安科瑞 陳聰 周潔

摘 要：全國各地電瓶車充電引發(fā)火災的事故時有發(fā)生，對人民群眾的生命財產安全造成了很大的威脅，本文介紹的蘇州市某街道，在蘇州“331”專項行動的背景下，采用4G通信方式與服務器進行通訊，對電瓶車充電樁的狀態(tài)及充電過程進行監(jiān)控，及時對充電樁過壓、欠壓、空載、絕緣檢測故障、漏電、過溫、短路等一系列故障進行預警和保護。

關鍵詞：電瓶車充電樁；充電安全；預警；云平臺；“331”專項行動

1 項目概述

蘇州市某街道積極響應了蘇州市政府部署的“331”專項行動，針對電瓶車充電難、管理難、安全隱患高等問題，計劃在小區(qū)周邊和一些公共場所建造利民充電的電瓶車充電站點，同時還需兼顧公共場所市容市貌問題。

蘇州市某街道基于對市容市貌的要求，對于公共場所的充電樁需要滿足一定的條件，主要包括：

● 充電樁和插座立柱式安裝

● 充電樁上要有廣告屏，可遠程或本地投放政府宣傳、公益廣告等

● 充電樁底部可存放2個滅火器

2 系統結構

AcrelCloud-9500電瓶車充電樁收費平臺采用分層分布式結構進行設計，現場安裝壁掛式電瓶車智能充電樁和立柱式電瓶車智能充電樁，經過協議轉換、壓縮加密后通過4G定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對現場所有智能設備的數據交換，實時監(jiān)測電瓶車充電樁的狀態(tài)及充電過程，并完成微信、支付寶在線支付。

平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

系統分為四層：即數據采集層、網絡傳輸層、數據中心層和客戶端層。

數據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進行電能計量和保護。

網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。

數據中心層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

應客戶端層：系統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

3 系統功能

3.1 實時監(jiān)控

3.1.1 充電站監(jiān)控

展示當前充電站各充電樁的狀態(tài)及實時充電數據，統計站點和各充電樁今日充電數據，支持充電單價、設備重啟、充電/報警/保護等參數的遠程批量下發(fā)，其中對于遠程參數設置進行了權限控制，未授權的用戶不可操作，確保現場設備正常運行。

3.1.2 充電樁監(jiān)控

顯示充電樁各回路的狀態(tài)及充電數據，統計充電樁今日充電數據、訂單記錄、故障信息，可以查看訂單和故障的詳情。

3.2 設備監(jiān)控

顯示限流式保護器的狀態(tài)，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，當線路發(fā)生短路時，自動在150微秒內切斷回路，無危險火花產生，起到短路滅弧的作用。

3.3 交易管理

3.3.1 賬戶管理

顯示所有關聯充電用戶的賬戶信息，可進行充值、退款、凍結、解凍、注銷等操作。

3.3.2 充電記錄

顯示所有訂單數據，可以對訂單按照充電站、充電樁、支付方式、交易狀態(tài)等進行分類查詢，可對充電中的充電樁進行停止充電操作。

3.3.3 交易流水

顯示所有訂單的交易流水明細，包括預付、消費、退款等類型，微信、支付寶、IC卡、錢包等支付方式及交易金額。

3.3.4 充值記錄

顯示錢包賬戶充值記錄，包括微信、支付寶、現金等支付方式、充值金額和錢包余額等，可以打印充值金額收款票據。

3.4 故障管理

3.4.1 故障查詢

顯示充電樁的故障信息及處理進度，故障類型包括過壓、欠壓、空載、絕緣檢測故障、漏電、過溫、短路等。

3.4.2 故障派發(fā)

顯示待派發(fā)的充電樁故障信息，派發(fā)之后生成工單，由運維人員到現場處理故障。

3.4.3 故障處理

顯示當前登錄用戶待處理的充電樁故障信息，運維人員處理完故障之后在平臺中進行閉環(huán)操作，支持圖片、文檔、視頻等附件上傳。

3.5 統計分析

3.5.1 運營趨勢

可按日、月、季度、年查看充電次數、充電時長、充電金額，同時顯示對應的曲線圖。

3.5.2 能耗分析

可查看指定時段充電站和充電樁的用電量，顯示對應的能耗趨勢圖并進行同環(huán)比分析。

3.5.3 故障分析

可查看相關時間內的故障數、故障狀態(tài)、故障類型、趨勢分析及故障列表。

3.5.4 財務報表

可根據時間查看關聯站點的財務數據，包括預付金額、消費金額、退款金額、充值金額、賬戶余額等，可導出成excel表格。

3.5.5 收益查詢

可查看總的收益統計、收益變化曲線圖、支付占比餅圖及實際收益報表。

3.5.6 能耗報表

可按日、月、年查看各個充電樁的用電量，可導出成excel表格。

3.6 IC卡管理

充電樁可以通過刷卡進行支付和啟動充電，使用C/S程序對射頻卡進行開卡、充值、退卡等操作。

3.7 運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置。

4 系統應用價值

4.1 社會收益

Ø 充電安全

實時監(jiān)控充電過程，對充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障、漏電、過溫、短路等故障進行告警，并以短信、APP推送、小程序、釘釘等方式通知相關人員及時處理，避免過熱起火和電路老化等問題，保障充電安全。

Ø 解決充電難的問題

統一安裝充電設備，終端用戶只需要把電瓶車停在充電區(qū)，按照指示操作就能充電，實現終端用戶的有序充電。

Ø 解決管理難的問題

電瓶車集中停放、充電，易于管理，同時也更好地防止了被盜現象的發(fā)生，解決了用戶私拉亂接充電的問題。

Ø 環(huán)境友好

通過功率拓撲創(chuàng)新、電磁屏蔽設計，降低電磁輻射，減少對電氣設備、對人體的影響。

5 產品特點

5.1 電瓶車智能充電樁ACX10B-YHW-HL

● 承載電流：不超過25A

● 每路輸出電流:不超過3A

● 待機功率：3W

● 防護等級：IP65

● 可同時充 10 輛電瓶車。

● 尺寸空間大，內部空間充裕，具備充足的電氣安全性。

● 實體按鍵設計，手感實在，使用壽命長。

● 顯示IC 刷卡次數，IC 卡余額，卡內余額語音播報。

● 每次扣費和充電時間可調，可多次刷卡掃碼，充電時間自動累計。

● 可根據客戶需求開通免費充電功能。

● 可使用微信、支付寶掃碼，刷卡支付充電。

● 自動識別出現故障的線路，并伴有字母和語音提示。

● 具有斷電記憶功能，當出現斷電，來電后可以繼續(xù)使用剩余的時間充電。

● 具有拔掉斷電功能，當用戶拔掉充電器，及時自動斷電。

● 具有充滿自停功能，自動檢測電瓶車充電狀態(tài)，如充滿則停止供電，計費時間清零。

● 具有過載保護功能，能識別大功率電器，自動暫停供電，防止用戶私接插線板給多臺電瓶車充電。

● 具有短路保護功能，當出現短路，保險絲熔斷確保安全。

● 具有功率分檔功能，根據檢測到的功率，按照不同功率檔位設定的時間開啟充電。

過溫保護功能，當檢測機箱溫度過高，停止充電

6 現場安裝圖片

7 結語

各級政府部門高度重視因電瓶車私拉亂接充電引發(fā)火災的危害,AcrelCloud-9500電瓶車充電樁收費平臺將現場的離散電瓶車充電樁接入平臺，進行集中管理，降低管理難度，方便用戶運維，同時通過充電樁本身的安全監(jiān)控與保護，結合限流式保護器，能夠及時有效的杜絕充電過程中存在的火災隱患，讓充電更安全、更放心，能夠切實保障人民群眾的生命財產安全。

參考文獻

[1] Q/320281DGB57-2019《江蘇安科瑞電器制造有限公司電瓶車智能充電樁企業(yè)標準》

[2] GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》

[3] 《關于規(guī)范電動車停放充電加強火災防范的通告》

證書報告