电动汽车充换电系统设计方案

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1、电动汽车充换电系统设计方案1 概述纯电动汽车要推向社会，走进寻常百姓家，除价格适中外，还必须建设完善的配套设施，首当其冲的便是充换电站。充换电设施 是新能源汽车示范推广的重要配套设施，在很大程度上决定示范推 广成效。因此，为有序推进纯电动汽车充换电设施的建设，政府各 级部门多次召开专题会议研究，讨论确定布点方案及实施要求。本方案主要是以“车电分离、换电为主；裸车销售、电池租赁； 集中充电、分散配送”的电动汽车换电商业模式为基础提出的一系 统解决方案。用户只需购买裸车，电池由运营商统一经管，换电过 程如同去加油站加油。2 设计原则本系统设计需遵循以下设计原则。（1）可靠性原则：采集和传输系统的可

2、靠性是具有实用性的前 提。（2）实用性原则：充分考虑各业务层次、各管理环节数据处理 的实用性，把满足用户生产和管理业务作为第一要素进行考虑。用 户接口和操作界面应尽可能考虑人体结构特征及视觉特征，界面力 求美观大方，操作力求简便实用；建立统一的数据平台，满足未来 数据利用以及原有数据的继承，为数据的再利用提供保障。（3）先进性原则：在技术上采用业界先进、成熟的软件开发技 术，面向对象的设计方法，可视化的、面向对象的开发工具；支持Internet/Intranet 网络环境下的分布式应用；客户层/服务器组件/资源 管理器三层体系结构与浏览器 /服务器体系结构相结合的先进的网 络计算模式。（4）灵

3、活性和可维护性原则：具有良好的灵活性和可维护性。软件设计尽可能模块化、组件化，并提供配置模块和客户化工具， 使应用系统可灵活配置，适应不同的情况。数据库的设计尽可能考 虑到将来的需要。系统可灵活地扩充业务功能，无缝互连其它业务 系统，提供必要的系统外联接口和丰富的设备接口，能方便地进行 软件客户化定制与维护。（4）安全、可靠性原则：安全性一直是网络及系统管理的薄弱 环节之一，而用户对网络安全的要求又相当高，因此安全性原则非 常重要。应用系统做统一的身份认证和权限管理。实现单点登陆， 多项访问；有限操作，保存痕迹；应用层与基础数据层均有访问限 制，做到安全可靠，防止非法用户的入侵。（5）标准化原

4、则：采用 XML、HL7、ICD10、SNOMED、IHE 等工业标准，软件的数据字典遵循国际和国家数据字典的规范和准 则。（6）可配置性与可移植性：共性功能的平台化、模块化的结构、 内置的模块配置规范，实现系统的自由组合，适应不同系统平台和 数据库环境，更便于系统升级换代。（7）可扩展性与可集成性：独立的应用服务器处理系统间的集 成问题，建立功能关联关系，将不同既往和未来系统集成到一致的 工作平台，适应业务变化和流程动态调整的需要。3 系统建设方案3.1 系统架构本方案以自动化设备、电气自动化控制理论、计算机控制、网 络化信息管理为基础，依托相对成熟的电池仓库系统、全自动智能 视觉换电系统，

5、建设集电池采购、物流配送、电池自动更换、电池 充电、电池维护、电池回收为一体的运营管理平台。系统架构如图1 所示。区域物流电池调配中心：根据各 地区运营公司需求完成 电池板区域运输配送总部（管理中心）规则中心：各种基本资料的编码和 信息处理规则数据中心：数据的集中与交换决策中心：信息分析并辅助决策地区运营公司（地区调度中心）运营中心：电池充换、维修、回收等调 度、营销策略制定、统计分析数据中心：地区数据的集中与交换 结算中心：资金安排、内部结算、电池 供应商结算核算中心：财务核算、业绩考核换电站 完成车 辆电池 板自动 更换采购中心根据各地区 运营公司需 求采购电池充电中心对亏电电 池板进行

6、充电维护中心对不良电 池板进行 维护保养回收中心 对到寿命 的电池板 进行销毁物流中心 完成地区 内电池板 运输配送系统架构图 1图中，软件架构为：总部数据服务器负责所有信息和数据存储处理与分析，地区数据服务器负责本地区的所有信息和数据存储处 理与分析，运营管理平台软件采用 B/S 架构，换电站、充电中心控 制软件采用C/S架构。电动汽车用户可以通过移动终端专用APP链 接数据服务器实时查看附件充电站情况，如果需要，数据服务器也 可对网络上的移动终端推送消息（如服务或促销等消息）。3.2 运营模式总部总部公司为规则制定中心、数据中心、决策中心，另外，电池 的采购、区域配送和区域运营公司的管理也

7、为归总部公司统一管理 和调配。运营公司 运营公司可通过加盟的方式进行经营，需在总部协助下，自建 换电站、充电中心、维护中心、回收中心、物流中心，并对其进行 运营管理。在总部公司指导价原则上，享有一定的自主定价权。3.3 系统各模块功能3.3.1 总部总部公司主要的功能如下：（1）负责电池统一采购；（2）负责各运营公司之间的电池配送；（3）对运营公司进行管理，包括批准新运营公司成立，响应运 营公司电池采购和配送、电价调整等计划；4）协助运营公司建设换电站、充电中心、维护中心、回收中 心、物流中心等；（5）可查看所有地区的电池和电动汽车实时信息；（6）发布通知公告，更新公司新闻动态等。3.3.2

8、运营公司运营公司主要的功能如下：（1）在总部公司协助下，建设换电站、充电中心、维护中心、 回收中心、物流中心；（2）制定电池采购计划，并完成新电池入库编码；（3）及时响应各站点与中心的申请计划，如各站点与中心电池 出入库申请，缺货登记等；（4）制定营销策略，申请电价变更等；（5）实时对本地区的电动汽车车况信息采集、通过无线传输技 术接口方式反馈给运营管理平台；（6）可查看本地区地区的电池和电动汽车实时信息；（7）人员管理，对各站点和中心的人员进行配置和管理。3.3.3 换电站（1）完成车辆电池自动更换（换电流程控制与监控）；（2）电池仓管理，包括电池出库入库管理，电池信息管理，换 电策略控制（

9、如电池采用先进先出模式）；（3）车辆信息录入，为新车办卡；（4）物流配送申请，电池缺货登记；（5）销售统计分析。3.3.4 充电中心（1）电池仓管理，包括电池充电管理，电池出库入库管理，电 池信息更新；（2）电池维护申请；（3）充电量统计分析；3.3.5 维护中心（1）电池仓管理，包括电池维修流程管理，电池出库入库管理， 电池信息更新；（2）电池回收申请；3.3.6 回收中心（1）电池出库入库管理；（2）电池报废处理；3.3.7 物流中心根据各站点及中心的物流申请单，完成电池在各站点与中心的 流转配送。3.3.8 移动端 app（1）链接地区服务器，实时查看全区或附近换电站电池信息； （2）预

10、约换电服务；（3）提前锁定换电站电池仓中需要更换电池的型号。4 数据服务器软件子功能及业务流程4.1 软件子功能功能子系统说明系统管理1、用户管理（添加、修改、删除用户）；2、权限及访问管理；3、使用日志记录等。首页1、总公司发布通知公告；2、运营商申请建立运营公司；3、 发布相关新闻；4、 企业简介。运营公司管理1、营业情况统计分析；2、人员配置与管理。换电站1、电池信息监控；2、换电预约处理；3、电池仓库电池更换申请；4、出入库单处理；5、车辆信息录入；6、销售情况统计分析。充电中心1、电池信息监控；2、电池信息更新；3、出入库单处理；4、电池维护申请；5、 充电量统计分析。维护中心1、电

11、池信息更新；2、出入库单处理；3、电池回收申请。回收中心1、电池入库单处理；2、电池销毁申请。物流中心1、物流单处理。申请单处理1、总部公司处理运营公司的申请单，如采购申请 单、运营公司新建申请单等；2、运营公司处理各站点和中心申请单，如换电站 换电池申请单、充电中心电池维护申请单、维护中心电池回收申 请单、回收中心电池报废申请单等。4.2业务流程1）运营公司成立申请流程2）运营商电池采购流程3）换电站物流配送流程4）电池维护与回收流程5）新建换电站流程6）新建充电中心流程5 数据安全与可靠性设计本系统为保障数据安全与可靠性，同时为兼顾灵活性，数据存 储采用三级存储方式，总部数据服务器存储所有

12、数据，运营公司数 据服务器存储本地区相关数据，各站点与中心存储各站点与中心的 数据，为保障数据安全性，三级之间相关数据可双向同步。为保障 换电站在网络出现故障时也能工作，其控制客户端可在网络出现故 障时，连接本站点服务器，进行读取相关信息，完成电池更换，同 时更新数据库数据，当网络恢复时，第一时间把更改的数据同步到 运营商和总部数据服务器中。另外，本系统软件安全可靠性还采用 如下方法进行保障：（1） 采用 MD5 加密对用户密码进行处理，以暗文比对方式 进行验证；2） 简单加密对部分敏感信息进行处理，以解析成明文的方式读取加密信息；（3）其他敏感信息采用自定义的加密算法进行加密，为明文 加密；（4）数据处理过程中，以文本流进行传输，各类功能实时响 应；（5）流程异常中断时有信息冗余处理，可多页面浏览系统；（6）采用相应的网络安全技术保证数据传输的安全性，例如 采用防火墙技术、病毒防护技术、入侵检测技术、安全扫描技术、 认证和数字签名技术等来保证网络数据传输安全；7）软件采取用户/角色/权限三级管理；8）系统设置系统管理员、安全审计员角色对系统实施管理