關于新能源背景下電瓶車充電現狀的分析及管理方案的設計

安科瑞 陳聰

【摘要】:全球動力電池行業盛會——“世界動力電池大會”于2022年7月在四川省宜賓市舉行。電池動力技術將為城市未來實現綠色發展提供強大動能，電力資源的綠色能源優勢特點使其成為未來動力能源發展的主流。新能源背景下的社會安全問題更為突出，以電瓶車為例的電瓶車戶外停放難、充電難的社會問題突出，“飛線、樓道充電”等現象時有發生，導致社會危害事件頻發，直接影響社會和諧穩定。本文結合新能源內涵和時代特征，總結以四川省宜賓市為例的新能源行業現狀和電瓶車戶外停放、充電等情況，說明其中的社會問題，闡述“AD”智能電瓶車充電場的重要意義，提出解決問題的措施，旨在推動綠色出行，促進新能源的普及和社會穩定和諧。

【關鍵詞】:新能源；電瓶車充電樁；問題措施；綠色出行；社會穩定

1 背景

1.1 宏觀背景

2022 年 7 月 21 日，由四川省工業和信息化部共同創辦的以“智匯綠色動力，創享低碳未來”為主題的 2022 世界電池動力大會在宜賓市開幕。會上指出，能源和交通綠色轉型已成為全球應對氣候變化、實現綠色可持續發展的必由之路。我國也成為了全球動力電池生產國。四川是全國*大的清潔能源基地，資源富集、市場巨大、創新活躍，正成為全球動力電池產業鏈*完整的地區之一。四川在擯棄傳統工業化道路，堅持綠色發展上做出了正確選擇。基于這個背景，我們試行“AD”電瓶車充電樁成功的可能性會更大，會更加有保障。

且2020年9月我國明確提出 2030 年“碳達峰” 與2060年“碳中和”目標。雙碳”戰略倡導綠色、環保、低碳的生活方式。“雙碳”是時代潮流，更是必由之路。我們要充分認識到低碳綠色發展是大勢所趨，是我國踐行新發展理念的需要、高質量發展的必然要求、現代化進程的必由之路。多地將實施電能代替工程和節能工程作為本地的雙碳政策下的重要工作政策重要工作內容，居民低碳生活低碳出行等生活方式也早在多地倡導實施。騎電動自行車出行作為當下居民參與減碳政策的重要方式之一，是應當鼓勵與支持的，并且電自行車其將電能作為動力能源，是一個龐大的新能源消費主體，其在改變我國能源消費結構上具有重要作用，“電動出行”是應當鼓勵支持的能源消費行為消費習慣，由此可見，與電動自行車行業密切相關的能源供給側行業前途一片光明。

其次，我們作為世界上的*大的發展中，隨著改革開放和我國依據本國國情適時適度調節本國經濟政策，我國的經濟實力和綜合國力都得到了快速的發展，經濟實力不斷攀升，增長速度持續增加，經濟上的飛速發展令我們成為世界各國關注的焦點。國民社會購買力也隨著收入增長而得到提高，電動車是經濟發展的產物，并隨著商品經濟的發展而不斷發展。經濟繁榮時，社會環境保護意識相對提高，特別是隨著能源危機和石油價格上漲，清潔能源越來越受人們喜歡，以電能為動力能源的電動自行車需求也不斷增長，我國的可持續發展經濟給電動車業帶來了巨大的機遇。而作為其互補品的充電市場卻發育較緩，尚有巨大發展空間。

同時，電動自行車是我國重要的民生行業，電動自行車充電的基礎配套設施更是民生工作的保障，對充電行業的大力支持和合理規劃設計不僅是對工作的考驗也是相關充電行業發展的重要機遇。由于近年來，隨著近年電動自行車行業的蓬勃發展，國民保有量劇增，但相關配套設施沒跟上，以及一些其他因素導致了相關問題的產生：飛線充電，亂占道，不規范停放等等問題。為了解決這些問題對城市相關行業相關區域規劃提出問題，對相關行業提供政策支持，寬松的規劃環境給了充電行業以機遇。

1.2 微觀背景

在電瓶車如此受歡迎的背景下，在小區或者高校設置專門的電瓶車充電樁充電棚也勢在必行。充電樁有以下幾個優點：

1.2.1 方便居民

小區電動車充電樁解決業主電動車充電難的問題。安裝充電樁，業主只需要把車停在電動車充電樁，按照指示操作充電。電動車充電樁的普及不僅解決了小區充電難的問題，還對解決城市擁堵、促進環保具有特殊的意義。

1.2.2 安全性高

安裝小區電動車充電樁對業主來說解決了因為用戶私自拉線充電的安全問題。由電動車充電引起的事故，對小區其他業主的人身安全帶來了隱患，對物業來說，安裝了小區電動車充電樁，同時也減少了電動車主的財產損失。由于電動車集中停放，易于管理，更好的防止了被盜現象的發生。

1.2.3 保護電動車

電動車充電樁還有充滿自動停功能，能做到防過充的功能。這個是智能電動車充電站的一個基本要素，產品要帶有功率檢測功能。產品要能有效的判斷出電池充電功率，在電池充滿電后，能立刻斷電。充滿后進入自動浮充功能的意思是電量充滿后會直接斷電，對電動車的電池本身也是一種保護。

2 存在問題

2.1 電瓶車充電技術落后

電瓶車已經成為民眾出行的主要交通工具之一，使用人群龐大，用戶數量持續增加。雖然電瓶車給大家帶來了便利，但是安全問題依然存在，全國多個城市相繼發生了多起電瓶車充電和進電梯起火事故。電動車充電器對電瓶充電過程中，當人們未拔除電源插頭前，電瓶始終被充電，為此，會經常導致電瓶的過充電或欠充電的現象發生甚至像前面那種更危險的情況發生。電瓶的使用壽命與電瓶的充電方法密切相關，電瓶每次充電時間大約需要 5~8 h（按照電瓶的耗電量的不等有所不同），充電器充電完成后（充電器指示燈顯示綠燈）再浮充電 1~3 h（按照電瓶充電前的耗電量的深淺確定浮充電的時間），拔下充電器電源，否則會造成電瓶的過充電情況發生。由于受上述充電條件的限制，無論是在夜晚還是在上班期間，人們很難實現對充電電源的理想控制。

全自動過壓、過充、電動車電瓶充電保護器能夠讓充電器在“充電完成”時立刻斷電，解決了電瓶的過充電問題，弊端是充電器剛轉換成完成狀態就切斷電源，電瓶無浮充電過程，電瓶得不到修復，這不符合電瓶充電技術要求。

另外，拆開充電器外殼進行接線用作自己的控制信號插頭，這也違反了商品使用的相關原則，不能成為一個獨立完整的產品推廣使用。

電動車充電保護插座能在充電器出現充電完成時，斷開電瓶充電電源，但缺少對電瓶的浮充過程，這不符合電瓶充電技術要求。

電動車電瓶過充保護器能讓電瓶延時浮充電以后斷電，它的缺陷是浮充電時間不能調控，也即是不能根據電瓶充電前耗電量的大小實施相應時間的浮充電，這往往也會造成電瓶的過充電情況的發生。

2.2 電瓶車充電場地有限

業主為了給電瓶車充電將電瓶車推進電梯帶到家里充電，由此引發的電梯起火案件數不勝數，要么就是從自家窗戶扔下一根電線“飛線充電”，由此引發的火災也不在少數，要么就是將電瓶拆下拿回家充電，安裝方式不當也會導致很多不幸的案件發生。

2.3 電瓶車充電管理困境

大多數的小區中，業主給電瓶車充電都是從窗戶高空飛線或者是在小區樓下隨意安裝幾個充電接口，于是小區樓下就出現了電瓶車亂停亂放，高空飛線等狀況，嚴重影響了小區的形象。

在高校以及小區一部分人們因為考慮到在家或者在宿舍飛線充電更加經濟實惠而不會選擇充電樁充電，工作做不好，難以普及造成無用戶使用，充電樁閑置，利潤無法收回。在小區樓下或者高校內有人惡意破壞自助充電樁，有用戶使用不當造成充電樁損壞，或者用戶擔心有小偷偷竊電瓶而不愿意使用自助充電樁。

2.4 新建電瓶車充電樁市場信用度低

由于目前，我國電動汽車充電樁市場的競爭者較多，區域集中度和企業集中度均較高，現有企業間的競爭較為激烈;而充電樁的建設是對電動代步產品行業發展的基本保障和支撐，充電樁的替代品變化與電動代步產品的替代品息息相關，電動代步產品的主要替代品是燃油代步產品，在環保政策推廣下，行業的替代品威脅較低;此外，由于電動代步產品行業快速發展帶動著電動代步產品充電樁行業的吸引力，行業潛在進入者威脅較強。

隨著互聯網的發展，APP 消費也成為了一種新型的消費模式，它作為一個大數據時代的線上交易平臺，用戶的交流信息量龐大，在交易過程中或許會遇到有人惡意更改 APP 旁邊的二維碼，用戶無法識別潛在威脅的問題，因此在交易消費過程中有泄漏用戶隱私安全風險。新生的充電樁品牌就難以得到顧客青睞。

3 解決措施

3.1 關于技術問題措施——采用脈沖充電技術

恒流、限壓、涓流(保壓的)三段式充電器是現在市場普遍使用，普通三段式所存在不足越來越被行業人員所察覺，雖然有所說的智能控制，只是對于充電時的電壓、電流的控制而忽略了對電池充電重要的脈動成分和溫度特征，對付電動車電池的特征參數離散、串聯格數多、溫度影響大等特殊性，其“智能控制”也成為了呆板作為“控制下的蓄電池或多或少的存在過充、欠充、失水、硫化、失衡、熱失控等結癥。

現代脈沖智能充電器，以高頻開關電源技術為基礎，嵌入的智能控制數字電路。智能電瓶車充電樁具備穩定電壓、過載保護、自斷機制、異常預警等功能，通過集中式部署可與各類火災安全事故隔絕，不僅提高了電池的使用壽命，同時也提高了電瓶車的充電效率，保證了人身和設備安全，降低了消防安全隱患。

蓄電池的脈沖快速充電法，是在充電過程中，通過電流的負脈沖來消除極化現象以實現大電流充電，從而達到縮短充電時間的一種方法

充電時間短：常規充電，新蓄電池的初充電一般不少于45-65h，使用中電池的補充充電也需要 13-16h。而快速充電，一般初充電不多于 5h，補充充電不多于1h。

蓄電池的容量增加：由于脈沖快速充電能夠消除極化，化學反應充分，所以用脈沖快速充電法充電時，蓄電池的容量有所增加。同時，新蓄電池初充電不必經充放電循環即可使用。

3.2 關于場地問題措施——利益互換，價值交換“1+1>2”

探討與物業公司的合作方式方法,其中包括與物業公司的利潤分成、物業公司的責任與義務、與物業供公司的后期合作方式。為了解決場地使用建設問題及日常維護管理問題,需要在前期利潤方面合理設計,調動物業公司的積極性與服務水平以及配合度,后續結合實際情況出具詳細方案。物業溝通方案:本項目實施好處小區消防安全隱患能夠有效降低;物業管理費用能夠得到適當提高;小區居民幸福感提升,小區居民與物業公司建立更加長期的合作。

3.3 關于管理問題措施

與居民溝通。居民溝通解決方案:與居委會接頭,介紹產品的功能優勢、價格優勢、以及它的必要性以及本項目實施后與居民的利益相關性,(例如消防安全,小區環境治理,居民方便性,小區幸福感)讓這些業主代表認識并且接受我們的產品。(需要物業公司的配合與居委會的交流。提供居委會人員名單與**方式。)培訓物業公司人員。對物業公司人員做一個簡單短期培訓,了解產品基本功能與基礎知識,在業主咨詢時可以更好的介紹產品。大勢宣傳(物業公司提供場地與人員的支持):

①各單元門口張貼宣傳彩頁。

②小區每個宣傳欄張貼宣傳海報。

③物業公司有網站的在網站上貼出宣傳告示。

④各業主繳納物業費的同時分發產品宣傳手冊。

3.4 關于用戶問題措施

3.4.1 遷移用戶使用習慣

AD 小程序設計遷移了人們使用共享單車掃碼即用的使用習慣;交互板塊遷移了用戶使用朋友圈點贊評論使用習慣,同時推選精選評論置頂或者優推(同時后臺進行用戶反饋輿情監測)；AD活動推送,積分購換遷移于支付寶積分使用習慣等等。

3.4.2 培養用戶忠誠度

①精細化運營

通過為每位用戶提供個性化的產品和服務，提升客戶滿意度，進而達到提升用戶忠誠度的目的，面對海量用戶的產品，精細化運營就是用戶分層。按照用戶的生命周期，按照用戶本身屬性，按照用戶在產品上的行為屬性，根據用戶的付費習慣進行分類，總之將用戶細分運營，讓不同屬性的用戶都能感受到產品在說自己的語言和推介自己喜歡的內容，讓用戶感受到產品是懂我的，從而有效提升用戶對產品的滿意度。

②與用戶真誠互動---AD 小程序互動板塊設計,AD抖音賬號建設

“以用戶為中*”是互聯網思維的核心觀點，讓用戶更多地參加到產品的設計與運營中來，能夠有效的提升用戶忠誠度，隨著我們與用戶接觸的觸點越來越多，雙微一抖、論壇直播彈幕等雙向渠道，更多的親密接觸讓用戶變成產品的“自己人”，成為產品狂熱的粉絲。

③提升用戶滿意度

用戶滿意度=用戶整體利益-用戶整體成本-用戶期望價值影響忠誠度的基礎指標是用戶滿意度，提升滿意度關鍵在于提升產品給用戶帶來的價值，即產品能夠滿足用戶的多種需求。

4安科瑞充電樁收費運營云平臺

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統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、4G或WIFI等方式接入互聯網，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、一般工業建筑、居住小區、實業單位、商業綜合體、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

4.3系統結構

4.3.1系統分為四層：

1）即數據采集層、網絡傳輸層、數據層和客戶端層。

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

3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。

4）數據層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

5）應客戶端層：系統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。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，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、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，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。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

4.4.2.實時監控

實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

4.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。

4.4.4故障管理

設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。

4.4.5統計分析

通過系統平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。

4.4.6基礎數據管理

在系統平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、折扣、優惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結和解綁。

4.4.7運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送。

4.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設備，主要包含掃碼充電、賬戶充值，充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

4.5系統硬件配置

參考文獻

[1]張振.基于充電安全的電瓶車充電樁云平臺設計[J].智能建筑電氣技術,2022,16(03):145-149.

[2]任彥萍.淺談智能環保電瓶車充電樁系統方案的設計應用[J].甘肅科技,2021,37(15):18-20.

[3]李云南,劉文慶,楊月.云智能電瓶車快速充電系統設計[J].工業設計,2019(04):150-151.

[4]陳丹,魏芝,張玉婷.新能源背景下電瓶車充電現狀分析.《中國科技期刊數據庫工業A》 2022年10期0131-0134.

[5]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版．