新能源电动汽车多场景智慧充电系统:革新充电体验,引领绿色出行 CNR225-2462
这个项目要解决什么背景问题?
随着新能源电动汽车保有量持续增长,充电基础设施的供给结构与实际需求之间的矛盾逐渐显现。传统充电桩采用固定安装模式,车位与充电桩之间形成刚性绑定关系,导致充电资源在时间和空间两个维度上的利用率不均衡。
从问题机制来看,固定充电桩受限于场地条件,在大型商超、小区地下停车场以及带环形通道的地下停车场等场景中,往往无法实现对所有车位的有效覆盖。部分车位长期被燃油车占用,部分充电桩长时间闲置,而高峰时段又出现排队充电的现象。这种供需错配的根源在于充电桩位置不可调整,无法跟随车辆的实际停放位置进行动态匹配。
针对上述问题,本项目研发了新能源电动汽车多场景智慧充电系统,以可移动充电桩为核心,结合大数据平台与三维建模技术,有效提升了充电桩利用率和车位覆盖率,为不同场景下的充电服务提供了新的解决路径。
现场存在哪些具体问题?
- 固定安装导致覆盖不足。传统充电桩一经安装便固定于特定车位,无法根据车辆停放位置灵活调整,在车位布局复杂的停车场中,大量车位无法获得充电服务。
- 充电桩利用率不均衡。部分区域充电桩长期闲置,而另一些区域在高峰时段供不应求,固定模式难以在时间与空间上实现资源调配。
- 场地条件限制安装范围。大型商超、小区地下停车场及带环形通道的地下停车场,因结构复杂、管线布置受限,传统充电桩的安装难度大、成本高。
- 供电方式单一。传统充电桩多依赖市电供电,缺乏对光伏、风电等新能源的接入能力,能源利用效率有待提高。
- 运维管理效率偏低。充电桩状态监测、电量采集和线损管理等功能分散,缺乏统一的平台化集中管理手段,运营效率受到制约。
本项目的创新目标是什么?
本项目旨在构建一套基于大数据平台的多场景智慧充电系统,通过可移动充电桩设计与多能互补供电方式,实现从“车找桩”到“桩找车”的模式转变,在有限充电桩数量条件下大幅提升车位覆盖率,同时实现充电设施的集中监控、电量采集与线损管理,提高运营效率与能源利用效率。
技术方案如何实现?
系统以现有固定充电桩为基准,通过三维建模技术将电气设备、电力附属设施及电网业务部件进行数字化表达,并融合充电桩使用状态与位置数据,构建全面智能的充电网络。核心设备为可移动充电桩,采用悬吊安装方式,可在轨道或悬吊结构上灵活调整位置,从而实现30%的移动充电桩对100%车位的覆盖。
在供电方面,系统采用市电与光伏发电、风电等多能互补充电蓄电方式,通过PCS储能变流为充电桩提供稳定可靠的电源。系统具备模块化、集成化、机动性、多样化、数据化、安全化、监测化、经济化及多源化等特点,支持实时监控、电量采集和线损管理等功能,实现平台的集中管理。
操作流程上,车主通过人机交互界面提出充电需求,系统根据大数据分析结果,精准调整充电设施的数量与位置,将可移动充电桩调度至目标车位附近,完成充电服务。整个过程由平台统一管理,减少了人工干预环节。
创新亮点有哪些?
- 可移动充电桩设计:采用悬吊安装方式,充电桩可在一定范围内灵活移动,打破传统固定安装的位置限制,实现充电桩与车位的动态匹配。
- 高覆盖率调度:以30%的移动充电桩覆盖100%车位,显著降低充电设施建设数量,同时提升车位充电可达性。
- 多能互补供电:融合市电、光伏发电和风电等多种能源,通过PCS储能变流为充电桩供电,提高能源利用效率,促进新能源应用。
- 平台集中管理:具备实时监控、电量采集、线损管理等功能,实现充电设施的集中化、数据化管理,提升运营效率。
- 多场景适应能力:可灵活适应大型商超、小区地下停车场及带环形通道的地下停车场等多种场景,解决场地条件受限的安装难题。
落地应用效果如何?
目前,新能源电动汽车多场景智慧充电系统已完成实验室环境验证,展现出良好的性能与稳定性。在验证环境中,系统实现了可移动充电桩的灵活调度、多能互补供电的稳定运行以及平台集中管理功能的完整闭环,各项指标达到预期目标。
与传统固定充电桩方案相比,本系统在车位覆盖率、充电桩利用率和场景适应性方面均有明显提升,为后续在各类充电场景中的推广应用奠定了基础。
| 对比项 | 传统方式 | 本成果 |
|---|---|---|
| 充电桩安装方式 | 固定安装,位置不可调整 | 悬吊安装,可灵活移动 |
| 车位覆盖率 | 受场地限制,覆盖有限 | 30%移动桩覆盖100%车位 |
| 供电方式 | 以市电为主 | 市电+光伏+风电多能互补 |
| 运维管理 | 功能分散,人工巡检为主 | 平台集中管理,实时监控 |
| 场景适应性 | 复杂场地安装困难 | 多场景灵活适应 |
产出物:新能源电动汽车多场景智慧充电系统,包括可移动充电桩、三维建模数字化平台、大数据调度模块及多能互补供电单元。
适用场景:大型商超停车场、小区地下停车场、带环形通道的地下停车场等需要灵活充电服务的场所。
延伸阅读
常见问题
Q:可移动充电桩如何实现位置调整?
A:充电桩采用悬吊安装方式,可在悬吊结构上灵活移动,系统根据车主需求和车位使用状态进行调度,将充电桩移至目标车位附近。
Q:30%的移动充电桩如何覆盖100%车位?
A:通过大数据分析充电需求的时间和空间分布,系统动态调整充电桩位置,使有限的充电桩在不同时段服务不同车位,从而实现全覆盖。
Q:系统目前处于什么阶段?
A:系统已完成实验室环境验证,性能与稳定性良好,后续将在各类充电场景中推广应用。
数据来源:项目验收报告及现场应用统计,单位信息已脱敏处理。
本文由中广研创新整理。
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