電瓶車(chē)充電樁收費平臺在蘇州市某拆遷小區的應用

摘 要：全國各地電瓶車(chē)充電引發(fā)火災的事故時(shí)有發(fā)生，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅，本文介紹的蘇州市某拆遷小區，是海虞鎮為創(chuàng )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(wù)器進(jìn)行通訊，對電瓶車(chē)充電樁的狀態(tài)及充電過(guò)程進(jìn)行監控，及時(shí)對充電樁過(guò)壓、欠壓、空載、絕緣檢測故障、漏電、過(guò)溫、短路等一系列故障進(jìn)行預警和保護。

關(guān)鍵詞：電瓶車(chē)充電樁；充電安全；示范社區；云平臺；“331"專(zhuān)項行動(dòng) 

1 項目概述

在蘇州市“331"專(zhuān)項行動(dòng)的大背景下，海虞鎮為創(chuàng )建市級消防安全“331"示范社區，選定該鎮某拆遷小區作為創(chuàng )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(jìn)行了全面的更換，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(lèi)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品普遍都不太會(huì )用，所以大部分還是選擇了傳統的刷卡方式，而物業(yè)方面業(yè)也提出了一些需求包括：

● 使用在線(xiàn)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(jìn)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(hù)進(jìn)行充值

2 系統結構

AcrelCloud-9500電瓶車(chē)充電樁收費平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，現場(chǎng)安裝雙路智能插座，經(jīng)過(guò)協(xié)議轉換、壓縮加密后通過(guò)4G定時(shí)上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對現場(chǎng)所有智能設備的數據交換，實(shí)時(shí)監測電瓶車(chē)充電樁的狀態(tài)及充電過(guò)程，并完成微信、支付寶在線(xiàn)支付。

平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，詳細拓撲結構如下：

系統分為四層：即數據采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、數據中心層和客戶(hù)端層。

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

網(wǎng)絡(luò )傳輸層：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器。

數據中心層：包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器，應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

應客戶(hù)端層：系統管理員可在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費平臺。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

3 系統功能

3.1 實(shí)時(shí)監控

3.1.1 充電站監控

展示當前充電站各充電樁的狀態(tài)及實(shí)時(shí)充電數據，統計站點(diǎn)和各充電樁今日充電數據，支持充電單價(jià)、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(jìn)行了權限控制，未授權的用戶(hù)不可操作，確?，F場(chǎng)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(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 設備監控

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

3.3 交易管理

3.3.1 賬戶(hù)管理

顯示所有關(guān)聯(lián)充電用戶(hù)的賬戶(hù)信息，可進(jìn)行充值、退款、凍結、解凍、注銷(xiāo)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(jìn)行分類(lèi)查詢(xún)，可對充電中的充電樁進(jìn)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(lèi)型，微信、支付寶、IC卡、錢(qián)包等支付方式及交易金額。

3.3.4 充值記錄

顯示錢(qián)包賬戶(hù)充值記錄，包括微信、支付寶、現金等支付方式、充值金額和錢(qián)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(xún)

顯示充電樁的故障信息及處理進(jìn)度，故障類(lèi)型包括過(guò)壓、欠壓、空載、絕緣檢測故障、漏電、過(guò)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(chǎng)處理故障。

3.4.3 故障處理

顯示當前登錄用戶(hù)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(jìn)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(yíng)趨勢

可按日、月、季度、年查看充電次數、充電時(shí)長(cháng)、充電金額，同時(shí)顯示對應的曲線(xiàn)圖。

3.5.2 能耗分析

可查看某時(shí)段充電站和充電樁的用電量，顯示對應的能耗趨勢圖并進(jìn)行同環(huán)比分析。

3.5.3 故障分析

可查看相關(guān)時(shí)間內的故障數、故障狀態(tài)、故障類(lèi)型、趨勢分析及故障列表。

3.5.4 財務(wù)報表

可根據時(shí)間查看關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的財務(wù)數據，包括預付金額、消費金額、退款金額、充值金額、賬戶(hù)余額等，可導出成excel表格。

3.5.5 收益查詢(xún) 

可查看總的收益統計、收益變化曲線(xiàn)圖、支付占比餅圖及實(shí)際收益報表。

3.5.6 能耗報表 

可按日、月、年查看各個(gè)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(xiàn)卡進(jìn)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(guò)刷卡進(jìn)行支付和啟動(dòng)充電，使用C/S程序對射頻卡進(jìn)行開(kāi)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(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況，進(jìn)行遠程參數設置。

4 系統應用價(jià)值

4.1 社會(huì )收益

? 充電安全

實(shí)時(shí)監控充電過(guò)程，對充電機輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測故障、漏電、過(guò)溫、短路等故障進(jìn)行告警，并以短信、APP推送、小程序、釘釘等方式通知相關(guān)人員及時(shí)處理，避免過(guò)熱起火和電路老化等問(wèn)題，保障充電安全。

? 解決充電難的問(wèn)題

統一安裝充電設備，終端用戶(hù)只需要把電瓶車(chē)停在充電區，按照指示操作就能充電，實(shí)現終端用戶(hù)的有序充電。

? 解決管理難的問(wèn)題

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

? 環(huán)境友好

通過(guò)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(jīng)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(gè)廣告每個(gè)屏收益1元/天。小程序可以接入微信廣告聯(lián)盟，平均收益40元/天。

? 充電差價(jià)收益

通常充電樁按充電時(shí)間收費，每臺設備按1元充4小時(shí)計算，兩輪電動(dòng)車(chē)功率為200W。充電期間都按200W計算，則4小時(shí)消耗電能0.88千瓦時(shí)。如每度電為0.6元，則4小時(shí)共計消費0.88*0.6=0.528元，充電一元錢(qián)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(shí)間充電收益提高30%-60%。第1檔位：0-150W480分鐘/元；第2檔位：150-285W360分鐘/元；第3檔位：285-400W240分鐘/元；第4檔位：400-600W120分鐘/元。

? 享受政府補貼

各地政府對電瓶車(chē)集中停放，集中充電及其重視，三令五申各類(lèi)紅頭文件，對于這種基礎設施建設非常重視，一般都伴有車(chē)棚建設的補貼。參考浙江省文件補貼100元/點(diǎn)位。

? 快速回籠資金

通過(guò)會(huì )員充值返現的活動(dòng)快速回籠資金。

5 產(chǎn)品特點(diǎn)

5.1 電瓶車(chē)雙路智能插座

●  最大承載電流：20A

●  每路最大輸出電流:10A

●  待機功率：3W

●  防護等級：IP21

●  可同時(shí)充2輛電瓶車(chē)。  

●  實(shí)體按鍵設計，手感實(shí)在，使用壽命長(cháng)。

●  顯示IC 刷卡次數，IC 卡余額，卡內余額語(yǔ)音播報。

●  每次扣費和充電時(shí)間可調，可多次刷卡掃碼，充電時(shí)間自動(dòng)累計。

●  可根據客戶(hù)需求開(kāi)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(dòng)識別出現故障的線(xiàn)路，并伴有字母和語(yǔ)音提示。

●  具有斷電記憶功能，當出現斷電，來(lái)電后可以繼續使用剩余的時(shí)間充電。

●  具有拔掉斷電功能，當用戶(hù)拔掉充電器，及時(shí)自動(dòng)斷電。

●  具有充滿(mǎn)自停功能，自動(dòng)檢測電瓶車(chē)充電狀態(tài)，如充滿(mǎn)則停止供電，計費時(shí)間清零。

●  具有過(guò)載保護功能，能識別大功率電器，自動(dòng)暫停供電，防止用戶(hù)私接插線(xiàn)板給多臺電瓶車(chē)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(shí)間開(kāi)啟充電。

過(guò)溫保護功能，當檢測機箱溫度過(guò)高，停止充電

6 結語(yǔ)

各級政府部門(mén)高度重視因電瓶車(chē)私拉亂接充電引發(fā)火災的危害,AcrelCloud-9500電瓶車(chē)充電樁收費平臺將現場(chǎng)的離散電瓶車(chē)充電樁接入平臺，進(jìn)行集中管理，降低管理難度，方便用戶(hù)運維，同時(shí)通過(guò)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(shí)有效的杜絕充電過(guò)程中存在的火災隱患，讓充電更安全、更放心，能夠切實(shí)保障人民群眾的生命財產(chǎn)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(chē)智能充電樁企業(yè)標準》

[2] GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》

《關(guān)于規范電動(dòng)車(chē)停放充電加強火災防范的通告》