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隨著電動汽車在智能小區(qū)的普及，其充電需求與小區(qū)供電及管理的矛盾日益顯著。本文深入剖析智能小區(qū)電動汽車充電需求特點，詳細探討當前面臨的諸多挑戰(zhàn)，多方面闡述有序充電策略的優(yōu)化方向與實施路徑，并介紹相關智能技術平臺在助力有序充電中的關鍵作用，旨在為提升智能小區(qū)電動汽車充電管理水平、保障居民便捷用電提供理論依據(jù)與實踐指導。
一、引言
在當今大力倡導綠色能源與智慧生活的時代背景下，智能小區(qū)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢，與此同時，小區(qū)內電動汽車的保有量也在持續(xù)攀升 。然而，這一發(fā)展也帶來了充電需求集中、供電負荷壓力變大以及管理協(xié)調困難等一系列挑戰(zhàn)。因此，如何優(yōu)化智能小區(qū)電動汽車的有序充電策略，已成為實現(xiàn)小區(qū)可持續(xù)發(fā)展、提升居民生活品質的關鍵課題。正如王歡、徐建軍在東北石油大學電氣信息工程學院的相關研究中所指出的，能源與電力系統(tǒng)的合理規(guī)劃與管理對于應對此類問題至關重要。
二、智能小區(qū)電動汽車充電需求特點
2.1充電時間相對集中
智能小區(qū)居民的出行規(guī)律呈現(xiàn)一定共性，工作日下班后（通常17:00-21:00）以及周末白天外出歸來時段，大量電動汽車集中返回小區(qū)，此時車主普遍有充電需求，導致小區(qū)內充電樁使用高峰集中出現(xiàn)，給供電系統(tǒng)帶來瞬間較大壓力。
2.2充電時長需求不一
不同居民的日常出行距離各異，所駕駛電動汽車的電池剩余電量和所需充電時長差別較大。短途通勤車輛可能只需補充少量電量，耗時較短；而長途出行歸來的車輛則往往需要長時間、大容量充電，這增加了充電資源分配的復雜性。
2.3與居住環(huán)境緊密關聯(lián)
車主在進行充電時段選擇時，會綜合考慮噪音、安全性等居住環(huán)境因素。例如，部分居民擔憂夜間充電樁運行噪音干擾休息，傾向于白天充電；對于充電樁安裝位置靠近自家窗戶或日常活動區(qū)域的情況，也會謹慎斟酌充電時間。
三、智能小區(qū)電動汽車有序充電面臨的挑戰(zhàn)
3.1小區(qū)電網(wǎng)容量受限
多數(shù)既有智能小區(qū)在規(guī)劃建設初期未充分考慮大規(guī)模電動汽車充電需求，配電網(wǎng)容量相對較小。一旦多輛電動汽車同時充電，容易超出電網(wǎng)承載能力，引發(fā)電壓跌落、線路過載等問題，不僅影響充電效率，還可能危及小區(qū)內其他用電設備正常運行。
3.2充電樁布局不合理
部分小區(qū)充電樁布局缺乏科學規(guī)劃，存在分布不均現(xiàn)象。有的區(qū)域充電樁過于密集，使用率不高，造成資源閑置；而部分居民樓附近充電樁數(shù)量不足，車主充電不便，甚至出現(xiàn)私拉亂接電線充電的違規(guī)行為，帶來安全隱患。
3.3充電費用管理不精細
現(xiàn)行充電收費模式較為單一，未能充分結合峰谷電價、電力成本以及小區(qū)運維成本等因素制定差異化價格。既不利于引導居民合理安排充電時間，也難以保障小區(qū)充電樁運營的經濟效益，進而影響后續(xù)設施更新與維護投入。
3.4缺乏有效的協(xié)調管理機制
小區(qū)物業(yè)、充電樁運營商、車主之間信息溝通不暢，缺乏統(tǒng)一協(xié)調管理。物業(yè)難以實時掌握充電樁使用情況與電網(wǎng)負荷；運營商不能及時了解車主需求反饋；車主對充電政策、設備故障維修等信息獲取滯后，致使整體充電秩序混亂，問題解決效率低下。
四、智能小區(qū)電動汽車有序充電策略優(yōu)化探討
4.1基于動態(tài)電價的引導策略
依據(jù)小區(qū)用電峰谷時段以及電網(wǎng)負荷實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(tài)調整充電樁電價。在夜間低谷用電時段（如0:00-6:00）大幅降低電價，鼓勵居民錯峰充電；臨近用電高峰閾值時適度提高電價，抑制集中充電需求，利用價格杠桿平衡供需，減輕電網(wǎng)壓力。同時，向居民實時推送電價信息及充電成本預估，提升居民參與積極性。
4.2智能優(yōu)化充電調度算法
引入如粒子群優(yōu)化算法、模擬退火算法等智能算法，綜合考量車輛剩余電量、車主充電時間偏好、充電樁空閑狀態(tài)、預計充電時長等多因素，為每輛車量身定制相配的充電計劃。當多輛車同時請求充電時，快速分配比較合適的充電樁與充電時段，縮短平均等待時間，提高充電設施利用率。
4.3優(yōu)化充電樁布局規(guī)劃
結合小區(qū)居民樓分布、停車位規(guī)劃以及用電需求預測，運用地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術，對充電樁進行科學布局優(yōu)化。優(yōu)先在高需求區(qū)域增設充電樁，確保各區(qū)域充電服務均衡覆蓋；同時，合理規(guī)劃充電樁類型，兼顧慢充與快充需求，滿足不同車主使用場景。
4.4建立多方協(xié)同管理機制
搭建小區(qū)物業(yè)、充電樁運營商、車主三方共享的智能管理平臺。物業(yè)借助平臺實時監(jiān)控電網(wǎng)負荷與充電樁運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常；運營商利用平臺收集用戶反饋，優(yōu)化運營策略，推送設備維護信息；車主可在平臺查詢充電樁實時信息、預約充電時段、了解收費政策，實現(xiàn)信息互通、協(xié)同有效。
5、配套軟硬件
| 類型 | 型號 | 圖片 | 功能 |
| 安科瑞充電樁收費運營云平臺 | AcrelCloud-9000 |
| 安科瑞響應節(jié)能環(huán)保、綠色出行的號召，為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kW交流充電樁，30kW壁掛式直流充電樁，智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經濟、智能運營管理的市場需求，提供電動汽車充電軟件解決方案，可以隨時隨地享受便捷安全的充電服務，微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務窗，充電方式多樣化，為車主用戶提供便捷、安全的充電服務。實現(xiàn)對動力電池快速、安全、合理的電量補給，能計時，計電度、計金額作為市民購電終端，同時為提高公共充電樁的效率和實用性。 |
| 互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁 | AEV-AC007D |
| 額定功率7kW，單相三線制，防護等級IP65，具備防雷 保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方：4G/wifi/藍牙支持刷卡，掃碼、免費充電可選配顯示屏 |
| 互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC030D |
| 額定功率30kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠 程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
| 互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC060S |
| 額定功率60kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
| 互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC120S |
| 額定功率120kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
| 10路電瓶車智能充電樁 | ACX10A系列 |
| 10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級IP65，僅支持免費充電 |
| 2路智能插座 | ACX2A系列 |
| 2路承載電流20A，單路輸出電流10A，單回路功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級IP21，支持刷卡充電 |
| 20路電瓶車智能充電樁 | ACX20A系列 |
| 20路承載電流50A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX20A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX20A-YN：防護等級IP21，支持刷卡，免費充電 |
| 落地式電瓶車智能充電樁 | ACX10B系列 |
| 10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW：戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL：戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告 |
| 絕緣監(jiān)測儀 | AIM-D100-ES |
| AIM-D100-ES系列直流絕緣監(jiān)測儀可以應用在15~1500V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測直流不接地系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低于設定值時，發(fā)出預警或報警信號。 |
| 絕緣監(jiān)測儀 | AIM-D100-T |
| AIM-D100-T系列直流絕緣監(jiān)測儀可以應用在10~1000V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測直流不接地系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低于設定值時，發(fā)出預警或報警信號。 |
| 智能邊緣計算網(wǎng)關 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。 |
| 擴展模塊ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
| 擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通 | ||
| 導軌式單相電表 | ADL200 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，輸入電流：10（80）A； 電能精度：1級 支持Modbus和645協(xié)議 證書：MID/CE認證 |
| 導軌式電能計量表 | ADL400 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相總有功電能，總正反向有功電能統(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)格：經互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 證書：MID/CE認證 |
| 無線計量儀表 | ADW300 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項目） 證書：CPA/CE認證 |
| 導軌式直流電表 | DJSF1352-RN |
| 直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量，復費率電能統(tǒng)計，SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入*大1000V，電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級，1路485通訊，1路直流電能計量AC/DC85-265V供電 證書：MID/CE認證 |
| 面板直流電表 | PZ72L-DE | 
| 直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入*大1000V，電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級 證書：CE認證 |
| 電氣防火限流式保護器 | ASCP200-63D |
| 導軌式安裝，可實現(xiàn)短路限流滅弧保護、過載限流保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測等功能;1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為0~63A，額定電流菜單可設。 |
| 開口式電流互感器 | AKH-0.66/K |
| AKH-0.66K系列開口式電流互感器安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。 |
| 霍爾傳感器 | AHKC |
| 霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強。 |
| 智能剩余電流繼電器 | ASJ |
| 該系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動作保護器，主要適用于交流50Hz，額定電壓為400V及以下的TT或TN系統(tǒng)配電線路，防止接地故障電流引起的設備和電氣火災事故，也可用于對人身觸電危險提供間接接觸保護。 |
六、結論
智能小區(qū)電動汽車有序充電策略優(yōu)化是一項復雜而系統(tǒng)的工程，面臨供電、管理、用戶需求等諸多挑戰(zhàn)。但通過深入剖析充電需求特點，針對性地實施優(yōu)化策略，并借助安科瑞充電樁收費運營云平臺等先進技術賦能，有望實現(xiàn)智能小區(qū)電動汽車充電的有序效率管理，保障小區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定運行，提升居民電動汽車使用體驗，為智能小區(qū)綠色能源應用與可持續(xù)發(fā)展注入強勁動力。未來，隨著技術的持續(xù)進步與協(xié)同管理模式的不斷完善，智能小區(qū)電動汽車充電管理必將邁向更高水平。
