电动汽车充电桩运行管理系统设计与开发

◎姜科楠

电动汽车充电桩运行管理系统设计与开发

◎姜科楠

工业的发展带来能源的消耗，造成我国的环境污染日益严重，这种情况随着汽车使用量增加更加的凸显出来，出现了温室效应以及雾霾等严重的环境问题，对人们的身心健康造成严重的伤害，因此新型能源汽车出现的出现并且投入到社会中进行使用，其中推广较为广泛的就是电动汽车的使用，但是电动汽车在使用过程中，需要及时的进行充电，保证汽车的电量供给，这样就出现了电动汽车充电桩设计和运行管理。本文对电动汽车充电桩运行管理系统设计与开发进行研究。

电动汽车作为新能源汽车，在运行过程中更加的节能环保，减少尾气的排放，更加符合当前社会发展的需要，但是电动汽车的主要动能来自电池，如何进行电池的充电是运行中需要关注的问题，因此电动汽车充电桩的设计也需要进行关注，保证充电桩设计的规范性，提升充电桩的使用效率，促进电动汽车的全面管理和普及。

电动充电桩分类

目前来讲电动充电桩主要根据汽车的电池类型进行分类，具体类型包括：

交流电充电方式。交流电充电是电动汽车常用的充电方式，在进行充电的过程中使用220v或者380v交流电源进行充电桩的设计，将电流直接引入到充电桩中，之后汽车可以直接通过汽车自身的滤波装置以及整流装置实现电池的直冲，为电动汽车提供日常充电需要。但是充电时间久，且充电量较少，需要花费较长的时间进行充电，主要适用于一些小型汽车，对于一些电池组较大的汽车适用性不足。

直流电充电。直流电在进行充电的过程中主要是采用直接从地面获取直流电的方式建立充电桩，这样可以直接对汽车工作电池组进行充电，省略了车载环节的使用，这样可以在汽车设计中提升效率，降低汽车运行中的自重，减轻汽车的负担，并且这种充电方式因为是直接对电能进行输送，因此蓄电能力较强，可以实现快速的充电，适用于一些耗电量较大的电动汽车。但是这种充电方式对电池的使用寿命存在一定的影响，并且充电装安全性无法进行保护，因此在一些高端的电动汽车方面的使用较少。

直接更换电池法。这种方式安全性更高，直接对汽车的电池进行更换，一般这种类型的汽车设置两组蓄电池，一组蓄电池可以为汽车提供能源，保证汽车的正常运行，之后另一组蓄电池可以取下进行充电，这样更换的方式可以进一步保证电池在运行中的充足性，使得电池在运行中使用保持一种电池有电并且另外一组电池备电的状态。但是电池进行更换需要建立大量的电池更换站，目前无法达到智能化管理的要求，需要投入大量的人工和劳动力，效率低下。

非接触式充电。这种充电方式主要是通过感应器件的使用，在汽车充电的位置上按照感应器件，这样可以实现车辆与充电桩之间的非接触，实现在汽车行驶过程中随时充电的要求，不再受到充电桩数量的限制，但是这种充电方式对技术的要求较高，对于充电速度和充电质量无法保证，因此在实际使用中这种方式没有得到全面的推广。

电动汽车充电桩运行管理系统设计与开发

电动汽车无论使用何种充电方法，充电桩是必不可少的，是将电流与汽车进行联系的纽带，因此对于充电桩的设计非常重要，具体包括：

软件系统设计。电动汽车充电桩设计需要通过信息处理装置进行管理，主要包括控制系统、IC卡识别系统、检测系统以及显示系统。控制系统是将电流与充电桩进行联系过程中，可以结合实际汽车充电需求，对汽车电池情况进行分析，之后制定适宜的充电规划，将基本的数据进行传输，在控制系统的CPU中进行处理，实现汽车电池充电与充电桩之间的信息交互，并对充电过程中电池运行情况进行监控，保证整个充电过程的安全性。IC卡识别系统则是通过充电桩控制系统，可以及时将顾客IC卡中的信息进行识别，掌握充电时间，以便进行合理计费。检测系统以及显示系统是充电装的辅助系统，通过检测系统可以对电池的损耗等情况进行分析，便于车主合理的对汽车电池进行保养。

硬件系统设计。硬件系统的设计包括充电桩需要的充电接口、显示屏幕、计费系统以及网络连接系统。充电桩为了实现充电效率的提升，一般在进行充电接口的设计时，可以采用一个充电桩5-7接口的方式，但是需要对汽车电池充电接口的形式进行调查，防止不同的汽车无法使用接口的情况，提升充电桩使用效率。其次，也可以使用智能化的装置，通过网络语收集以及电脑进行连接，通过移动设备更加直观的费用、电池使用明细进行展示。

后台监控。在进行充电桩设计的过程中，需要进行后台的监控，将各个充电桩的运行情况进行监控，对于充电桩的电压、电流输送以及充电时间等进行监测，这样可以及时地发现充电桩在运行中的故障以及潜在的运行风险，节省充电桩的维修时间。其次，可以在后台提供信息查询功能，将各个位置的充电桩数量、可使用数量以及具体位置通过网络后台的形式进行展示，形成数据库，便于汽车使用人员快速的获得可充电的充电桩，提升电动汽车的普及率。最后，对于充值卡可以进行后台监管，将客户的缴费时间、缴费地点以及卡余额进行展示，客户可以及时的掌握充值卡信息，防止在充电过程中因为费用不足造成的充电中断，为客户提供更加智能化的服务。

现在随着电动汽车产业的发展和应用，安全、便捷的汽车充电方式显得愈来愈重要。因此进行电动汽车充电桩的设计与实际应用环境进行结合，尽最大程度地提升对电能的利用效率以及用户的实际使用满意度，保证随着我国电动汽车行业的进一步发展，电动汽车充电桩控制系统发挥出更大的作用。

（作者单位：黄冈职业技术学院）