大数据背景下电动汽车充电桩智慧管理系统研究

杨 迁，黄相良，王慕将

（浙江图盛输变电工程有限公司温州科技分公司，浙江 温州 325000）

1.电动汽车的发展概况以及电动汽车充电桩现状

1.1 电动汽车的发展概况

电动汽车也被称为“新能源”汽车。与氢能汽车一样，它们被认为是未来汽车行业发展的主要方向。电动汽车是在汽车能源系统发展和环境破坏严重的背景下发展起来的，在一定程度上刺激了电动汽车的发展；其次，随着全球经济的增长，汽车行业也开始进入发展的黄金时代，化石燃料在燃烧过程中会产生大量二氧化碳等有害气体，既污染大气，也造成化石燃料的逐渐枯竭。因此，在能源相关环境挑战日益严峻的背景下，汽车技术专家开始探索新的汽车产品。电力具有能源充足、发电方便的特点，电动汽车的发展已成为新能源汽车发展的重要领域。电动汽车是社会上众所周知的应用研究的结果。根据浙江省平台监测数据分析显示，2016 年浙江省新能源汽车产量2.04 万辆，同比增长1992.6%。2020 年，全省新能源汽车产量达7.7 万辆，占全省汽车产量的6.1%、全国新能源汽车产量的5.3%；全省共有12 家新能源汽车整车生产企业，已批复产能65.4 万辆。目前，电动汽车在汽车市场的发展前景十分广阔，主要包括环保型电动汽车。汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车，电动汽车在未来汽车行业也有很好的前景。

1.2 电动汽车充电桩现状

与传统的能源动力汽车相比，电动汽车具有非常好的耐久性，在运行过程中没有噪声污染，可以实现零排放的好处。然而，电动汽车的电力供应一直是一个非常大的问题，因此开发了充电单元来为电动汽车提供电力。相关研究显示，全国共建设充电站132.1 万座，其中公共充电站55.81 万座，成为全球电动汽车第一大国[1]。电动汽车充电单元是为电动汽车提供动力的必不可少的单元，相当于汽车加油站。目前的电动汽车总装系统主要包括时间跟踪、电量计量和数量计量等功能，对保证现代电动汽车的可持续性具有非常重要的作用。但是，在目前的大数据系统和智能系统下，电动汽车充电采集系统还存在安全、防盗等不完善的问题。系统网络通信问题和支付模块问题是急需解决的问题。因此，电动汽车的充电系统仍需优化。

2.现代电动汽车批量充电系统功能需求分析

优化电荷收集系统也是现代电动汽车进步的重要环节。在大数据环境下，如果要优化负载采集系统模型，需要分析现代负载集的应用需求，主要包括以下几个方面：

第一，负载采集系统对网络通信模块提出了更高的要求。在大数据系统中，数据处理、数据加载和云数据服务等功能是现代关税征收系统应具备的功能。优化负荷采集系统的网络通信，优化数据管理模块，确保负荷采集系统的管理更加智能化。

第二，在优化负载采集系统功能时，安装智能终端模块，使负载堆栈系统的使用更加方便。目前，支持该应用的智能终端系统大大简化了各种设备的使用，各种功能设置和资源请求也可以通过话单收款系统进行，通过应用连接到手机。使用收费系统可能更方便。

第三，在优化负荷采集系统的功能时，还需要配置智能监控系统。负荷采集系统通过打造智能监控系统，监控其工作功能、工作环境，确保其工作安全与稳定。

3.大数据环境下电动汽车智能云充电系统实现分析

智能云EV 充电系统是大数据环境下优化电动汽车充电数据采集系统的发展方向。好的设计可以使装载系统更加高效。电动汽车充电桩智能云系统的设计主要包括以下几个方面：

3.1 智能批量充电系统的设计

设计智能批量加载系统是系统设计的一个复杂部分，其设计功能包括数据传输、通信和控制（如图1 所示）。因此，这应该是系统设计制定中一个好的设计方案。

图1 充电桩智慧云系统组织构架

3.1.1 项目体系组织架构

智能负荷采集系统的组织结构设计是对其整体功能结构的良好设计。其系统主要包括云服务系统、中负荷智能数据采集系统、外部软件APP 系统、软件管理系统和网络系统。不同的组织架构实现不同的云服务功能，使智能云数据采集系统能够更智能地完成充电，让充电用户享受不同的充电过程，刺激电动汽车消费的增长。

3.1.2 智能云加载系统功能架构

首先，智能充电系统由物联网传感器和专用工作模块组成。具体工作模块是电动汽车充满电的基础模块，起到提供电力的作用。物联网感知传感器是一种智能数据包数据收集器。采用外部识别数据采集技术，可以采集装载批次的外部和内部空间，包括温度采集、内部系统参数采集等，确保系统可控。该模块提供数据链接以实现良好治理；其次，智能系统控制器模块是系统运行中非常重要的模块。主要功能是有效地分析和管理桩荷载的结构，从而使充电桩设计合理完成工作。此外，智能控制系统必须完成工作和运行数据的采集，下载负荷采集系统，并将数据传输到云端数据系统；再者，云数据系统也是体育服务器设备。主要对整个智能云端负荷采集系统的数据进行采集、分析和管理，同时为系统整体运行提供决策信息[2]。Alsoshte也是基于云的智能支付收款系统的关键，用于智能管理关税征收。通过云服务器负载采集架构和智能负载管理系统的联合管理，可以保证智能充电系统实现定制化的充电服务设置，满足不同功能电动汽车的充电需求；最后，批量负载监控管理平台可以称为负载保护模块的安全模块。在与其组成部分一起工作的过程中，它还擅长收集负载堆栈数据并将其传输到控制系统和云服务器系统。云服务器接收到信息后，可以更智能地完成系统监控和安全防护，确保充电系统安全传输能量；在智能云数据采集系统中，还包含APP 手机软件功能：手机APP 通过移动互联网接入智能云计费系统，获取智能云计费系统的工作信息、位置信息和管理权限。通过打造手机APP，保障充电的智能云数据采集系统变得更加便捷。此外，移动APP 中还部署了云支付等功能，这也让智能负载堆栈系统的使用更加便捷。

3.2 智能采集系统设计与实现的主要技术

3.2.1 物联网

物联网是现代社会发展中应用最广泛的技术之一。物联网技术的引入和发展，极大地提高了管理和控制对象的能力。在设计云端上传系统到云端时，物联网感知也是适用的。物联网技术模块主要分为三部分：外部数据采集模块、数据传输模块、内部信息处理分析模块。在智能云充电系统中，充电系统中的各种传感器设备都是物联网技术应用的数据采集接口模块，包括充电器温度传感器、加载设备外部湿度传感器、电表和二维码识别等。云智能负荷采集系统中使用的终端数据传输模块采用云智能负荷采集系统常用的操作模块，如具有上网功能的SIM 卡+WIFI 通讯功能等模块进行采集。

3.2.2 网络通信技术

在智能负荷集群系统中应用灵活通信技术时，主要分为三部分：第一部分是系统的灵活通信单元，通信协议存放在数据的灵活通信单元中，网络传输配置还实现了通信协议的良好配置整个智能云集群系统中网络数据传输的本质。第二部分是设置通信接口。智能负荷采集系统中的每个数据传输模块都配备了通信配置结构和通信输出接口，确保数据传输更高效。第三部分旨在建立各种沟通方式。智能云包计费系统通讯盒灵活设置主要包括PLC 通信控制、RS-485 通信控制、无线通信控制、CAN 通信控制等模块，手机应用提供和批量计费，智能云系统对讲智能负载云数据采集系统和云数据系统的数据传输功能良好[3]。

3.3 负荷系统智能控制和监控软件模块的开发

智能云数据采集系统控制监控软件模块是系统的重要组成部分，也是传统负载堆栈系统所缺乏的功能。它在保护负载收集系统的安全功能方面起着非常重要的作用。现代电动汽车充电站往往建在大型公共场所附近。由于电动汽车的进步尚未得到全面普及，充电桩的分布也相对分散，导致电动汽车用户在使用过程中的体验受到干扰。使用充电桩充电的过程很多人觉得用起来不方便，这样也会造成充电桩损坏。开发了全新的智能批量充电监控系统平台后，可以更好地解决电池使用问题，让充电桩更加安全、稳定。

4.结语

电动汽车是一种以新能源为动力的新型汽车，也是更环保的车。在当前节能环保的大环境下，电动汽车正吸引着众多的关注和研究。相关的汽车专家希望通过电动汽车研究尽快取代化石燃料能源。通过这种方式，汽车在驾驶过程中的质量和环境得到了一定的提高。在电动汽车的运行中，充电是一个比较重要的问题。充电系统是电动汽车的一次能源充电系统。随着电动汽车的不断进步，成批的现代化充电系统已不能满足现代电动汽车的充电需求。在大数据的背景下，电动汽车充电桩智慧系统利用移动互联技术打造电动汽车用户信息平台，及时了解电动汽车用户的充电需要。这改变了汽车只提供单向服务和用户充电的方式。因此，对于大数据背景下电动汽车充电桩智慧管理系统的研究是非常必要的。