乌鲁木齐市智能充电设施建设技术难点及解决方案

引言

随着电动汽车的逐步普及和环保政策的推动，智能充电设施在城市基础设施建设中的重要性日益凸显。乌鲁木齐市作为新疆维吾尔自治区的省会，近年来电动汽车市场逐步扩展，充电需求不断增加。然而，智能充电设施的建设面临诸多挑战，包括技术标准的不统一、充电设施负荷管理的困难、智能系统的集成复杂性、选址与规划的难度以及信息安全问题。解决这些问题不仅需要技术的突破，还需要政策支持与资源的合理调配。本文将分析乌鲁木齐市智能充电设施建设的技术难点，并基于当前的技术发展提出可行的解决方案，为未来的充电基础设施建设提供技术依据与实践指导。

1 乌鲁木齐市智能充电设施建设的意义

1.1 提升电动汽车充电基础设施的覆盖面

提升电动汽车充电基础设施的覆盖面之时，充电站的分布密度同电动汽车拥有数量存在密切关联，据乌鲁木齐市近些年的电动汽车发展数据来看，电动汽车的拥有数量呈逐年上涨趋势，然而充电设施的创建并没完全跟随电动汽车的增速，下面的表格列明了乌鲁木齐市各个区域电动汽车和充电桩的分布情况及充电基础设施的覆盖率，表内列举了市中心，郊区和周边区域电动汽车和充电桩数目之间的对比情况，显示了充电基础设施覆盖面的差距。从数据分析来看，市中心区域的充电桩数量较多，但是随着电动汽车数量的增多，仍然存在很大的充电压力，而郊区和周边区域的充电设施却建设的比较慢，导致这些地方的充电桩比较少，从数据对比中得出结论，要提高电动汽车充电基础设施的覆盖面，尤其是郊区和新开发的区域，可以有效的解决充电难的问题，提高电动汽车的普及率和使用率。

表1. 乌鲁木齐市不同区域电动汽车与充电桩的分布情况：

1.2 促进电力系统的智能化升级

促进电力系统智能化升级是达成智能充电设施高效运作的关键部分，电动汽车增多，传统电力系统遭遇负荷波动大，供电不稳等状况，采用智能电网技术变得尤为关键，智能电网借助即时观察，数据剖析，可以改良电力分配，保证电力供应稳定又安全，在创建充电设施的时候，智能电网做到对充电站负荷的即时调度，变动电网负荷，避开高峰期过载，而且，智能电网可凭借分时电价策略，促使用户在低峰时段充电，进而有效平衡电网负荷，削减能源浪费，助力电力系统绿色转型和可持续发展。

2 乌鲁木齐市智能充电设施建设技术难点

2.1 充电设施的标准化问题

智能充电设施创建时，充电设备标准化是碰到的主要技术难点，国内国外充电接口，充电协议存在差别，不同品牌，型号的电动汽车同充电设施之间的兼容性问题突出，尤其在充电桩接口标准，充电功率，通信协议等层面，没有形成统一标准，乌鲁木齐市智能充电设施创建同样受此限制，不同电动汽车制造商选用的充电接口，协议存在差别，用户使用时也许会碰上充电不兼容状况，这既影响用户体验，又加大充电设施创建，运作成本。智能充电桩的标准化也包括了充电桩与管理平台之间的通信标准，由于缺少统一的通信协议和接口标准，不同厂商的充电桩与电力管理平台之间的数据交互存在技术障碍，导致数据监控和管理系统难以实现，所以充电设施的标准化问题要求在技术上尽快实现充电接口、充电协议、数据传输协议等的统一，以便实现不同设备的兼容性和系统的互操作性[1]。

2.2 充电设施的电力负荷问题

电动汽车普及之后，充电需求慢慢增多，特别是在城市中心地区和高峰时段，充电设施的电力负荷问题变得很突出，乌鲁木齐市是个快速发展中的城市，电动汽车数量每年都在增长，充电设施的负荷压力不断加大，在设计和建造充电设施的时候，一定要考虑到电网的承载能力，恰当安排充电站的负荷，防止出现电力供应短缺的情形，电动汽车充电常常会在早晚高峰时段，这样就致使电网的负荷产生剧烈波动，所以充电桩的负荷调度十分关键，有些地方电力负荷的高峰期也许会超出电网正常的承载能力，这就必要借助智能调度和电网改善来解决。

3 乌鲁木齐市智能充电设施建设难点及解决方案

3.1 标准化与互操作性解决方案

智能充电设施建设时，标准化和互操作性是设备兼容、系统整合的关键，要解决充电设施接口和协议不统一问题，建议在乌鲁木齐市采用国际上主流的充电标准，推动行业内统一，创建统一的充电接口标准很关键，当前国内外大部分充电设备用不同的充电接口和通信协议，造成电动汽车和充电设施之间兼容性差，乌鲁木齐市可参照国际标准，像 IEC62196 系列标准，促使充电桩和电动汽车制造商之间开展技术对接和协议一致。而且充电设施和电网管理系统之间的通信协议要一致，这样才能做到及时的数据交流，电网的负荷也要被合理调配，针对设备之间的兼容情况，可以使用开放式平台结构，这样就允许多种厂家的产品接入进来，从而改善充电设施的相互操作性[3]，政府可以借助政策来推动，制定地方性或者行业性标准，给相关企业给予技术上的指导和扶持，加快标准的执行速度。

3.2 电力负荷与调度系统优化方案

电力负荷问题是智能充电设施存在的一个突出问题，在充电需求大时，电网负荷会超出承载力，乌鲁木齐市电力负荷问题可借助智能电网技术和负荷调度系统加以解决，首先利用智能负荷调度系统，依靠实时监测充电需求，合理分配电力资源，削减电网高峰负荷，在高需求时段，采取分时充电策略，合理调配不同充电站的负荷，防止充电需求集中，给电网造成冲击，智能调度系统还要能依照当前电力需求与电网负荷开展预测，而且要利用算法改善充电桩的负载，从而做到负荷均衡分配。

4 结论

乌鲁木齐市智能充电设施的建设存在不少技术难题，不过通过推动标准化、改善电力负荷调度、改进智能化系统集成度等方式，就能解决问题，将来，智能电网，大数据以及物联网技术得到应用之后，充电基础设施会变得越发高效，智能，从而符合不断增多的电动汽车充电需求，政府和相关部门也要加大对政策引导和资源分配的力度，促使充电设施的建造朝着标准化，区域协调方向发展，进而把乌鲁木齐市变成智能绿色出行的重要模范城市。

参考文献：

[1] 王松 . 电动汽车充电桩建设与智能充电管理系统研究 [J]. 中国设备工程 ，2025，（04）：26-28.

[2] 鞠 晨 ， 刘 耿 . 标 准 促 进 充 电 设 施 智 能 联 动 [J]. 质 量 与 标 准化 ，2024，（10）：10-11.

作者简介：马超 （1988—）， 男 ， 回族 ， 籍贯新疆人 ， 硕士 ， 高级工程师 ，注册电气工程师（ 供配电）， 研究方向为建筑电气设计。

基金项目：乌鲁木齐市电动汽车充电设施技术规定（KY2023092101）