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拆遷小區(qū)，是海虞鎮(zhèn)為創(chuàng)建市級消防安全“331"示范社區(qū)選定的社區(qū)，該社區(qū)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；示范社區(qū)；云平臺；“331"專項行動
1 項目概述
在蘇州市“331"專項行動的大背景下，海虞鎮(zhèn)為創(chuàng)建市級消防安全“331"示范社區(qū)，選定該鎮(zhèn)某拆遷小區(qū)作為創(chuàng)建社區(qū)。該小區(qū)為較大的拆遷小區(qū)，老年人居多，安全意識相對薄弱，而原有的充電設備也已老化，存在較大消防安全隱患，至此海虞鎮(zhèn)使用我司雙路智能插座對該小區(qū)充電設備進行了整體的更換，該小區(qū)總共安裝了600多臺雙路智能插座。
由于該小區(qū)老年人居多，對于微信支付寶這類網絡產品普遍都不太會用，所以大部分還是選擇了傳統(tǒng)的刷卡方式，而物業(yè)方面業(yè)也提出了一些需求包括：
● 使用在線卡模式，支持多種充值方式，減少物業(yè)工作量
● IC卡支持掛失，可對IC卡進行凍結、解凍、解綁操作
● 支持老人家屬用小程序為老人獨立賬戶進行充值
2 系統(tǒng)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，現場安裝雙路智能插座，經過協(xié)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
系統(tǒng)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(xié)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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
可查看相應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(tǒng)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。
3.5.7 IC卡管理
可對在線卡進行充值、凍結、解凍、解綁等操作。
3.6 C/S刷卡程序
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(tǒng)應用價值
4.1社會收益
? 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。
? 解決充電難的問題
統(tǒng)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。
? 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。
? 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。
4.2經濟收益
? 廣告收益
充電樁可以投放商業(yè)廣告提高商家的額外收益。預計單個廣告每個屏收益1元/天。小程序可以接入微信廣告聯盟，平均收益40元/天。
? 充電差價收益
通常充電樁按充電時間收費，每臺設備按1元充4小時計算，兩輪電動車功率為200W。充電期間都按200W計算，則4小時消耗電能0.88千瓦時。如每度電為0.6元，則4小時共計消費0.88*0.6=0.528元，充電一元錢的利潤則為1-0.528=0.472元。每臺充電樁每天充電10次，則每臺充電樁單日收益為4.72元，月收益為141.6元年收益為1722.8元。
按功率分檔收費，相對于按時間充電收益提高30%-60%。檔位1：0-150W480分鐘/元；檔位2：150-285W360分鐘/元；檔位3：285-400W240分鐘/元；檔位4：400-600W120分鐘/元。
? 享受政府補貼
各地政府對電瓶車集中停放，集中充電及其重視，三令五申各類紅頭文件，對于這種基礎設施建設非常重視，一般都伴有車棚建設的補貼。參考浙江省文件補貼100元/點位。
? 快速回籠資金
通過會員充值的活動快速回籠資金。
5 產品特點
5.1 電瓶車雙路智能插座
● 承載電流：不超過20A
● 每路輸出電流:不超過10A
● 待機功率：3W
● 防護等級：IP21
● 可同時充2輛電瓶車。
● 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，能夠及時的杜絕充電過程中存在的火災隱患，讓充電更放心，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
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