關于新能源背景下電瓶車充電現(xiàn)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(yè)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(xiàn)綠色發(fā)展提供強大動能，電力資源的綠色能源優(yōu)勢特點使其成為未來動力能源發(fā)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(xiàn)象時有發(fā)生，導致社會危害事件頻發(fā)，直接影響社會和諧穩(wěn)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(yè)現(xiàn)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(wěn)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(wěn)定

1 背景

1.1 宏觀背景

2022 年 7 月 21 日，由四川省工業(yè)和信息化部共同創(chuàng)辦的以“智匯綠色動力，創(chuàng)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(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的必由之路。我國也成為了全球動力電池生產(chǎn)國。四川是全國*大的清潔能源基地，資源富集、市場巨大、創(chuàng)新活躍，正成為全球動力電池產(chǎn)業(yè)鏈*完整的地區(qū)之一。四川在擯棄傳統(tǒng)工業(yè)化道路，堅持綠色發(fā)展上做出了正確選擇?；谶@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(zhàn)略倡導綠色、環(huán)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(fā)展是大勢所趨，是我國踐行新發(fā)展理念的需要、高質量發(fā)展的必然要求、現(xiàn)代化進程的必由之路。多地將實施電能代替工程和節(jié)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(yè)密切相關的能源供給側行業(yè)前途一片光明。

其次，我們作為世界上的*大的發(fā)展中，隨著改革開放和我國依據(jù)本國國情適時適度調節(jié)本國經(jīng)濟政策，我國的經(jīng)濟實力和綜合國力都得到了快速的發(fā)展，經(jīng)濟實力不斷攀升，增長速度持續(xù)增加，經(jīng)濟上的飛速發(fā)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(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，并隨著商品經(jīng)濟的發(fā)展而不斷發(fā)展。經(jīng)濟繁榮時，社會環(huán)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(xù)發(fā)展經(jīng)濟給電動車業(yè)帶來了巨大的機遇。而作為其互補品的充電市場卻發(fā)育較緩，尚有巨大發(fā)展空間。

同時，電動自行車是我國重要的民生行業(yè)，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(yè)的大力支持和合理規(guī)劃設計不僅是對工作的考驗也是相關充電行業(yè)發(fā)展的重要機遇。由于近年來，隨著近年電動自行車行業(yè)的蓬勃發(fā)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(chǎn)生：飛線充電，亂占道，不規(guī)范停放等等問題。為了解決這些問題對城市相關行業(yè)相關區(qū)域規(guī)劃提出問題，對相關行業(yè)提供政策支持，寬松的規(guī)劃環(huán)境給了充電行業(yè)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(qū)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(yōu)點：

1.2.1 方便居民

小區(qū)電動車充電樁解決業(yè)主電動車充電難的問題。安裝充電樁，業(yè)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(qū)充電難的問題，還對解決城市擁堵、促進環(huán)保具有特殊的意義。

1.2.2 安全性高

安裝小區(qū)電動車充電樁對業(yè)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(qū)其他業(yè)主的人身安全帶來了隱患，對物業(yè)來說，安裝了小區(qū)電動車充電樁，同時也減少了電動車主的財產(chǎn)損失。由于電動車集中停放，易于管理，更好的防止了被盜現(xiàn)象的發(fā)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(chǎn)品要帶有功率檢測功能。產(chǎn)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(jīng)成為民眾出行的主要交通工具之一，使用人群龐大，用戶數(shù)量持續(xù)增加。雖然電瓶車給大家?guī)砹吮憷?，但是安全問題依然存在，全國多個城市相繼發(fā)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(jīng)常導致電瓶的過充電或欠充電的現(xiàn)象發(fā)生甚至像前面那種更危險的情況發(fā)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(fā)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(xiàn)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(tài)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(chǎn)品推廣使用。

電動車充電保護插座能在充電器出現(xiàn)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(jù)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(fā)生。

2.2 電瓶車充電場地有限

業(yè)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(fā)的電梯起火案件數(shù)不勝數(shù)，要么就是從自家窗戶扔下一根電線“飛線充電”，由此引發(fā)的火災也不在少數(shù)，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(fā)生。

2.3 電瓶車充電管理困境

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

在高校以及小區(qū)一部分人們因為考慮到在家或者在宿舍飛線充電更加經(jīng)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(qū)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(qū)域集中度和企業(yè)集中度均較高，現(xiàn)有企業(yè)間的競爭較為激烈;而充電樁的建設是對電動代步產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展的基本保障和支撐，充電樁的替代品變化與電動代步產(chǎn)品的替代品息息相關，電動代步產(chǎn)品的主要替代品是燃油代步產(chǎn)品，在環(huán)保政策推廣下，行業(yè)的替代品威脅較低;此外，由于電動代步產(chǎn)品行業(yè)快速發(fā)展帶動著電動代步產(chǎn)品充電樁行業(yè)的吸引力，行業(yè)潛在進入者威脅較強。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，APP 消費也成為了一種新型的消費模式，它作為一個大數(shù)據(jù)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(xiàn)在市場普遍使用，普通三段式所存在不足越來越被行業(yè)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(shù)離散、串聯(lián)格數(shù)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(xiàn)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(shù)字電路。智能電瓶車充電樁具備穩(wěn)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(xiàn)象以實現(xiàn)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(guī)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(jīng)充放電循環(huán)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(yè)公司的合作方式方法,其中包括與物業(yè)公司的利潤分成、物業(yè)公司的責任與義務、與物業(yè)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(yè)公司的積極性與服務水平以及配合度,后續(xù)結合實際情況出具詳細方案。物業(yè)溝通方案:本項目實施好處小區(qū)消防安全隱患能夠有效降低;物業(yè)管理費用能夠得到適當提高;小區(qū)居民幸福感提升,小區(qū)居民與物業(yè)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(chǎn)品的功能優(yōu)勢、價格優(yōu)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(qū)環(huán)境治理,居民方便性,小區(qū)幸福感)讓這些業(yè)主代表認識并且接受我們的產(chǎn)品。(需要物業(yè)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(yè)公司人員。對物業(yè)公司人員做一個簡單短期培訓,了解產(chǎn)品基本功能與基礎知識,在業(yè)主咨詢時可以更好的介紹產(chǎn)品。大勢宣傳(物業(yè)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(qū)每個宣傳欄張貼宣傳海報。

③物業(yè)公司有網(wǎng)站的在網(wǎng)站上貼出宣傳告示。

④各業(yè)主繳納物業(yè)費的同時分發(fā)產(chǎn)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(yōu)推(同時后臺進行用戶反饋輿情監(jiān)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(yǎng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品上的行為屬性，根據(jù)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(chǎn)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(chǎn)品是懂我的，從而有效提升用戶對產(chǎn)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(lián)網(wǎng)思維的核心觀點，讓用戶更多地參加到產(chǎn)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(chǎn)品的“自己人”，成為產(chǎn)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(chǎn)品給用戶帶來的價值，即產(chǎn)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(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，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(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，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(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

4.3系統(tǒng)結構

4.3.1系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)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(shù)，并進行電能計量和保護。

3）網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

4）數(shù)據(jù)層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。

5）應客戶端層：系統(tǒng)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(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tài)、設備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)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(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

4.4.2.實時監(jiān)控

實時監(jiān)視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態(tài)、回路狀態(tài)、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(qū)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(fā)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(xiàn)場問題。

4.4.5統(tǒng)計分析

通過系統(tǒng)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(tǒng)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。

4.4.6基礎數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)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(yōu)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(huán)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(shù)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(tǒng)硬件配置

參考文獻

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