存憂慮，期待充電便利性能得到大幅改善。其中，對周邊充電配套設施滿意的占25%，較滿意的占30%，不太滿意的的45%，從(cong) 數據可看出，接近一半的人對於(yu) 周邊配套設施的配套使用體(ti) 驗不好，這在很大程度上影響了電動汽車的普及。

圖 4 車主滿意度調查

   通過進一步走訪這部分對周邊配套設施不滿意的車主，較多車主反映周邊的很多充電樁都淪為(wei) 擺設，沒有定期維護，利用率不高，甚至有車主需要舍近求遠去充電，給用車造成不便。充電樁的運維“掉線"給車主帶來了非常不好的使用體(ti) 驗，這應引起相關(guan) 部門高度重視，盡快改善運維工作，降低“僵屍"充電樁的占比。

2.2 充電樁安全隱患多

   目前我國的充電樁主要有室外充電樁及室內(nei) 充電樁兩(liang) 大類。室外充電樁多為(wei) 公共充電樁、室內(nei) 充電樁多為(wei) 私人充電樁。室外充電樁的問題更多，主要原因在於(yu) 受自然環境的影響，室外充電樁更容易出現線路老化、漏電，同時室外充電樁接觸人員較多，因此對於(yu) 室外充電樁的安全等 級要求要更高。室內(nei) 充電樁多為(wei) 私人充電樁，大都位於(yu) 地下車庫、私人車庫，由於(yu) 其所處位置空間狹小，車輛密集，一旦發生火災很容易造成連鎖事故。總之，不管是何種充電樁，其位置均在人員密集場所，加之充電樁供不應求，充電現場擁擠，一旦發生安全事故很容易釀成大禍。充電樁的安全隱患主要有以下三種：

2.2.1 充電樁絕緣異常

   充電樁的金屬外殼、刷卡及按鍵部位旁的金屬部件等易接觸部件存在漏電情況時，使用者操作充電樁時，刷卡過程中可能會(hui) 導致觸電。

2.2.2 充電槍電子鎖未鎖緊

   充電槍是使用者在充電時常接觸的部件，它的使用方法類似於(yu) 普通汽車的加油槍。為(wei) 了防止使用者在充電時拔槍觸電，充電樁需要在內(nei) 部設置電子鎖監測充電狀態。若充電樁的充電槍鎖緊功能失效無法鎖緊，當使用者可直接拔掉充電槍時，充電槍帶高壓電，風險是致命的。

2.2.3 充電樁零部件防鏽功能差

   對於(yu) 安裝在室外的充電樁而言，要防止金屬部件生鏽，因為(wei) 生鏽會(hui) 增加使用者觸電的風險。充電樁生鏽後，生鏽麵積會(hui) 逐漸擴大，整個(ge) 金屬框的強度有也會(hui) 因為(wei) 生鏽而導致下降；另外，生鏽會(hui) 導致出現腐蝕，腐蝕形成穿洞，這些都會(hui) 增加使用者的觸電風險。

2.3 充電事故易發

   電動汽車發展期間，從(cong) 研發、測試到生產(chan) ，安全一直各方強調的重中之重，然而充電安全事件仍然時有發生，導致消費者無法放下對電動汽車的安全擔憂。充電樁相關(guan) 的安全事故，主要原因有以下三點。

2.3.1 自然環境影響

   室外充電樁受自然環境影響較大，長期使用中，雨雪天氣、刮風、溫度等環境因素均會(hui) 對充電樁造成一定程度的損壞，充電樁屬於(yu) 高壓電力設備，充電樁受損可能造成絕緣失效，絕緣出現問題會(hui) 引發人員觸電。

2.3.2 管理工作不到位

   國內(nei) 絕大多數城市還處在電動汽車的快速發展期，電動汽車充電樁建設還處於(yu) 一個(ge) 不太成熟的階段，管理模式也不夠成熟。目前國家發布的行業(ye) 標準涵蓋充電樁等充電設備的運營技術標準，但是充電現場的安全性並不是技術性要求。管理不到位會(hui) 造成安全事件的多發，所以充電樁的安全管理還需要進一步探索改進。

2.3.3 監管維護不到位

   室外充電樁因受影響因素較多，使用人員多樣化，使用頻率高，出現損壞的概率較大。設備遭到損壞後，若監管工作不到位，沒有及時進行維護，就會(hui) 出現安全隱患。如充電樁絕緣失效會(hui) 引發人員觸電，更有嚴(yan) 重者可能造成火災，危機多人。

3充電樁運維管理建議

   在加緊建設充電樁的過程中，既要保證車樁比的匹配，更要保證車樁比成為(wei) 真正的車樁比，充電樁要建好，更要管好。

圖 5 充電樁管理建議

3.1 常規檢查維護要重視

   充電設施集成化、模塊化、智能化，要想做好充電樁的運維工作，就對運維管理人員進行全係統的培訓，達到能及時處理突發問題和設備隱患等，從(cong) 而不斷積累運維經驗，提高客戶服務和運維檢修技能水平。充電樁屬於(yu) 高壓電力設備，維護掉以輕心，一不小心可能釀成大禍。所以須每日對重要項目細心檢查，包括交流電源及設備、充電樁外觀檢查、充電前檢測、充電中檢測、充電完成後電子槍的檢測等。日常的檢查維護工作落到實處，工作做細，責任到人，不能虛喊口號，這樣才能盡可能地降低充電事故的發生概率。

3.2 安全工作落到實處

3.2.1 安全教育及宣傳(chuan) 工作要到位

   安全問題牢記在心，時刻不忘。充電樁旁邊要張貼高壓警示標誌，以提醒使用人員注意安全，謹慎操作。相關(guan) 工作人員的安全教育必須落到實處，定期對工作人員進行電氣安全知識及安全操作進行培訓，普及電氣安全知識，提高工作人員的安全操作能力；且嚴(yan) 格把控工作人員的資質，對於(yu) 工作中需進行電氣操作的人員，要求取得相應的資質證書(shu) ，方可持證上崗。

3.2.2 安全隱患定期要排查

   防患於(yu) 未然，室外充電樁長期暴露在自然環境中，因環境複雜多變，充電樁使用頻率較高，接觸人員也多樣化，導致安全隱患也較多。因此，定期對充電樁進行專(zhuan) 業(ye) 檢查，深度排查安全隱患，預防安全事故。針對安全隱患的排查要專(zhuan) 門製定相應製度，實行排班製，責任明確到人，使工作人員從(cong) 內(nei) 心高度重視排查工作，同時要定期考核工作人員的專(zhuan) 業(ye) 知識和安全操作能力，以確保排查的專(zhuan) 業(ye) 性、有效性，避免出現安全事故。

3.2.3 安全防護裝備要齊全

   充電樁屬於(yu) 高壓電力設備，相關(guan) 的工作涉及高壓。充電站需配齊相應的安全防護裝備，如絕緣手套、絕緣地毯、絕緣靴子等，以保證相關(guan) 人員的安全；另外，所有充電樁加防雨頂棚，並加裝攝像頭，24小時監控充電樁工作過程，加強充電樁管理控製水平及效率。安全有效地管理充電樁，需要靠多方麵的工作。安全教育及宣傳(chuan) 工作、隱患的定期排查、防護裝備的準備等方麵要同事重視，同時做到位，方可低程度地降低事故率。

4安科瑞充電樁收費運營雲(yun) 平台

4.1概述

          AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營雲(yun) 平台係統通過物聯網技術對接入係統的汽車充電站、電動自行車充電站以及各個(ge) 充電樁進行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資源管理、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、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶、雲(yun) 閃付掃碼充電。

4.2應用場合

   適用於(yu) 住宅小區等物業(ye) 環境、各類企事業(ye) 單位、醫院、景區、學校、園區等公建、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業(ye) 綜合體(ti) 、商業(ye) 廣場、地下停車場、高速服務區、公寓寫(xie) 字樓等場合。

4.3係統結構

   現場設備層：連接於(yu) 網絡中的各類傳(chuan) 感器，包括多功能電力儀(yi) 表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀(yi) 表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳(chuan) 感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

   網絡通訊層：包含現場智能網關(guan) 、網絡交換機等設備。智能網關(guan) 主動采集現場設備層設備的數據，並可進行規約轉換，數據存儲(chu) ，並通過網絡把數據上傳(chuan) 至搭建好的數據庫服務器，智能網關(guan) 可在網絡故障時將數據存儲(chu) 在本地，待網絡恢複時從(cong) 中斷的位置繼續上傳(chuan) 數據，保證服務器端數據不丟(diu) 失。

   平台管理層：包含應用服務器和數據服務器，完成對現場所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動端實現實時監測充電站配電係統運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程及人員行為(wei) ，並完成微信、支付寶在線支付等應用。

4.4平台功能描述

4.4.1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。

4.4.2首頁總覽

   總覽當日、當月開戶數、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。

4.4.3交易結算

   充電價(jia) 格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關(guan) 報表。

4.4.4故障管理

   故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為(wei) 用戶管理故障和查詢提供方便。

4.4.5統計分析

   統計分析支持運營趨勢分析、收益統計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態勢。

4.4.6運營報告

   按用戶周期分析汽車、電瓶車充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

4.4.7APP、小程序移動端支持

   通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成後，即可進行充電。

4.4.8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。

5選型配置

6結語

   隨著電動汽車的推廣普及，充電樁等配套設施逐漸走進人們(men) 的生活。充電樁的安全管理不僅(jin) 僅(jin) 技術問題，而是複雜的管理問題，這也是許多充電現場安全事故的重要原因。特別是在電氣環境較為(wei) 複雜的商城地下車庫以及公交車充電場，充電現場的安全問題屢見報端。通過對這些安全事故進行綜合分析發現，電動汽車充電現場的安全問題可以分為(wei) 技術問題和管理問題，技術問題需要技術部門解決(jue) ，這些問題無法一蹴而就。但是管理上的問題可以通過加強監督、規範操作的方法來解決(jue) 。解決(jue) 電動汽車充電現場的安全隱患能夠有效避免人民人身財產(chan) 的損失。

安科瑞侯文莉