淺議電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

科學(xué)技術(shù)ＩＩ｝ＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＭ淺議電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)李浩山東電力集團(tuán)臨沂供電公司２７６０００摘要：介紹了當(dāng)前電動汽車充電站建設(shè)的３種典型模式，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計了一種電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括軟件統(tǒng)一支撐平臺、充電監(jiān)控、配電監(jiān)控、煙霧報警監(jiān)視、電池維護(hù)監(jiān)控、快速更換設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)交換和轉(zhuǎn)發(fā)等功能。關(guān)鍵詞：電動汽車（Ｅｖ）；充電站監(jiān)控系統(tǒng)；統(tǒng)一支撐平臺；充電機(jī)一，引言面對傳統(tǒng)燃油汽車尾氣排放造成的污染及其對石油資源的過度消耗所引發(fā)的環(huán)境與能源問題，電動汽車（ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ）以其良好的環(huán)保、節(jié)能特性，成為當(dāng)今國際汽車發(fā)展的潮流和熱點之一。目前世界上許多發(fā)達(dá)國家的政府、著名汽車廠商及相關(guān)行業(yè)科研機(jī)構(gòu)都在致力于電動汽車技術(shù)的研究開發(fā)與推廣應(yīng)用。二、ＥＶ的電能供給方式目前，電動汽車電能供給方式主要有交流充電、直流充電和電池組快速更換３種典型方式。１）交流充電方式。外部提供２２０Ｖ或３８０Ｖ交流電源給電動汽車車載充電機(jī)，由車載充電機(jī)給動力蓄電池充電。一般小型純電動汽車、可外接充電式混合動力電動汽車（ｐｌｕｇｉｎｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ，ＰＨＥＶ）多采用此種方式。車載充電機(jī)一般功率較小，充電時間長。２）直流充電方式。地面充電機(jī)直接輸出直流電能給車載動力蓄電池充電，電動汽車只需提供充電及相關(guān)通信接口。地面充電機(jī)一般功率大，輸出電流、電壓變化范圍寬。有些地面充電機(jī)還具備快速充電功能。３）電池組快速更換方式。電動汽車與充電機(jī)無直接聯(lián)系，而是通過專用電池更換設(shè)備將車上少電的電池取下，換上充滿電的電池，這個過程所需時間短。電池由地面充電機(jī)充滿電，并放置在更換專用電池架上備取。三、電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)功能１．系統(tǒng)建設(shè)的必要性１）保證動力電池充電安全的需要。目前純電動汽車多使用鋰離子蓄電池作為電能存儲單元。鋰離子電池對充電要求較高，充電過程控制不好會造成電池永久損壞，甚至引起電池爆炸。充電站監(jiān)控系統(tǒng)的充電監(jiān)控功能可以監(jiān)測電池和充電機(jī)當(dāng)前狀態(tài)。采用智能充電機(jī)的充電保護(hù)措施可以有效保證動力蓄電池充電過程的安全。２）提高充電站運(yùn)行和管理水平的需要。電動汽車充電站作為保障電動汽車正常使用的能源基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，因其構(gòu)成設(shè)備數(shù)量多，用人工方式來管理這些設(shè)備很難實現(xiàn)，所以有必要利用先進(jìn)的信息技術(shù)實現(xiàn)其運(yùn)行和管理自動化，降低工作人員的勞動強(qiáng)度，提高充電站運(yùn)行和管理水平。２．系統(tǒng)監(jiān)控對象根據(jù)七述電動汽車充電站建設(shè)的３種模式，本文可確定電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象。１）模式ｌ的充電站。該系統(tǒng)主要監(jiān)控對象是大量具備交流輸出接口的充電樁和少量智能地面充電機(jī)，電動汽車進(jìn)行部分信息交互，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上送給上級集中監(jiān)控系統(tǒng)。２）模式２的充電站。該系統(tǒng)主要監(jiān)控對象是大量的智能地面充電機(jī)和站內(nèi)配電裝置．需要采集電動汽車和電池包的充電過程數(shù)據(jù)，與上級集中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。３）模式３的充電站。其主要監(jiān)控對象是充電機(jī)及其連接的電池包、應(yīng)急充電機(jī)及其連接的電動汽車、站內(nèi)配電設(shè)備、煙感裝置、電萬方數(shù)據(jù)池維護(hù)設(shè)備和快速更換設(shè)備等，并與上級集中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。四，電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用１．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考當(dāng)前充電監(jiān)控系統(tǒng)與電力監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)路線［及發(fā)展趨勢，采用平臺化、模塊化、組件化設(shè)計思想，本文設(shè)計開發(fā)了ＥＶＣＳ２０００充電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由基礎(chǔ)平臺、支撐平臺、應(yīng)用系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１所示。圈１電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用ｆ－－ｌ充電配電煙感電池維快換設(shè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)Ｌｌ監(jiān)控監(jiān)控監(jiān)控護(hù)監(jiān)控備監(jiān)控與轉(zhuǎn)發(fā)廠支撐Ｉ圖形子適時庫歷史庫前置于報表于ＷＥＢ子平臺ｌ系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)Ｌ網(wǎng)絡(luò)中間件基礎(chǔ)平臺Ｉ基礎(chǔ)平臺ＩＳＯＬＳｅｒｖｅｒＩＩｌｌＷｍ３２蘭竺墨竺Ｉ攮作系統(tǒng)ＩＩＩｘ８６堡竺蘭魚ｌ硬件平臺一ｊＥＶＣＳ２０００系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺由ｘ８６硬件平臺和Ｗｉｎ３２操作系統(tǒng)以及ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＳＱＬＳｅｒｖｅｒ數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成。ＥＶＣＳ２０００系統(tǒng)支撐平臺由網(wǎng)絡(luò)通信中間件、圖形子系統(tǒng)、實時庫子系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、前置子系統(tǒng)、報表子系統(tǒng)、Ｗｅｂ發(fā)布子系統(tǒng)等構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)通信中間件、實時庫子系統(tǒng)、歷史庫子系統(tǒng)、前置子系統(tǒng)提供了豐富的二次開發(fā)接口。ＥＶＣＳ２０００的應(yīng)用系統(tǒng)包括充電監(jiān)控子系統(tǒng)、配電監(jiān)控子系統(tǒng)、煙感監(jiān)視子系統(tǒng)、電池維護(hù)監(jiān)控子系統(tǒng)、快速更換設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換與轉(zhuǎn)發(fā)子系統(tǒng)等。２．應(yīng)用情況ＥＶＣＳ２０００系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于２００８年北京奧運(yùn)會電動公交車充電站。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對充電站內(nèi)２４０臺分箱充電機(jī)和４臺應(yīng)急充電機(jī)充電過程的監(jiān)視和控制以及對３００個電池架煙霧傳感器遙信信息的采集。五、結(jié)論隨著國內(nèi)電動汽車示范運(yùn)行的大規(guī)模開展以及電動汽車產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)。還需要對電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。此外，隨著具備電池更換功能的電動汽車充電站逐漸增多，特定區(qū)域內(nèi)電動汽車充電站間的數(shù)據(jù)交換隨之增多，規(guī)范電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)也需進(jìn)行研究。參考文獻(xiàn)【１】張文亮，武斌，李武蜂，等．我國純電動汽車的發(fā)展方向及能源供給模式的探討【Ｊ】．電網(wǎng)技術(shù)，２００９，３３（４）：１－５．【２】上海市電力公司電動汽車項目組．電動汽車充電模式與充電站建設(shè)研究【ｃ】．上海：清潔汽車技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展論壇，２００７．淺議電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次數(shù)：李浩山東電力集團(tuán)臨沂供電公司,276000城市建設(shè)CITYCONSTRUCTION2010，(3)0次