電動汽車充電樁是由充電控制單元和支付管理這兩個部分組成，充電控制部分主要負責充電電源模塊的功率變換輸出控制,支付管理部分主要負責完成用戶信息登錄、電量計量、費用結算、支付管理等功能。現有充電樁組成部分之間相互交錯融合，并未能實現充電控制與支付管理業務之間的*獨立分離，使得充電樁產品的擴展性能差，不利于系統集成,同時也增加運營成本。

現有充電樁組成示意圖

一、電動汽車充電樁的通訊方式

電動汽車充電樁作為電網配用電側，其結構的特殊性決定了其通信方式需要與配電網自動化一起綜合考慮。在不同的區域和條件下，其通信方式主要有有線和無線兩種：

1、有線方式主要以工業串行總線（CAN總線、RS485、RS232）和有線以太網（光纖、RJ45接口線）為主,有線方式的主要點是設計簡單、數據傳輸可靠、網絡容量大,缺點是布網布線復雜，施工成本高，擴展性差，難于維護。

2、無線方式主要是采用移動運營商提供的無線網絡數據服務，如:無線WiFi.GPRS,4G網絡等。無線方式的點是：成本低、施工周期短、適應性強、擴展性好、易于擴展和維護。

因此，設計基于無線網絡技術的電動汽車充電樁控制系統，能夠簡化系統通信方式，用戶可以通過在手機客戶端建立APP,完成充電樁控制以及云端服務器之間的數據通信,完成智能化充電和支儺理等業務。

二、新型汽車充電樁系統組成

基于無線網絡技術的電動汽車充電樁控制系統由硬件系統，Android系統，應用層軟件，組網實現四大部分共同組成。

硬件系統是由MCU處理器、控制單元、RST85接口、CAN通信接口、以太網接口、保護電路等部分組成。使用的MCU是STM32F107系列芯片，集成各種高性能工業標準接a,可以滿足工業、醫療、樓宇自動化等多種產品需求。另外,根據標GB/T20234.1-2015電動汽車傳導充電用連接裝置中的充電模式4、連接方式C的充電接口方式要求設計直流充電樁的控制弓I導電路。

從Android系統來看，是基于Linux開放源代碼的系統。該系統采用了客戶端/服務端的程序架構：客戶端用于與用戶之間的直接交互，服務端則完成程序計算，提供基礎數據和服務。該系統無需大幅修改Android系統代碼，只需修改Linux內核代碼，增加部分接口驅動程序，如觸摸屏通信，打卡機通信，485底層通信等。

Andmid應用程序框架分為應用層、應用框架層、系統運行庫層和Linux內核層。在本文描述的充電樁控制系統中,應用層軟件對應的就是框架里的應用層。應用層軟件為系統管理人員提供操作服務系統，用于管理系統賬戶，充電IC卡以及充電樁體等信息。客戶端是基于Andmid手機開發的APP服務平臺，充分利用LBS（位置服務）技術和地圖服務,實現實時定位、目的地導航、充電樁信息査詢、預約充電等功能,并能獲取充電樁的狀態信息,例如是否有空閑的充電樁、目狀態、以及支付結算等。

在組網實現方面，該系統釆用的是無線通信與無線中繼技術，能夠全覆蓋充電樁，充電樁體上集成無線通信模塊,支持IEEE802.il協議標準，能夠為無線就地組網提供基礎支持，而在局域網中各個充電樁就成為其網絡節點。集成無線AP技術，用于實現充電設備間通過超信號來進行橋接中繼的功能，且不會影響無線的覆蓋范圍。

三、系統測試驗證

對充電樁下位機硬件、后臺管理系統、手機客戶端APP進行測試。硬件測試內容包括：觸摸屏顯示界面、急停按鍵功能、以及直流接觸器工作切換控制等；后臺管理系統測試內容包括：用戶信息、參數設置、充電狀態等；手機客戶端測試內容包括：掃碼登陸、選擇充電模式、電量數據顯示和充電控制等功能。經過測試驗證，充電樁的各項功能均滿足設計要求，而且操作方便，便于后臺管理，充電功率能滿足各種不同用戶需求。

四、安科瑞充電樁運營管理平臺

1、系統架構

安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營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模塊或GPRS模塊接入互聯網，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。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體功能如下：

資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

交易結算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表

用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理

充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等

小程序：掃碼充電，賬單支付等功能

數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲和解析

變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

2、平臺功能

2.1平臺登錄

在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。