智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的应用

摘　要：在全球能源结构转型与新能源汽车产业发展的时代背景下，作为电动汽车的“能量加油站”，充电设施的建设与管理不仅是支撑电动汽车普及的基石，还是衡量新能源汽车产业成熟度与可持续性的重要标尺。面对充电需求日益增长的挑战，智能化运维技术的崛起为充电设施的高效、安全、稳定运行注入了新的活力与可能。该技术通过深度融合物联网、大数据、云计算、人工智能等前沿科技，为充电设施管理带来了革命性的变化。它不仅能实现充电设施的远程监控、智能调度与故障预警，还能通过数据分析与挖掘，为管理者提供精准的运维决策支持，从而显著提升运维效率，降低运营成本，并为用户提供更加便捷、个性化的充电服务体验。

关键词：充电桩；有序充电策略；电动汽车；S2V；直流系统

0引言

智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的应用主要体现在实时监测与故障预警、智能调度与负载均衡、数据分析与决策支持、用户体验优化。随着技术的不断进步与应用场景的持续拓展，智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的发展前景将更加广阔，不断推动充电设施的智能化、网络化、服务化升级，为电动汽车用户提供更加高效、便捷、安全的充电服务体验。同时，促进新能源汽车产业与智慧城市、智能交通等领域的深度融合与协同发展，构建绿色、低碳、可持续的未来出行生态。

1智能化运维在充电设施管理中的应用

1.1故障检测与预测性维护

在电动汽车充电设施管理中，智能化运维技术的应用显著提升了故障检测与预测性维护的能力。通过集成先进的传感器和物联网技术，系统能实时监控充电站的关键运行参数，如电流、电压、温度等，快速识别异常模式。国际能源机构报告显示，实施智能化监控的充电站，其故障检测速度提高了约40%。预测性维护利用机器学习算法分析历史数据，预测设备潜在的故障，从而提前进行维护，减少意外停机时间。例如，一项由电动汽车充电协会进行的案例分析显示，采用预测性维护的充电设施，平均维修成本降低了约25%，同时维护效率提升了30%。这种主动式的维护策略不仅提高了充电设施的可靠性和安全性，还优化了运维资源的分配，降低了长期运营成本。

1.2远程监控与实时数据分析

智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的应用，特别是在远程监控与实时数据分析方面，发挥着至关重要的作用。通过部署智能监控系统，运维团队能跨越地理限制，实时跟踪充电站的运行状态。该系统通常配备高清摄像头和各类传感器，可以及时捕捉和传输设备操作画面和关键性能指标。例如，一项行业分析报告指出，使用远程监控技术可以减少现场检查次数约50%，同时提高故障响应速度约35%。实时数据分析则处理和分析通过大数据技术收集的海量数据，为运维决策提供科学依据。这种分析能揭示充电模式、使用频率和用户行为等重要信息，帮助优化充电设施的运营策略。市场研究公司的数据显示，应用实时数据分析的充电站能提升能源使用效率约20%，并且通过精准的需求预测，减少电力浪费。综合运用远程监控和实时数据分析技术，充电设施管理变得更加智能化和高效化，为电动汽车用户提供了更加稳定可靠的服务。

1.3智能调度与优化充电过程

智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的应用，特别是在智能调度与优化充电过程中扮演着关键角色。利用人工智能算法和优化模型，智能调度系统能根据实时数据和历史使用模式，动态调整充电站的运行策略，实现资源的*优分配。例如，通过智能调度，充电站能预测高峰时段的充电需求，自动调整充电功率，满足更多用户的需求，同时避免电网过载。

智能调度系统还能根据用户的充电习惯和偏好，提供个性化的充电建议，提升用户体验。根据电动汽车充电技术联盟的报告，实施智能调度的充电站能提升充电效率约15%，减少用户等待时间约20%。优化充电过程不仅提高了充电设施的运营效率，还有助于降低能源消耗和运营成本，实现绿色、可持续的运营管理。通过智能化的运维管理，充电设施能更好适应不断变化的市场需求，满足电动汽车用户对高效、便捷充电服务的期待。

2智能化运维技术的实现策略

2.1技术架构设计

智能化运维技术的实现策略在电动汽车充电设施管理中主要体现在技术架构设计上，高效、可靠的技术架构是智能化运维成功的基础。根据国际智能电网技术联盟的报告，一个良好的技术架构能提升充电设施的运营效率达30%以上。设计时，需要考虑集成云计算、物联网（IoT）、大数据分析和人工智能（AI）等关键技术，构建一个可扩展、安全且响应迅速的系统。技术架构通常以云平台为核心，实现数据的集中管理和服务的远程交付。边缘计算的应用则确保了数据的及时处理和快速响应。物联网技术负责连接充电设施中的各种设备和传感器，实现状态监测和控制指令的下发。大数据分析和人工智能算法对收集的数据进行深入分析，提供决策支持，如预测性维护、能源管理等。通过这种技术架构设计，充电设施能实现智能化的运维管理，提高服务质量，降低运营成本，提高系统的可靠性，优化用户体验。

2.2数据采集与处理

数据采集是智能化运维的前提，涉及对充电站内各类设备和环境参数的实时监测。根据全球能源管理协会的报告，通过全面的数据采集，提升故障检测的准确性达50%以上。数据采集点包括电流、电压、温度、使用频率和能耗等关键指标。采集后的数据需要通过高效的数据处理系统进行整理和分析。利用云计算和边缘计算技术，可以实现数据的快速存储、清洗和转换，为后续的分析和决策提供高质量的数据输入。大数据分析技术在此过程中发挥关键作用，能处理大规模数据集，并从中提取有价值的信息和模式。例如，通过分析充电模式，优化充电站的运营计划，减少能源浪费，提高充电效率。正确的数据采集与处理不仅提高了充电设施的智能化水平，还为运维决策提供了科学依据，提高了系统的预测能力和响应速度。

3案例分析

在电动汽车充电设施管理领域，国内外已有多个智能化运维技术的成功应用案例。这些案例展示了智能化技术如何显著提升充电设施的运营效率和用户体验。智能化运维技术应用案例如表2所示。由表2可知，一项针对欧洲某大城市充电网络的智能化升级项目显示，通过引入智能调度系统，充电站的平均利用率提高了35%、用户满意度提升了40%；在美国，某家主要的充电设施运营商通过部署预测性维护算法，减少了25%的维修成本，并将设备故障率降低了30%。这些案例证明了智能化运维技术在不同地区和不同规模的充电设施中的适用性和有效性，为全球电动汽车充电设施的智能化管理提供了宝贵的经验和数据支持。通过这些实践，可以看到智能化技术在提高充电设施管理效率、降低运营成本、增强用户体验方面的巨大潜力。

4安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理，交易结算，资要管理、电能管理，明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压，欠压，绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝，云闪付扫码充电。

4.2应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

4.3系统结构

系统分为四层：

1）即数据采集层、网络传输层、数据中心层和客户端层。

2）数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。

3）网络传输层：通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

4）数据中心层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

5）应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维APP，充电用户提供充电小程序。

4.4安科瑞充电桩云平台系统功能

4.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。

4.4.2实时监控

实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流，充电桩告警信息等。

4.4.3交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

4.4.4故障管理

设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

4.4.5统计分析

通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

4.4.6基础数据管理

在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

4.4.7运维APP

面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送

4.4.8充电小程序

面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

4.5系统硬件配置

参考文献

.       周超.智能化运维技术在电动汽车充电设施管理中的应用

.       安科瑞企业微电网应用手册2024.07版.