新能源汽车智能充电优化控制系统

刘子豪

摘 要：随着社会不断的进步与经济的增长，人们的出行需求也逐渐增加。燃油汽车对不可再生能源的消耗与对环境的污染已经成为世界性的问题。基于此，新能源汽车逐渐走进人们的视野。现阶段纯电动汽车是新能源汽车的投入使用中占比最高也是最重要的部分，电动汽车具有动力成本低、环境污染小的优势，可以有效缓解逐渐减少的石油资源与环境污染问题。然而，新能源汽车的推广还存在着诸多需要解决的问题，其中最重要的充电难、充电慢这一问题尤为突出。本文就新能源汽车智能充电控制系统的优化方案进行分析，为推进我国新能源汽车的发展提供有效参考。

关键词：新能源 电动汽车 智能充电 安全控制

Abstract：With the continuous progress of society and economic growth， people's travel needs are gradually increasing. The consumption of non-renewable energy and environmental pollution by fuel vehicles have become a worldwide problem. Based on this， new energy vehicles have gradually entered people's field of vision. At this stage， pure electric vehicles account for the highest proportion and the most important part of the use of new energy vehicles. Electric vehicles have the advantages of low power costs and low environmental pollution， which can effectively alleviate the declining petroleum resources and environmental pollution problems. However， there are still many problems to be solved in the promotion of new energy vehicles， the most important of which is difficulty in charging and slow charging. This article analyzes the optimization scheme of the intelligent charging control system for new energy vehicles， and provides an effective reference for promoting the development of new energy vehicles in my country.

Key words：new energy， electric vehicle， smart charging， safety control

1 引言

現阶段我国各地政府已经通过各项优惠政策，鼓励居民购置新能源汽车。例如：购买新能源汽车象征财政补贴、减免购置税，一些大城市还通过限制燃油汽车指标的方式促进人们对新能源汽车的购买意向。但是新能源汽车在实际使用中，由于充电设施的不完善、以及充电系统的滞后性，都严重影响了新能源汽车的推广。因此，通过优化智能充电网络、完善充电控制系统、研发快充功能增加电池寿命等多种手段，从根本上提高上新能源汽车的质量，推进行业的可持续发展。

2 新能源汽车智能充电控制的意义

为了进一步推进新能源汽车的使用率，充电桩设备的建设与维护已经成了关键问题之一。针对公共充电站分布不均匀，充电桩难找，在实际生活中即便找到充电桩却发现还要排队的情况屡见不鲜。因此使用新能源汽车节省了动力成本资金的同时，却要付出更多的时间成本，这也是困惑众多车主的一大问题，因此，充电站的规划建设与管理系统面临着严谨的挑战。智能充电站概念的提出，使传统的能源站向网络化、数字化进行转型。以云共享、5G网络、AI智能等为技术支撑，打造“网络化、数字化、资源共享化”的充电系统。智能充电控制系统可以有效提升新能源汽车的运行效率，实现不同时间与空间的能源共享。从而为新能源汽车用户提供了智慧化的安全、便捷、高效的充电服务。新能源汽车智能充电控制系统的优化使基础充电由普通的电气化设备转变为网络化、智能化的充电设施，为实现智慧充电设施建设具有重要意义。

3 影响新能源汽车智能充电建设的因素

3.1 电力容量不足

新能源充电力容量不足已经成为众多小区以及商业场所的重要问题。很多在车库建立时都并未考虑到充电桩的建设。由于现阶段新能源汽车的快速普及，电力余量不能满足充电桩的建设需求。电力扩容实际上就是通过电力设备检测，满足电力容量需求。敷设新的供电线路，需要配备相应的电缆线路、配电箱、计量表等。但是，电力扩容在市场中仍然存在一定难度。例如：电力设施扩容建设、维护、运营等费用的投入问题就很难解决。即便供电公司或国家相关部门进行补助，车库管理单位愿意免费提供配电间场所以及线路通道。但是电力线路的桥架费用仍然难以解决。这一问题也成为了建设智能充电控制系统的重要障碍。因此，必须出台明确的管理政策，在电力扩容问题中指出相关的责任负责制度及相关的施工建设技术，对需要扩容的区域、电力公司、相关管理人员进行定责，从而解决电力容量不足的问题。同时，这一问题也支出了建设智能充电控制系统的重要性，只有通过智能充电控制系统的建设，才能有效提升充电桩的利用率，从而缓解电容不足这一问题。

3.2 设备质量与通信因素

建设智能充电控制系统，需要良好的设备与通信技术的支撑。设备质量问题以及网络通信延迟问题都对智能控制系统的建设有着严重的影响。首先，智能充电系统是有硬件设备和软件设备共同构成。硬件设计主要是指电路方面，例如：各种信号的采集电路通过这一设备可以有效了解充电时电池的状态信息、电流充电放电信息以及充电环境信息的采集。软件方面主要是指控制软件设备，软件设备可以与硬件设备共同作用，把硬件采集到的信息进行数据化分析，然后通过软件系统来进行智能化、动态化的充电流程控制，如图1。

其次，网络通信与充电设备联合是打造智能充电系统的重要因素。及时可靠的通讯设备是保证充电设备安全性与稳定性的重要基础，也是提升充电桩利用率、建设经济高效充电控制系统的有力保证。由此不难看出，想要打造智能化的充电系统，必须由信息技术及互联网共享技术的提供技术性支撑。

3.3 充電管理系统因素

充电管理系统是实现充电过程智能化管理的关键因素。其系统包括对充电站、充电卡、电脑连接系统、以及相关管理软件。智能充电管理系统有助于实现充满自动停止、断电记忆、网络管理、智能计费、资源共享等功能。同时，对于雷雨天气、线路故障、违规操作、过度充电等危险因素进行自动断电保护，以提升新能源汽车充电的安全性和可靠性。尤其是在公共充电桩的管理中，智能化、规范化的系统是保证管理质量的基础设备。

3.4 充电设备的养护因素

新能源汽车的快速推广与充电设备的广泛建设，导致设备后期养护不当的情况时常发生。部分充电设备出现故障却无法及时进行修复，对智能充电控制系统的正常运行造成不良影响。充电设备的养护是一项复杂的内容。首先，日常的设备清洁与检查充电基本功能工作包括：充电硬件设备的回程清洗以及人机互交功能、自动保护功能、计费功能、基础功能的检查。

其次，还需要定期对设备进行校准、升级，把设备信息与网络信息同步，对设备的各个零件、控制面板、电源、接触器、通信组件进行定期保养确保设备性能正常，以完善智能充电控制系统。其次，遇到恶略的天气，如：回潮引起的潮湿天气、雷电天气。冬季过冷天气等，需要对设备进行及时保养和检查，减少设备故障率。

4 新能源汽车智能充电控制系统的优化措施

4.1 新能源汽车智能充电控制系统的设计

新能源汽车智能充电控制系统的设计主要通过运充电控制模块对汽车充电的电量、付费方式、车辆信息、充电接口、控制状态等信息经过AP传到控制中心进行数据采集与管理，然后通过控制系统对充电过程进行管理。智能充电系统的设计与完善是有效提升新能源汽车充电设施兼容性、适应性的关键方法，也是确保智能充电系统全面发展的重要手段。

4.2 建立智能充电网系统

智能充电网络需要通过收集充电数据、能源信息、设备状态、物联网等信息进行融合，然后通过对大数据进行分析，把新能源汽车的各个数据进行评估，建立一个人、车、电相结合的网络运营平台。首先，把传统的用卡计费方式转变为网络平台付费方式，以解决不同运营商的通用问题。其次，通过网络系统的建立可以保障充电安全，确保建立能源互联、开放互通的智能充电网络。用户可以通过网络平台对可用充电桩进行查找，减少盲目寻找和排队的时间，从而增加公共充电设施的利用率。最后考虑到电动汽车在充电过程中，如果对电池指标出现异常无法提前诊断和预警，则会导致电池消耗过快，寿命变短。通过网络互连数据分析对充电相关标准及模块进行评估和电路控制保护、谐波抑制、电池状态监测、充电设备主动保护、电池安全预警、安全充电评估等技术进行创新优化充电模式。实现充电基础设施与网络监管协调发展，促进智能充电监控系统的优化。

4.3 完善智能充电配套政策

想要实现我国新能源汽车产业的不断发展，就要对智能充电的配套政策进行不断完善，制定规划化的标准，加强基础设施的建设，结合网络智能控制系统采集的信息提升充电管控方案，以此来解决充电慢、充电难的问题。同时也确保新能源的充电安全以及尽力提升电池寿命。只有这样才能从根本上为用户提供经济、便捷的充电服务。

5 结语

新能源汽车的推广是我国环境保护战略中的关键组成部分。其充电问题已经成为重要的研究课题。现阶段，建设智能充电控制系统还存在诸多的问题，只要不断利用信息化技术手段对充电数据进行分析，逐步通过网络实现电动车的智慧型充电模式，为促进新能源汽车产业发展做出贡献。

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