朱意霞，李紅霞，史文強(qiáng)，陳志剛，鄧建慎，徐怡山

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電動汽車充電服務(wù)柔性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱意霞1，李紅霞1，史文強(qiáng)2，陳志剛1，鄧建慎1，徐怡山1

(1.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；2.許繼集團(tuán)有限公司，河南 許昌 461000)

針對電動汽車充電設(shè)施的運(yùn)營模式和用戶多樣化需求，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的充電設(shè)施柔性管理解決方案。構(gòu)建了真正面向不同用戶的充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理平臺架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對城市散布式充電樁、獨(dú)立充電站等其他相關(guān)設(shè)施的全面智能監(jiān)控運(yùn)營管理。管理系統(tǒng)平臺解決了充電卡消費(fèi)過程中的余額不足和逃費(fèi)問題，化解了充電設(shè)施經(jīng)營商的金融風(fēng)險(xiǎn)，深度挖掘充電運(yùn)營歷史數(shù)據(jù)并輔助運(yùn)營商決策運(yùn)營，加強(qiáng)了充電設(shè)施的運(yùn)營管理和客戶服務(wù)水平，研究內(nèi)容具有明顯的實(shí)用意義。

電動汽車；充電卡；充電樁；交易結(jié)算；發(fā)卡；運(yùn)營管理；應(yīng)用分析

0 引言

國家電網(wǎng)呼吁市場投資放開，欲吸引更多社會資本共同建設(shè)充電設(shè)施市場。由于缺乏明確的盈利模式，電動汽車充換電設(shè)施市場很難吸引社會資本[1]。只有充電站/樁網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)到位并且充電服務(wù)質(zhì)量有保障，才能瓦解消費(fèi)者對電動汽車?yán)m(xù)航里程的擔(dān)憂、消除消費(fèi)者購買電動汽車的顧慮，電動汽車快速發(fā)展必然降低充電站的閑置率，運(yùn)營商就會扭虧為盈[2]。

如何為電動汽車充電服務(wù)運(yùn)營及管理提供信息化堅(jiān)強(qiáng)支撐，保障充電服務(wù)安全、可靠、高效運(yùn)行，為電動汽車用戶提供智能、方便快捷的充電服務(wù)成為研究的重點(diǎn)。

1 運(yùn)營需求分析

充電設(shè)施的運(yùn)營特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)[3-5]：

(1) 在便民地點(diǎn)設(shè)置辦卡、充值等卡務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，便于普及充電卡；

(2) 充電站/樁正常運(yùn)行中無人值守，車主持卡充電、自動收費(fèi)，全過程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，提高交易效率，并且可以遠(yuǎn)程管理維護(hù)充電站/樁；

(3) 運(yùn)營商需要靈活定制經(jīng)營策略，比如調(diào)整電費(fèi)+服務(wù)費(fèi)的收取標(biāo)準(zhǔn)，定期推出套餐優(yōu)惠等活動，發(fā)放政府補(bǔ)貼；

(4) 實(shí)現(xiàn)消費(fèi)透明化，讓用戶隨時(shí)了解詳細(xì)的消費(fèi)明細(xì)，提高客戶消費(fèi)的信任度；

(5) 運(yùn)營商可以增加廣告等增值服務(wù)。

另外，充電站/樁的運(yùn)營歷史數(shù)據(jù)，也具備深度挖掘價(jià)值，分析結(jié)果可以輔助運(yùn)營商合理制定商業(yè)運(yùn)營決策[6]，旨在提高設(shè)施利用率、優(yōu)化站內(nèi)設(shè)施資源、降低充電站運(yùn)行維護(hù)成本，使得運(yùn)營商盈利最大化，促進(jìn)充電設(shè)施的快速發(fā)展。

切合這些市場運(yùn)營需求，依據(jù)多年來在電動汽車充換電站監(jiān)控運(yùn)營領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的通信、數(shù)據(jù)采集、Web技術(shù)，設(shè)計(jì)一套基于互聯(lián)網(wǎng)的B/S架構(gòu)的電動汽車充電服務(wù)運(yùn)營管理網(wǎng)絡(luò)化平臺，面向城市電動公交車輛、集團(tuán)公司車輛、私家電動汽車、出租車等提供分散服務(wù)、集中管理。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)及功能圖

電動汽車充電服務(wù)運(yùn)營管理系統(tǒng)主要由電動汽車充電樁、通信網(wǎng)關(guān)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、后臺服務(wù)模塊單元(數(shù)據(jù)采集、存儲、處理)、Web應(yīng)用以及充電支付卡組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖

該系統(tǒng)基于靈活開放的物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，支持各運(yùn)營商的設(shè)施規(guī)模配置，運(yùn)營商可以單獨(dú)運(yùn)營幾個(gè)離散的充電樁，也可以以城市為單位，實(shí)現(xiàn)城市散布式充電樁、獨(dú)立快充站等其他相關(guān)設(shè)施的全面智能監(jiān)控運(yùn)營管理。

充電樁具備高速CAN (Controller Area Network) 2.0接口，充電樁控制器與通信網(wǎng)關(guān)之間利用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，每個(gè)通信網(wǎng)關(guān)最多負(fù)責(zé)10個(gè)交流樁的通信或者4個(gè)直流樁的通信；通信網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)采集單元之間利用有線互聯(lián)網(wǎng)或者無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互。

充電樁具備專用于抄讀電能表的485 接口，結(jié)算功能就是充電樁控制器通過電能表 (計(jì)量單元)進(jìn)行充電電量計(jì)量計(jì)費(fèi)，計(jì)費(fèi)后的消費(fèi)金額需要進(jìn)行安全加密。認(rèn)證加密功能通過對樁讀卡器(ESAM模塊插接)的操作，實(shí)現(xiàn)樁和卡的雙向相互認(rèn)證、充電計(jì)費(fèi)結(jié)算數(shù)據(jù)的安全存儲和后臺通信數(shù)據(jù)加密。

同時(shí)，系統(tǒng)通過統(tǒng)一發(fā)放充電卡，以卡為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)一卡通行，跨充電點(diǎn)、跨運(yùn)營商在充電樁上刷卡充電并完成便捷支付。整個(gè)軟件系統(tǒng)分為三層。

通信層：負(fù)責(zé)從站點(diǎn)接收站內(nèi)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)采集層：負(fù)責(zé)存儲從站內(nèi)獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為歷史數(shù)據(jù)，提供現(xiàn)場一手?jǐn)?shù)據(jù)；

Web頁面展示層：提供友好的人機(jī)交互界面，包括充電卡管理、客戶管理、計(jì)量計(jì)費(fèi)、清分結(jié)算、資產(chǎn)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析及管理、運(yùn)維安排等。

2.2充電卡在系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)電動汽車車主無縫充電并提高充電樁的實(shí)用性，本系統(tǒng)把充電卡劃分個(gè)人記名卡、個(gè)人不記名卡和大客戶卡三種卡類型，用戶可以根據(jù)實(shí)際充電需要選擇卡類型，個(gè)人卡需要先充值再消費(fèi)，不允許透資，而大客戶卡不需要充值，采用先消費(fèi)再統(tǒng)一結(jié)算的模式。按照卡片應(yīng)用模式的不同又分為一卡一車和一卡多車充電模式，一卡一車充電模式指一張卡只能給一輛車充電，一卡多車充電模式指一張卡可同時(shí)給多輛車同時(shí)充電，下面詳細(xì)介紹兩種模式的消費(fèi)流程。

2.2.1一卡一車模式

該類模型可以適應(yīng)在私家車或者出租車司機(jī)采用個(gè)人卡充電場景中，個(gè)人卡啟動充電之后個(gè)人卡將被鎖定。個(gè)人卡充電消費(fèi)流程如圖2所示。

(1) 啟動充電之前，需要驗(yàn)證充電卡是否已經(jīng)掛失、余額是否充足，先從充電卡余額中預(yù)扣最大消費(fèi)金額，防止逃費(fèi)，需要再次刷卡結(jié)賬，此時(shí)根據(jù)實(shí)際充電金額進(jìn)行沖正支付，支付完畢。采用這種方式有效解決充電支付過程中的逃費(fèi)和余額不足的情況；通過檢驗(yàn)黑名單機(jī)制，有效防止卡片丟失造成的經(jīng)濟(jì)損失，保證資金安全。

(2) 啟動充電后，個(gè)人卡被鎖定(只有充電結(jié)束后，在本充電樁上再次刷卡結(jié)算后，該卡才能再次在其他充電樁上使用)。

(3) 開始充電，充電樁進(jìn)入充電狀態(tài)，禁止任何操作，只有再次刷啟動該次充電的卡才能進(jìn)行操作。充電過程中可在顯示屏上實(shí)時(shí)查看充電狀態(tài)及參數(shù)。

(4)?充電結(jié)束，用戶將卡再次放置在讀卡感應(yīng)位置，確認(rèn)充電狀態(tài)已完成，或者手動終止正在進(jìn)行的充電過程，刷卡結(jié)賬。充電結(jié)束后，充電樁將解除對該卡的鎖定。

圖2個(gè)人充電卡消費(fèi)流程

2.2.2一卡多車模式

該類模式適用在公交公司的公交車采用大客戶卡充電的場景中，一條線路甚至同一個(gè)公交公司下的車輛都可以用一張卡啟動充電，大客戶卡充電消費(fèi)流程如圖3所示。

圖3大客戶充電卡消費(fèi)流程

與個(gè)人卡不同的是，大客戶卡不需要預(yù)扣，不鎖定充電卡，支持多輛車同時(shí)充電。

3 交易結(jié)算

依據(jù)上述設(shè)計(jì)架構(gòu)，運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)平臺與樁之間的交易結(jié)算包括鑒權(quán)認(rèn)證、密鑰更新、取隨機(jī)數(shù)、計(jì)費(fèi)模型請求和查詢、下發(fā)黑名單、異樁解扣、刷卡支付、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等不同的交互業(yè)務(wù)。

密鑰更新：當(dāng)運(yùn)營監(jiān)控密鑰有變化時(shí)，主動向樁發(fā)送密鑰更新指令，樁收到密鑰數(shù)據(jù)完畢后開始ESAM密鑰更新，更新完成后返回結(jié)果。

取隨機(jī)數(shù)：樁在運(yùn)行過程中定時(shí)向監(jiān)控運(yùn)營系統(tǒng)索取隨機(jī)數(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，目的是保證數(shù)據(jù)的安全性。

計(jì)費(fèi)模型請求：當(dāng)樁的結(jié)算單元需要時(shí)主動向運(yùn)營平臺請求計(jì)費(fèi)模型。

計(jì)費(fèi)模型查詢：當(dāng)運(yùn)營監(jiān)控需要時(shí)，向樁查詢計(jì)費(fèi)模型。

下發(fā)黑名單：監(jiān)控運(yùn)營平臺需要時(shí)向樁下發(fā)黑名單，樁上的黑名單由充電樁保存。

刷卡支付：用戶使用刷卡結(jié)賬進(jìn)行充電卡支付。

遠(yuǎn)程維護(hù)管理：充電樁能夠遠(yuǎn)程動態(tài)更新計(jì)費(fèi)模型，動態(tài)下裝廣告等增值服務(wù)信息，支持遠(yuǎn)程更新配置及程序組件版本信息，支持遠(yuǎn)程診斷功能。

下面詳細(xì)介紹鑒權(quán)認(rèn)證和異樁解扣兩個(gè)業(yè)務(wù)模塊的交互流程。

3.1 鑒權(quán)認(rèn)證

充電樁與監(jiān)控運(yùn)營平臺重連時(shí)，確認(rèn)充電樁的合法性，通過連接時(shí)取隨機(jī)數(shù)方式完成鑒權(quán)認(rèn)證。

(1) 主站隨機(jī)數(shù)由運(yùn)營平臺端的ESAM芯片產(chǎn)生，用于監(jiān)控運(yùn)營數(shù)據(jù)加密和樁上數(shù)據(jù)解密。

(2) 終端隨機(jī)數(shù)由樁上ESAM芯片產(chǎn)生，用于樁上數(shù)據(jù)加密和監(jiān)控運(yùn)營平臺數(shù)據(jù)解密。

(3) 監(jiān)控運(yùn)營或者樁鑒權(quán)失敗，樁會重新發(fā)起認(rèn)證，在認(rèn)證未通過的情況下，樁是不能進(jìn)行刷卡充電的。

(4) 鑒權(quán)碼是用來判斷對方隨機(jī)數(shù)的正確性。

(5) 樁的資產(chǎn)編號和充電端口號在充電控制器界面上設(shè)置，設(shè)置保存到充電樁上。

具體流程如圖4所示。

步驟1上送數(shù)據(jù)：樁資產(chǎn)編號，充電端口號，ESAM卡卡號。

步驟2通知界面正在認(rèn)證。

步驟3下發(fā)數(shù)據(jù)：樁資產(chǎn)編號，充電端口號，主站隨機(jī)數(shù)。

步驟4上送數(shù)據(jù)：樁資產(chǎn)編號，充電端口號，終端隨機(jī)數(shù)，ESAM 安全模塊鑒權(quán)碼。

步驟5下發(fā)數(shù)據(jù)：樁資產(chǎn)編號，充電端口號，成功標(biāo)識，運(yùn)營管理系統(tǒng)鑒權(quán)碼。

圖4鑒權(quán)認(rèn)證流程示意圖

步驟6上送數(shù)據(jù)：樁資產(chǎn)編號，充電端口號，成功標(biāo)識。

步驟7認(rèn)證結(jié)果通知界面。

3.2 異樁解扣

異樁解扣的對象是刷卡充電過程中，充電結(jié)束時(shí)沒有刷卡，形成異常交易記錄，該交易記錄會送往運(yùn)營監(jiān)控和鎖在卡里面。如圖5所示。

圖5異樁解扣流程示意圖

(1) 操作員刷卡，充電樁控制器判斷卡里是否有異常記錄，并通知界面顯示。

(2) 卡里有異常記錄把所有異常的交易記錄信息送往運(yùn)營后臺。

(3) 監(jiān)控運(yùn)營平臺輪詢歷史庫里的異常交易記錄，將查詢到相應(yīng)的異常交易記錄發(fā)送給充電樁的存儲單元并通知界面顯示。

(4) 將監(jiān)控運(yùn)營平臺下發(fā)的異常交易記錄從卡中解扣，將解扣的交易記錄存在充電樁的存儲單元里，并加密上送。

(5) 監(jiān)控運(yùn)營系統(tǒng)對收到交易記錄進(jìn)行解密確認(rèn)，若某條交易解密失敗，則控制器會將該記錄重新加密上送，確認(rèn)記錄上送結(jié)果。

(6) 控制器通知界面解扣結(jié)果，界面提示用戶解扣結(jié)束取卡。

4 層級密鑰管理及實(shí)現(xiàn)

充電卡應(yīng)用系統(tǒng)使用的CPU卡根據(jù)功能及使用環(huán)境的不同，運(yùn)行中使用的CPU卡包括母卡控制卡、各種母卡和各種應(yīng)用卡，各級卡片發(fā)行采用3級管理機(jī)制：母卡控制卡負(fù)責(zé)生成各種應(yīng)用密鑰，并將生成的密鑰保存在CPU卡中；然后，根據(jù)實(shí)際需要制作不同的各種母卡，每種母卡根據(jù)實(shí)際需要只安裝母卡控制卡中的部分密鑰，從而有效保證母卡控制卡中的總體密鑰的安全性，不至于一張母卡出現(xiàn)問題導(dǎo)致所有的母卡甚至母卡控制卡出現(xiàn)安全問題?？ㄉ厦荑€的生成、發(fā)行、存儲于更新直接關(guān)系到充電卡發(fā)行及應(yīng)用系統(tǒng)的安全控制[7]?？ㄖ械拿荑€一鑰一用，對電子錢包圈存對應(yīng)采用圈存子密鑰，消費(fèi)功能對應(yīng)采用消費(fèi)子密鑰，更新數(shù)據(jù)對應(yīng)采用卡片應(yīng)用維護(hù)子密鑰，用戶開戶時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需要開通相應(yīng)的功能。支付卡內(nèi)部文件結(jié)構(gòu)[8-9]如圖6所示。

圖6充電卡內(nèi)部文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

舉例說明持卡人基本信息文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明如表1所示。

用戶通過向讀卡器發(fā)送相應(yīng)串口命令來完成對這些字段的訪問。

上述管理卡和支付卡的發(fā)行步驟如圖7所示。

各種卡的發(fā)行，需要有開發(fā)套件業(yè)務(wù)軟件支撐，套件構(gòu)成如表2所示，主要用于支付卡、PSAM、ESAM之間的交互。

表1字段說明

Table 1 Field description

圖7 CPU卡發(fā)行步驟

表2開發(fā)套件

Table 2 Development Kit

在讀卡器提供的接口函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行充電卡讀寫程序的開發(fā)，說明如下。

(1) 充電卡初始化：根據(jù)己經(jīng)確定的卡上文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初始化充電卡；己經(jīng)初始化的充電卡在母卡的控制下輸入各級密鑰(外部認(rèn)證密鑰、應(yīng)用維護(hù)密鑰和消費(fèi)子密鑰等)，通過與ESAM模塊交互灌入外部認(rèn)證密鑰、應(yīng)用維護(hù)密鑰；通過與PSAM模塊交互灌入消費(fèi)子密鑰、解鎖子密鑰；

(2) 充值：通過和PSAM模塊交互，向支付卡錢包充值。以滿足支付卡刷卡充電操作。

(3) 聯(lián)機(jī)解扣：用于支付卡灰鎖之后解扣，扣除實(shí)際交易金額，使支付卡恢復(fù)正常使用狀態(tài)。

(4) 驗(yàn)證PIN：客戶不確定支付卡PIN碼時(shí)，可進(jìn)行3次驗(yàn)證操作。驗(yàn)證成功，找回原來的PIN碼。如果3次驗(yàn)證失敗，則只能執(zhí)行重裝PIN命令，設(shè)置新的PIN碼。

(5) 重裝PIN：如果客戶忘記支付卡PIN碼，可執(zhí)行重裝PIN命令，設(shè)置新的PIN碼，以進(jìn)行后續(xù)正常交易。

最后，測試充電支付卡的操作安全性是否滿足數(shù)據(jù)傳輸和信息更改的安全要求。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮腏ava語言開發(fā)Web功能，主要包括卡片管理、客戶服務(wù)、業(yè)務(wù)管理、計(jì)量收費(fèi)、清分結(jié)算、資產(chǎn)管理等功能，主要功能介紹如下。

5.1 數(shù)據(jù)接入

從充電樁接收充電消費(fèi)數(shù)據(jù)記錄，并存儲在本地商用數(shù)據(jù)庫中，支持本地歷史數(shù)據(jù)的拷貝同步，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、分析和未來應(yīng)用業(yè)務(wù)的拓展。

5.2 管理功能

客戶信息管理模塊：完成用戶檔案信息錄入、客戶信息和個(gè)人密碼的更改、客戶關(guān)聯(lián)卡的記錄查詢等功能；

卡片管理維護(hù)模塊：卡片發(fā)行、充值、注銷、掛失/解掛、補(bǔ)卡、解凍、解鎖、黑名單管理等；以及支持卡片臺賬信息的查詢及信息更改功能。充電卡發(fā)放如圖8所示。

設(shè)備管理模塊：資產(chǎn)管理主要涵蓋設(shè)備資產(chǎn)統(tǒng)一編碼，設(shè)備臺帳管理，設(shè)備出入庫管理、設(shè)備缺陷管理、設(shè)備檢修管理，通過對區(qū)域內(nèi)電池、設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范管理，實(shí)現(xiàn)對資產(chǎn)的全生命周期狀態(tài)跟蹤管理；以及備品備件的需求計(jì)劃，及時(shí)補(bǔ)充易損件的庫存，保證設(shè)備零故障運(yùn)行。

圖8智能充電卡發(fā)卡界面

權(quán)限管理模塊：系統(tǒng)具備靈活的權(quán)限設(shè)置(充電服務(wù)參與方的權(quán)限)，具體權(quán)限可控制到具體功能點(diǎn)。

5.3 清分結(jié)算

在本系統(tǒng)中，最關(guān)鍵的就是資金一致問題，不能出現(xiàn)資金收支不對賬的情況。

用戶在充電樁上刷卡充電產(chǎn)生的交易金額結(jié)算方式有以下兩種。

統(tǒng)一結(jié)算：指公司集團(tuán)客戶在全市范圍內(nèi)的任何充電站內(nèi)充電，之后采用結(jié)算賬戶定期統(tǒng)一結(jié)算。

獨(dú)立結(jié)算：指個(gè)人充電客戶需要先充電再刷卡消費(fèi)，及時(shí)在樁上結(jié)賬。

這些消費(fèi)交易記錄和充值記錄，統(tǒng)一上傳到運(yùn)營平臺中的賬務(wù)模塊，每天生產(chǎn)對賬單，進(jìn)行對賬統(tǒng)計(jì)處理和數(shù)據(jù)清分，針對每個(gè)運(yùn)營商正確結(jié)算。

數(shù)據(jù)清分：對接銀行接口，定時(shí)劃撥給各充換電設(shè)施經(jīng)營商指定的賬戶，例如每天結(jié)算劃撥打賬一次。

對賬統(tǒng)計(jì)：具備掛賬和銷賬功能，將尚未結(jié)算的錯(cuò)誤交易掛賬，調(diào)整交易后能銷賬，確保對賬處理的一致性，不出現(xiàn)誤差。

5.4 查詢統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能

運(yùn)營商查詢某區(qū)域、某站、各充電樁的營業(yè)概況和客戶的消費(fèi)概況。

用戶查詢卡片臺賬，包括交易卡號、交易號、充電站點(diǎn)、充電樁號、充電金額、分時(shí)充電電量、電度表電量起止底度、充電起止時(shí)間和充電時(shí)長。

綜合報(bào)表分析與管理功能：日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)表。

5.5 應(yīng)用分析功能

該部分屬于運(yùn)營數(shù)據(jù)的高級應(yīng)用，針對消費(fèi)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析、匯總，并以靜態(tài)表格和動態(tài)圖表等方式進(jìn)行直觀化展示，輔助決策。集控站、各子站、樁以及客戶等各種運(yùn)營數(shù)據(jù)分析、匯總，很好地體現(xiàn)管理的科學(xué)性。

充電運(yùn)營分析：對運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析，以餅圖、棒圖形式直觀展示數(shù)據(jù)分布概況，給出各站運(yùn)營收益圖，各站的負(fù)荷曲線分析，各樁設(shè)備利用率分析圖以及用戶行為分析圖等高級應(yīng)用分析結(jié)果輔助決策，比如調(diào)整和新建哪些充電站/樁。以充電樁的設(shè)備利用率分析為例，給出圖9。

圖9充電設(shè)施使用概況分析圖表

6 總結(jié)

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具備對中小型充電站、小區(qū)內(nèi)充電樁以及分散型充電樁的管控，該系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：

(1) 系統(tǒng)具備豐富的結(jié)算、管理和應(yīng)用分析功能，有良好的功能擴(kuò)展和規(guī)模擴(kuò)展能力。

(2) 有利于加強(qiáng)運(yùn)營管理和提升客戶服務(wù)水平，為運(yùn)營商探索營銷模式轉(zhuǎn)變，提供寶貴的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

電動汽車充換電設(shè)施市場很難吸引社會資本，該系統(tǒng)的應(yīng)用很大程度上提高了交易效率、減少了充電樁的人工損耗、節(jié)約了站的運(yùn)行成本，也給用戶帶來極大的便利性，必將會在電動汽車充電設(shè)施市場吸引社會資本方面起到積極作用，從而進(jìn)一步推動電動汽車的快速發(fā)展。

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(編輯 姜新麗)

Design and implementation of electric vehicle charging service flexible management system

ZHU Yixia1, LI Hongxia1, SHI Wenqiang2, CHEN Zhigang1, DENG Jianshen1, XU Yishan1

(1. XJ Electric Co., Ltd, Xuchang 461000, China; 2. XJ Group Corporation, Xuchang 461000, China)

Given the operation modes of electric vehicle charging facilities and the diverse needs of users, this paper puts forword the flexible management solutions for the charging facilities based on the internet of things, constructs the charging service network management platform for different user,realizes monitoring and control operation management comprehensively and intelligently for the spread type charging pile in the city, independent charging station and other related facilities. The management system platform solves the problem of inadequate balance in the consuming process of the charge card and fee evasion, resolves the financial risk about the charging facilities operators, studies in-deepth the history data about charge operating and gives assistance to the operators for operational decisions, and strengthens level about operation management of the charging facilities and customer service, which has obvious practical significance.

electric vehicle; charge card; charging pile; transaction settlement; card issue; operation management; application analysis

10.7667/PSPC151095

2015-06-29；

2015-09-01

朱意霞(1981-),女,碩士,工程師,主要研究方向?yàn)殡妱悠嚦鋼Q電站系統(tǒng)方案; E-mail: gracie-009@163.com

李紅霞(1977-),女,本科,工程師,主要研究方向?yàn)殡姎庾詣踊?E-mail: lihongxia5000@sina.com

史文強(qiáng)(1986-)，男，工程師，主要從事電子式互感器的研發(fā)工作。