安科瑞 陳聰 周潔
摘 要：全國各地電瓶車充電引發火災的事故時有發生，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，是海虞鎮為創建市級消防安全“331"示范社區選定的社區，該社區采用4G通信方式與服務器進行通訊，對電瓶車充電樁的狀態及充電過程進行監控，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；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，海虞鎮為創建市級消防安全“331"示范社區，選定該鎮某拆遷小區作為創建社區。該小區為較大的拆遷小區，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，至此海虞鎮使用我司雙路智能插座對該小區充電設備進行了整體的更換，該小區總共安裝了600多臺雙路智能插座。
由于該小區老年人居多，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的刷卡方式，而物業方面業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，經過協議轉換、壓縮加密后通過4G定時上傳或觸發式上傳平臺，平臺可完成對現場所有智能設備的數據交換，實時監測電瓶車充電樁的狀態及充電過程，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 實時監控
3.1.1 充電站監控
展示當前充電站各充電樁的狀態及實時充電數據，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，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 充電樁監控
顯示充電樁各回路的狀態及充電數據，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 設備監控
顯示限流式保護器的狀態，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，當線路發生短路時，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
顯示待派發的充電樁故障信息，派發之后生成工單，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、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。
3.5.7 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
? 充電安全
實時監控充電過程，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
統一安裝充電設備，終端用戶只需要把電瓶車停在充電區，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生，解決了用戶私拉亂接充電的問題。
? 環境友好
通過功率拓撲創新、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，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標準》
[2] GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》
[3] 《關于規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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