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極大的威脅，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)充電設備進行了全面的更換，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(wǎng)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(xiàn)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(xiàn)場所有智能設備的數(shù)據(jù)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(tǒng)分為四層：即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)中心層和客戶端層。

數(shù)據(jù)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(shù)，并進行電能計量和保護。

網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

數(shù)據(jù)中心層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，統(tǒng)計站點和各充電樁今日充電數(shù)據(jù)，支持充電單價、設備重啟、充電/報警/保護等參數(shù)的遠程批量下發(fā)，其中對于遠程參數(shù)設置進行了權限控制，未授權的用戶不可操作，確保現(xiàn)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(shù)據(jù)，統(tǒng)計充電樁今日充電數(shù)據(jù)、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(lián)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(shù)據(jù)，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(xiàn)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(jù)。

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(xiàn)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(shù)、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

可查看某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(shù)、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(jù)時間查看關聯(lián)站點的財務數(shù)據(jù)，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(shù)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?shù)确绞?/span>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(xiàn)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(xiàn)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(lián)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%。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

通過會員充值返現(xiàn)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

●  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(shù)，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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)短路，保險絲熔斷確保安全。

●  具有功率分檔功能，根據(jù)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 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(xiàn)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》

《關于規(guī)范電動車停放充電加強火災防范的通告》