摘要  

隨著新能源汽車的快速普及，充電基礎設施建設也在不斷加速。充電站的運營管理面臨設備狀態監控、故障預警、能耗優化、用戶管理等挑戰，傳統的人工巡檢方式已無法滿足有效運維的需求。充電樁運維管理系統通過物聯網、大數據、云計算等技術，實現充電樁的遠程監控、智能調度、故障診斷、能耗分析，提升充電站的管理效率和用戶體驗。本文基于充電樁運維管理系統，介紹其技術架構、核心功能及在充電站中的實際應用。  

1. 引言  

隨著新能源汽車的普及，充電樁的建設和運營成為市場關注的重點。然而，充電站運營商在實際管理過程中面臨諸多挑戰，主要包括設備維護、利用率管理、電網負荷、支付結算、安全性等問題。

2.  運營難點

新能源汽車行業的高速發展對充電基礎設施提出了更高的要求。然而，充電站的運營管理仍面臨諸多問題：  

2.1 設備運維難度大  

故障排查不及時：  

充電樁可能因過溫保護、過壓、欠壓、絕緣故障等原因停機，但傳統巡檢方式難以及時發現問題，導致服務中斷。  

遠程監控能力不足：  

 部分充電樁缺乏遠程管理系統，運維人員需要現場檢查，增加了維護成本。  

配件更換復雜：  

充電樁設備種類繁多，標準不統一，導致維護時配件采購周期長、維修效率低。  

2.2 充電樁利用率低  

充電資源分布不均：  

在部分城市，充電樁過于集中或布局不合理，導致某些站點空閑，而部分區域充電難。  

車位占用問題嚴重：  

充電車位常被燃油車或長時間停放的電動車占據，導致真正需要充電的車輛無法使用。  

用戶充電習慣影響：  

用戶可能傾向于在特定時段充電，如晚上或低谷時段，導致某些時段充電樁過載，而其他時段空置。  

2.3 電網負荷管理挑戰  

大功率充電影響電網穩定：  

高功率直流快充樁在高峰時段集中使用，可能導致電網負荷波動，影響電力供應穩定性。  

變壓器負荷限制：  

部分充電站共用配電設施，當變壓器負荷超過一定比例（如50%或80%），系統可能限制新用戶接入，影響用戶體驗。  

2.4 計費與支付問題  

計費模式復雜：  

充電站可能涉及按時間、按電量、按功率等多種計費方式，用戶難以理解收費標準。  

支付方式兼容性問題：  

部分充電樁只支持特定APP或IC卡支付，不支持微信、支付寶等常見支付方式，影響用戶體驗。  

結算周期長：  

充電運營商與支付平臺間的資金結算可能需要T+2或更長時間，影響運營商的資金流動性。  

2.5 充電安全隱患  

線路過載風險：  

在老舊小區或工業區，充電樁可能導致局部配電系統過載，引發火災風險。  

設備防護不足：  

充電樁長時暴露在戶外，可能受到雨水侵蝕、灰塵堆積、極端天氣等影響，降低使用壽命。  

充電過程安全性：  

若電纜破損、接地不良、車輛接口松動，可能導致電擊、短路、甚至電池過熱爆炸等安全問題。  

2.6 運營管理效率低  

缺乏統一管理平臺：  

充電樁可能來自不同廠商，數據協議不兼容，導致運營商難以統一管理和監控。  

缺乏智能調度機制：  

無法合理引導用戶前往空閑充電站，導致部分站點排隊，而部分站點閑置。  

故障響應滯后：  

充電樁出現故障后，若無智能告警系統，可能導致長時間無法使用，影響用戶體驗和收益。  

2.7 充電站盈利模式單一  

依賴充電費：  

目前充電站的主要收入來源是充電費用，但隨著市場競爭加劇，單一收費模式難以支撐長時運營。  

缺乏增值服務：  

許多充電站缺少廣告投放、會員服務、車輛維護等額外盈利模式，運營收益有限。  

補貼政策不穩定：  

許多充電站依賴政府補貼，但政策可能調整，影響長時盈利能力。

為解決這些問題，充電樁運維管理系統應運而生，通過智能化、遠程化管理，提升充電站的運營效率和安全性。  

3. 充電樁運維管理系統

電動汽車現已成為最廣泛使用的綠色能源交通工具，使用電能可轉化為驅動動力，節能環保。

AcrelCloud-9000充電樁收費云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。

充電樁可選配WIFI/4G/以太網接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，與云端進行直連。

3.1 技術架構  

數據采集層：  

充電樁采集電壓、電流、充電狀態、故障信息等數據；  

通過智能電表監測能耗，提供詳細的充電功率曲線。  

2. 網絡傳輸層：  

采用4G/5G、LoRa、以太網等通信方式，保障數據實時傳輸。  

3. 管理平臺層（AcrelCloud9000）：  

    運行在云端或本地服務器，支持遠程監控、數據分析、智能調度。  

4. 用戶交互層：  

    提供PC端、移動端應用，支持用戶預約、掃碼充電、在線支付。  

4.3 核心功能  

充電樁遠程監控

實時數據監測：

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面

實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

遠程控制：支持遠程啟停、重啟、故障復位，提高維護效率。  

故障預警與運維管理

 智能告警：當充電樁出現過溫、短路、充電異常等問題時，系統自動報警并通知運維人員。  

 運維工單管理：自動生成故障報修工單，安排維修任務，提高響應速度。  

充電站能耗管理

 電費統計：支持按時、按量、按功率等多種計費模式，自動計算充電費用。 

 峰谷電價優化：通過智能調度，提高低谷時段充電比例，降低運營成本。  

用戶管理與支付系統

會員管理：支持用戶注冊、積分、優惠券等功能，提升用戶黏性。  

多種支付方式：兼容微信、支付寶等支付方式，實現便捷結算。  

數據分析與決策支持

利用率分析：統計充電樁的使用情況，優化站點布局。

 充電趨勢預測：基于歷史數據分析，提供科學的充電需求預測。  

商戶管理

平臺中可以管理多個商戶，每個商戶對應多個充電站；

用戶可在各商戶的充電站充電，消費金額進入相應商戶的微信/支付寶賬號；

各商戶之間錢包余額不通用；

用戶在某個商戶的錢包中充值后，可在該商戶下屬的所有充電站使用錢包余額充電。

白名單

啟用白名單功能后，可對白名單進行管理，只有手機號在白名單中的用戶，才可以使用充電樁充電。

使用白名單可以實現一樁一用戶的私有充電樁。

小程序/APP

掃碼充電

掃碼或輸入充電樁編號后，進入充電頁面；

輸入充電參數，點擊啟動充電；

付款，可以選擇微信支付或錢包余額支付；

付款成功后，自動啟動充電；

錢包余額不足時，可以直接進行充值。

電站查詢

地圖上默認顯示20公里內的充電站；

輸入關鍵字，查詢充電站；

可以導航到充電站；

5.  運營模式

結語

充電樁運維管理系統是充電站運營的重要保障。AcrelCloud9000系統通過遠程監控、故障預警、能耗優化、智能調度等功能，實現充電設施的智能化管理，提升充電站的運營效率和用戶體驗。隨著新能源產業的發展，該系統將在未來發揮更加重要的作用，為智能充電基礎設施建設提供有力支撐。