浅聊安科瑞光储充一体化充电站的控制策略研究

张继冬

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要： 随着新能源汽车的快速发展，光储充一体化充电站成为解决能源供应和可持续发展的重要途径。本文以安科瑞光储充一体化充电站为例，深入探讨其控制策略。通过对光伏发电系统、储能系统和充电设施的协同控制，实现能源的高效利用、稳定供电和成本优化。分析了不同控制策略的原理和优势，并结合实际应用场景提出了优化建议，为光储充一体化充电站的发展提供参考。

1. 最大功率点跟踪（MPPT）
   光伏发电系统的输出功率受到光照强度和温度等因素的影响，存在最大功率点。采用 MPPT 控制策略可以实时跟踪光伏发电系统的最大功率点，提高发电效率。常见的 MPPT 算法有扰动观察法、电导增量法等。

2. 孤岛检测与保护
   当电网发生故障或停电时，光伏发电系统可能会继续向负载供电，形成孤岛现象。孤岛检测与保护策略可以及时检测到孤岛现象，并采取相应的保护措施，确保人员和设备的安全。

1. 充放电控制
   储能系统的充放电控制是实现削峰填谷和稳定供电的关键。根据电网负荷、光伏发电量和储能系统状态等因素，控制系统可以制定合理的充放电策略。例如，在电网低谷时段充电，在电网高峰时段放电；当光伏发电量大于充电负荷时充电，当光伏发电量不足时放电等。

2. 能量管理
   储能系统的能量管理主要包括容量管理、功率管理和寿命管理等方面。容量管理是指根据储能系统的容量和充放电特性，合理分配储能容量，提高储能系统的利用率。功率管理是指根据电网负荷和光伏发电量的变化，实时调整储能系统的充放电功率，保证系统的稳定运行。寿命管理是指通过合理的充放电策略和控制参数，延长储能系统的使用寿命。

1. 智能充电控制
   充电设施的智能充电控制可以根据新能源汽车的电池状态、充电需求和电网负荷等因素，自动调整充电功率和充电时间，实现快速、安全、高效的充电。例如，采用恒流恒压充电模式、智能充电调度算法等。

2. 有序充电管理
   有序充电管理是指通过对充电设施的合理调度和控制，实现新能源汽车的有序充电，避免充电高峰对电网造成过大的冲击。例如，采用分时电价、预约充电等方式，引导用户在电网低谷时段充电。

四、安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案

（一）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。

（二）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。

（三）系统结构

系统分为四层：

（1）即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

（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。

（四）安科瑞充电桩云平台系统功能

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。

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。

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.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。

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。

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。

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

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。

五、系统硬件配置

五、结论

参考文献

[1]钱程.储能式电动汽车充电桩的设计D]，安徽理工大学，2018.

[2]王迎州,艾青,何建民,余加民.光储充一体化充电站的控制策略研究

[3]企业微电网设计与应用手册2022.05版.

作者简介

张继冬，男，安科瑞电气股份有限公司。