圖撲數(shù)字孿生“光儲充”一體化智慧充電站

近年來，蔚來、理想、特斯拉等電動汽車憑借獨(dú)特的優(yōu)勢已成為全球消費(fèi)者的“新寵兒”。隨著新能源車保有量迅速增長，充電需求不斷上升，充電樁對區(qū)域電網(wǎng)的沖擊也日益顯著。

“光儲充”一體化模式，即“光伏+儲能+汽車充電”，被視為解決新能源汽車與充電樁發(fā)展不平衡問題的理想方案。通過儲能電站與電網(wǎng)協(xié)同供電，實現(xiàn)削峰填谷，解決光伏發(fā)電間歇性和不穩(wěn)定等問題。那么，儲能充電站作為電動汽車關(guān)鍵的充電設(shè)施，其安全性、智能化和高效性就成為保障電動汽車發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

儲能充電站的運(yùn)營涵蓋能量輸入、儲存、輸出等多重復(fù)雜過程。圖撲軟件通過自研 HT for Web 產(chǎn)品搭建的輕量化智慧儲能充電站數(shù)字孿生監(jiān)控系統(tǒng)，能夠幫助用戶全面監(jiān)控電動汽車充電站的運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確了解換電站儲備的電池數(shù)量、運(yùn)行健康狀況、用戶全程換電時長等，并基于數(shù)據(jù)監(jiān)測提供精準(zhǔn)決策支持。從而降低能源損耗，大幅提升充電站的運(yùn)行效率，確保設(shè)備安全高效運(yùn)行。

基于圖撲 HT 搭建的儲能充電站環(huán)境，對電站內(nèi)儲能能源出入流程、儲能電池箱內(nèi)部構(gòu)造、電動汽車充換電等業(yè)務(wù)進(jìn)行模擬動畫展示。同時在三維場景兩側(cè)和光伏陣列等模型上輔以二維數(shù)據(jù)圖表，對電站內(nèi)海量充放電數(shù)據(jù)以及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行可視化實時的監(jiān)控，用戶即使足不出戶依舊可以獲取到電站各項業(yè)務(wù)流程以及充放電實時情況。

儲能充電站三維可視化

圖撲 HT 儲能充電站可視化系統(tǒng)采用輕量化三維建模技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場實際的 CAD 圖、鳥瞰圖、設(shè)備三視圖等資料進(jìn)行還原外觀建模，如儲能電池箱、光伏陣列、風(fēng)機(jī)機(jī)組、充電樁、電動汽車、換電站、樹木綠化帶、寫字樓等。

整體三維效果采用圖撲軟件自研 HT 渲染引擎進(jìn)行 PBR 材質(zhì)效果渲染，通過不同的場景光影渲染效果制作出白天和黑夜兩種視覺風(fēng)格，使整體場景更加逼真寫實，更富質(zhì)感。

圖撲軟件 HT 支持結(jié)合 Web 2D、3D、GIS、PBR 材質(zhì)技術(shù)，為智慧城市建設(shè)提供定制可視化服務(wù)。圖撲三維可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu)，具有跨平臺性，任何桌面和移動終端都可以打開。用戶可通過 PC 、PAD 或是智能手機(jī)，只要打開瀏覽器即可隨時隨地訪問場景，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)查和管控。

儲能充電站業(yè)務(wù)流程可視化

在搭建的三維場景和充電樁等模型基礎(chǔ)上，支持針對實際業(yè)務(wù)流程制作模擬仿真動畫，如電車換電流程、儲能電池風(fēng)/光儲能流程、電車充電流程等。通過搭載感知元件獲取充足數(shù)據(jù)，動畫效果與實際業(yè)務(wù)進(jìn)程同步，實現(xiàn)數(shù)字孿生的精準(zhǔn)呈現(xiàn)。

電動汽車換電數(shù)字孿生

根據(jù)實際業(yè)務(wù)流程制作電動汽車換電流程動畫：電動汽車進(jìn)入換電站—卸下電池—移動托盤取新電池—電池安裝完成。流程動畫旨在提前讓用戶了解電車換電過程，以提高現(xiàn)場換電工作效率。調(diào)度運(yùn)營中心通過 HT 可視化平臺遠(yuǎn)程運(yùn)維，了解換電站發(fā)生的一切。一旦監(jiān)測到異常關(guān)鍵指標(biāo)，系統(tǒng)會及時預(yù)警告警和定位追蹤。打通由虛向?qū)嵑陀蓪嵪蛱摰碾p向通道，大幅提升作業(yè)感知質(zhì)量。

科普小知識

借助光伏等可再生能源的配套，儲能系統(tǒng)能夠充分利用太陽能和風(fēng)能。將環(huán)保電力儲存于電池中，以供充電站使用，使其可獨(dú)立運(yùn)行而不依賴于電網(wǎng)。降低對電網(wǎng)的依賴性，實現(xiàn)充電站的零排放，并大幅推動綠色運(yùn)營。

風(fēng)光儲能業(yè)務(wù)數(shù)字孿生

通過設(shè)備間流光線條等動畫形式，展示風(fēng)力發(fā)電儲能和光伏發(fā)電儲能的能源流向效果。將實際看不到的能量流效果通過不同顏色的流線和箭頭動畫進(jìn)行表現(xiàn)示意。在增添了場景科技感的同時，也體現(xiàn)出各能量流之間傳輸業(yè)務(wù)流程。

充電樁充電數(shù)字孿生

場景內(nèi)圖撲 HT 制作由電車行駛—識別進(jìn)站—支付確認(rèn)—電車充電整個流程動畫，以動畫的形式生動展示車主去往充電站進(jìn)行充電的全過程。

用戶可結(jié)合圖撲 HT 動態(tài)充電樁實時看板，多層次智能信息跟蹤查看當(dāng)前充電電量、充電電流、充電電壓、充電金額、充電時長等數(shù)據(jù)信息，以及實時充電價格、有線充電、無線充電等多樣化充電站信息。

儲能充電樁充放電信息可視化

基于圖撲 HT 構(gòu)建的儲能充電站三維可視化場景，精準(zhǔn)呈現(xiàn)客戶關(guān)注的充放電關(guān)鍵信息。有針對性制作一致風(fēng)格的二維數(shù)據(jù)圖表和彈窗內(nèi)容，輔以場景兩側(cè)或模型上方進(jìn)行展示呈現(xiàn)。

圖撲 HT 引擎 2D 面板和圖表的數(shù)據(jù)綁定功能，將 2D 與 3D 在三維空間無縫融合，呈現(xiàn)一個二維面板與三維場景相結(jié)合的智慧可視化平臺。

儲能發(fā)電詳情

對儲能充電站內(nèi)光伏陣列和風(fēng)機(jī)機(jī)組的發(fā)電與儲蓄電量進(jìn)行精準(zhǔn)統(tǒng)計、簡潔呈現(xiàn)。采用堆疊進(jìn)度條展示風(fēng)力和光伏的累計發(fā)電量，進(jìn)行每日發(fā)電量的詳細(xì)統(tǒng)計分析。通過雙色柱形圖直觀呈現(xiàn)同期環(huán)比發(fā)電信息，幫助用戶全面了解電站的儲能和發(fā)電狀況，助力深度分析電站運(yùn)營態(tài)勢。

通過現(xiàn)場硬件數(shù)采設(shè)備采集上傳的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)統(tǒng)計整個儲能電池的 SOC（荷電狀態(tài)）和 SOH（電池健康度）。用戶能迅速了解電池情況，及時安排運(yùn)維人員的點檢維護(hù)，確保電站健康運(yùn)行。同時，會對整個儲能充電站所產(chǎn)生的碳減排成果和效益進(jìn)行動態(tài)呈現(xiàn)，幫助用戶全面洞悉可再生能源的社會價值，促進(jìn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級。

充電樁概況

儲能充電站內(nèi)擁有大量充電樁，對于用戶而言，對所有充電樁進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測與管控至關(guān)重要。圖撲軟件 HT 能夠接收后端提供的各充電樁狀態(tài)和充放電情況，并通過豐富的 UI 圖表組件展示充電樁的狀態(tài)、使用情況和趨勢等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。HT 可視化監(jiān)測界面高效簡化管理人員操作步驟，減少人工判斷的誤差。

風(fēng)光儲能設(shè)施詳情

場景內(nèi)重點監(jiān)測呈現(xiàn)風(fēng)機(jī)陣列和光伏陣列的發(fā)電量、狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，還對儲能電站內(nèi)電池容量、充放功率等基礎(chǔ)信息進(jìn)行統(tǒng)計展示。點擊具體點位，場景中以懸浮窗形式在對應(yīng)設(shè)備上方彈出面板，實現(xiàn) 2D 與 3D 在三維空間的無縫融合展示，為用戶提供便捷的使用體驗。

圖撲 HT 通過動態(tài)圖表和趨勢分析形式，協(xié)助用戶識別數(shù)據(jù)的周期性、趨勢和模式。動態(tài)效果充分激發(fā)數(shù)字活力，提高了圖表的視覺吸引力，使數(shù)據(jù)更生動易懂，同時增強(qiáng)了運(yùn)維人員與圖表的交互性，靈活地探索數(shù)據(jù)。

本文詳細(xì)展示了儲能充電站二三維可視化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的可行性案例。希望借此案例展示儲能充電站可視化系統(tǒng)的運(yùn)營效果和潛在價值，為企業(yè)在充電站運(yùn)營管理和維護(hù)工作中提供更多的參考和依據(jù)。

圖撲 HT 儲能充電站數(shù)字孿生監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用案例，強(qiáng)調(diào)了一屏全景可視化在優(yōu)化運(yùn)營管理中的關(guān)鍵作用。作為連接電動汽車與新能源的關(guān)鍵紐帶，不僅關(guān)系到充電效率和用戶體驗，也對整個能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可再生能源的利用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

審核編輯 黃宇