安科瑞 陳(chén)聰

摘(zhāi) 要(yào)：全(quán)國各地(dì)電瓶(píng)車(chē)充電(diàn)引發(fā)火災的事故時(shí)有發生，對(duì)人(rén)民群眾的生(shēng)命(mìng)財產(chǎn)安全(quán)造(zào)成(chéng)了(liǎo)很大(dà)的威脅，本文介紹的電瓶(píng)車(chē)充電樁收費平台，采(cǎi)用(yòng)無(wú)綫通信(xìn)技(jì)術，物聯網(wǎng)技術和電氣(qì)火災(zāi)探測(cè)及防護技(jì)術，對(duì)電瓶車充電(diàn)樁的狀(zhuàng)態(tài)及(jí)充電(diàn)過程進行(háng)監(jiān)控(kòng)，及時(shí)對充(chōng)電樁(zhuāng)過壓，欠(qiàn)壓，空(kōng)載(zǎi)，絕(jué)緣檢(jiǎn)測(cè)故障(zhàng)，漏電，過(guò)溫，短路(lù)等(děng)一(yī)係列故(gù)障進(jìn)行預警(jǐng)和保護(hù)。

關鍵詞： 電(diàn)瓶車(chē)充電(diàn)樁
；學校
；托管(guǎn)
；雲(yún)平台(tái) 

1 項(xiàng)目概(gài)述(shù)

福建(jiàn)大學城某(mǒu)學(xué)院是福建(jiàn)省(shěng)人(rén)民(mín)政(zhèng)府(fǔ)舉(jǔ)辦的(dí)省(shěng)屬公學院(yuàn)，學(xué)校(xiào)占地麵(miàn)積1388畝，設(shè)有(yǒu)13個二級(jí)學院(yuàn)和(hé)2個(gè)教學部(bù)，現(xiàn)有專(zhuān)任(rèn)教師總(zǒng)數771人，全日製本科(kē)在(zài)校(xiào)生近1.5萬(wàn)人。

學院為了滿足校(xiào)園與日俱增的(dí)充(chōng)電需(xū)求，同時為了(liǎo)規範校園電動(dòng)車管理，避免亂(luàn)停(tíng)亂放，私(sī)拉(lā)電綫充(chōng)電的安全事(shì)故(gù)發(fā)生(shēng)，計劃安(ān)裝(zhuāng)一(yī)批10路電瓶車智能(néng)充電樁。

2 項目需(xū)求

基(jī)於高校(xiào)對審計(jì)的(dí)要(yào)求(qiú)，校(xiào)方(fāng)提(tí)出(chū)使用(yòng)學(xué)校現(xiàn)有微信獨(dú)立(lì)商(shāng)戶進(jìn)行收款，統一(yī)管(guǎn)理資金(jīn)，同時要(yào)以(yǐ)獨立小程序(xù)進(jìn)行運營，係統(tǒng)需求(qiú)主(zhǔ)要包括(kuò)：

● 托管模式(shì)下，支(zhī)持直接使(shǐ)用(yòng)校方(fāng)獨(dú)立商戶(hù)進(jìn)行收款(kuǎn)

● 托管(guǎn)模式下，支持(chí)使用校(xiào)方(fāng)獨立(lì)小程序進行(háng)運(yùn)營(yíng)

● 托管模式下，支(zhī)持小(xiǎo)程序(xù)充電檔位(wèi)和充(chōng)值(zhí)檔位可配(pèi)置(zhì)

3 係統結構(gòu)

現場(cháng)采用(yòng)10路(lù)電(diàn)瓶車智能(néng)充電(diàn)樁(zhuāng)，對充(chōng)電(diàn)回路進(jìn)行(háng)采(cǎi)集(jí)，通過RS485接(jiē)口(kǒu)與(yǔ)無綫通信(xìn)終(zhōng)端(duān)進行(háng)通(tōng)訊，實(shí)現電(diàn)力(lì)參(cān)數的監測(cè)，預警與(yǔ)保(bǎo)護，再由無綫通信(xìn)終(zhōng)端，通過(guò)以(yǐ)太網(wǎng)將數據(jù)上(shàng)傳(chuán)至搭建(jiàn)在數(shù)據中(zhōng)心的(dí)電瓶(píng)車(chē)充電(diàn)樁(zhuāng)收(shōu)費(fèi)平(píng)台(tái)。

平台(tái)采(cǎi)用分(fēn)層分布式結構進(jìn)行設計(jì)，詳(xiáng)細(xì)拓撲(pū)結構如下：

係統分(fēn)為(wéi)四層(céng)：即數(shù)據采集層，網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸(shū)層(céng)，數據中心層和(hé)客(kè)戶端層(céng)。

數據采集層：電瓶車智能充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)通(tōng)訊協議(yì)為(wéi)標準modbus-rtu。電瓶車(chē)智(zhì)能充(chōng)電(diàn)樁用於(yú)采集充電回路(lù)的(dí)電(diàn)力(lì)參數，並(bìng)進(jìn)行(háng)電(diàn)能計量(liáng)和保(bǎo)護

網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸層：包(bāo)含無(wú)綫通(tōng)信(xìn)終端。無綫通信(xìn)終(zhōng)端(duān)主動采集數據采集層(céng)的數據，通(tōng)過以太(tài)網(wǎng)將(jiāng)數據上(shàng)傳至(zhì)搭建好(hǎo)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務器。

數(shù)據中(zhōng)心層(céng)：包(bāo)含應(yīng)用服務器和數(shù)據(jù)服務(wù)器(qì)，應用服務(wù)器(qì)部署數(shù)據采(cǎi)集(jí)服(fú)務，WEB網(wǎng)站，數(shù)據服(fú)務(wù)器(qì)部署實時(shí)數(shù)據(jù)庫，歷史數據(jù)庫，基礎數據庫(kù)。應(yīng)用服務(wù)器(qì)和(hé)數(shù)據服務(wù)器(qì)部(bù)署在局域(yù)網內(nèi)，與外網隔離(lí)。

客戶(hù)端層(céng)：係統管理(lǐ)員通(tōng)過局域(yù)網，在瀏(liú)覽器中(zhōng)訪(fǎng)問(wèn)電瓶(píng)車充電樁收(shōu)費平(píng)台(tái)。終端(duān)充電(diàn)用(yòng)戶(hù)通過刷(shuā)卡(qiǎ)的(dí)方(fāng)式啟(qǐ)動(dòng)充電。

4 係(xì)統(tǒng)功(gōng)能

4.1 首頁

顯(xiǎn)示充電(diàn)站地(dì)理(lǐ)位置(zhì)，站點(diǎn)信息(xī)及(jí)充電設(shè)備(bèi)狀態，包(bāo)括(kuò)充電(diàn)中(zhōng)，空閒，故障(zhàng)，離綫等。統計充(chōng)電(diàn)站(zhàn)運營數據和充(chōng)電(diàn)數據，包(bāo)括充(chōng)電金(jīn)額，充電(diàn)度數，充電次數，充電時(shí)長，並進(jìn)行今日，昨日，本月趨(qū)勢分析(xī)和(hé)對比。

4.2 實時監控(kòng)

4.2.1 充電站監(jiān)控

展(zhǎn)示(shì)當前充(chōng)電站各充電(diàn)樁的狀態及(jí)實(shí)時充(chōng)電數(shù)據(jù)，統計站(zhàn)點和各充電樁(zhuāng)今(jīn)日充電數據(jù)，支持(chí)充(chōng)電(diàn)單價(jià)，設備(bèi)重啟(qǐ)，充電/報警/保(bǎo)護等參數的遠(yuǎn)程(chéng)批量下發(fā)，其(qí)中對於(yú)遠(yuǎn)程(chéng)參(cān)數(shù)設(shè)置(zhì)進(jìn)行了(liǎo)權限(xiàn)控製，未(wèi)授權的用戶不(bù)可操作，確保(bǎo)現場設(shè)備(bèi)正常(cháng)運(yùn)行(háng)。 

4.2.2 充(chōng)電樁(zhuāng)監(jiān)控

顯(xiǎn)示充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)各回路(lù)的狀態及(jí)充(chōng)電(diàn)數據，統(tǒng)計充電樁今(jīn)日(rì)充電(diàn)數據，訂單記(jì)錄，故障信(xìn)息，可以(yǐ)查看(kàn)訂單和故(gù)障(zhàng)的詳(xiáng)情。

4.3 設(shè)備(bèi)監控

顯示限流式(shì)保護(hù)器的狀態，包括綫路(lù)中(zhōng)的(dí)剩餘(yú)電(diàn)流(liú)，溫度及異常報(bào)警(jǐng)，當(dāng)綫(xiàn)路發(fā)生(shēng)短路(lù)時，自動(dòng)在150微(wēi)秒(miǎo)內切(qiē)斷回(huí)路，無(wú)危險(xiǎn)火花產生(shēng)，起(qǐ)到短(duǎn)路滅弧的作(zuò)用。

4.4交易管理(lǐ)

4.4.1 賬戶管(guǎn)理

顯(xiǎn)示所(suǒ)有關(guān)聯充電用戶的賬戶信(xìn)息，可進(jìn)行(háng)充(chōng)值(zhí)，退(tuì)款，凍結，解凍(dòng)，注(zhù)銷(xiāo)等操作(zuò)。

4.4.2 充(chōng)電記錄(lù)

顯(xiǎn)示所(suǒ)有訂(dìng)單數(shù)據，可以(yǐ)對(duì)訂單按照充電(diàn)站，充電(diàn)樁，支付方式(shì)，交易(yì)狀(zhuàng)態(tài)等進(jìn)行分類查詢，可對充(chōng)電中(zhōng)的(dí)充電樁進行停(tíng)止充電操(cāo)作。

4.4.3 交(jiāo)易(yì)流水(shuǐ)

顯示所有訂單(dān)的交(jiāo)易(yì)流(liú)水明細，包括預付，消費(fèi)，退款(kuǎn)等(děng)類型，微(wēi)信(xìn)，支(zhī)付寶，IC卡(qiǎ)，錢包等(děng)支付(fù)方式及交易金額(é)。

4.4.4 充值記(jì)錄

顯示錢(qián)包(bāo)賬戶(hù)充(chōng)值(zhí)記錄，包(bāo)括微信，支付寶(bǎo)，現金等(děng)支(zhī)付(fù)方(fāng)式，充值金額和錢包餘額等，可(kě)以(yǐ)打印充值金(jīn)額(é)收(shōu)款(kuǎn)票(piào)據(jù)。

4.5 故(gù)障管理

4.5.1 故(gù)障查(chá)詢(xún)

顯(xiǎn)示充電樁的(dí)故(gù)障信息及(jí)處理(lǐ)進度(dù)，故障(zhàng)類型(xíng)包(bāo)括(kuò)過(guò)壓，欠壓，空載，絕緣檢(jiǎn)測(cè)故障，漏電(diàn)，過(guò)溫，短路等。

4.5.2 故障(zhàng)派發

顯示待派(pài)發的充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)故障信息，派(pài)發(fā)之後生成工單，由(yóu)運(yùn)維人員到現場(cháng)處理故(gù)障。

4.5.3 故障(zhàng)處理

顯示當前(qián)登錄(lù)用戶待處理的充電(diàn)樁故(gù)障(zhàng)信(xìn)息，運維(wéi)人員處(chǔ)理(lǐ)完(wán)故(gù)障(zhàng)之(zhī)後在平(píng)台中(zhōng)進(jìn)行閉環操作，支持(chí)圖(tú)片，文檔，視(shì)頻(pín)等附件上(shàng)傳。

4.6 統(tǒng)計分析(xī)

4.6.1 運營(yíng)趨勢

可按日，月，季(jì)度(dù)，年查看充(chōng)電(diàn)次數，充電時(shí)長，充(chōng)電金(jīn)額，同(tóng)時顯(xiǎn)示對應的曲(qū)綫圖。

4.6.2 能耗分(fēn)析(xī)

可查看(kàn)相(xiāng)應(yīng)時段(duàn)充電站和(hé)充電樁的用電量(liáng)，顯示對應的能耗(hào)趨(qū)勢(shì)圖並(bìng)進行同環比(bǐ)分(fēn)析。

4.6.3 故障分析

可查看相關(guān)時(shí)間內(nèi)的故障數(shù)，故(gù)障狀態(tài)，故障(zhàng)類型，趨勢(shì)分(fēn)析(xī)及(jí)故(gù)障列(liè)表。

4.6.4 財(cái)務(wù)報(bào)表

可(kě)根據時間(jiān)查看(kàn)關(guān)聯站點(diǎn)的(dí)財務數據，包括(kuò)預(yù)付(fù)金(jīn)額，消(xiāo)費(fèi)金額，退(tuì)款金額，充值(zhí)金(jīn)額(é)，賬戶餘額等，可(kě)導出成excel表格(gé)。

4.6.5 收(shōu)益(yì)查詢(xún) 

可查(chá)看(kàn)總的收(shōu)益統計，收益變化曲綫(xiàn)圖(tú)，支(zhī)付(fù)占比餅(bǐng)圖及實際(jì)收益報表(biǎo)。

4.6.6 能耗(hào)報(bào)表 

可(kě)按日，月，年查看各個充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)用電(diàn)量，可(kě)導出(chū)成excel表(biǎo)格(gé)。

4.7 報告分析(xī)

可(kě)根據選擇(zé)時間和站點查看站點(diǎn)的(dí)運(yùn)營狀(zhuàng)況，並以(yǐ)報(bào)告的形式展(zhǎn)示，支(zhī)持導(dǎo)出成(chéng)PDF文件和打(dǎ)印(yìn)。

4.8 IC卡管理

充(chōng)電(diàn)樁可以通過刷卡進(jìn)行支(zhī)付和(hé)啟(qǐ)動充電，使用(yòng)C/S程序對(duì)射(shè)頻卡(qiǎ)進行(háng)開卡(qiǎ)，充值，退卡等操(cāo)作。

4.9 運維APP

麵向(xiàng)運(yùn)維人(rén)員(yuán)使用，可以(yǐ)對(duì)站點和充電樁進(jìn)行(háng)管(guǎn)理(lǐ)，能(néng)夠進(jìn)行故障(zhàng)閉(bì)環(huán)處(chǔ)理(lǐ)，查詢(xún)流(liú)量卡使(shǐ)用(yòng)情況，查詢(xún)充電(diàn)\充值(zhí)情況，進(jìn)行(háng)遠程參數(shù)設(shè)置。

5 係(xì)統(tǒng)應(yīng)用(yòng)價值

5.1 社會收益

Ø 充電(diàn)保障

實(shí)時(shí)監控充(chōng)電(diàn)過(guò)程，對充(chōng)電(diàn)機輸入(rù)輸(shū)出過壓(yā)，欠壓，絕緣(yuán)檢(jiǎn)測故(gù)障，漏(lòu)電(diàn)，過(guò)溫，短(duǎn)路(lù)等故障進(jìn)行告警(jǐng)，並以(yǐ)短信，APP推(tuī)送，小(xiǎo)程序，釘釘等方式(shì)通(tōng)知相(xiāng)關人員及時處理，避免過(guò)熱起(qǐ)火和電路老(lǎo)化(huà)等問(wèn)題，保障(zhàng)充電(diàn)。同時(shí)在短(duǎn)路時快速切(qiē)斷回路(lù)，無危險火花(huā)產生(shēng)，起到(dào)短路(lù)滅(miè)弧的作用，及(jí)時預防火(huǒ)災事(shì)故的(dí)發生。

Ø 解決(jué)充電難的(dí)問(wèn)題(tí)

統一安(ān)裝充(chōng)電設(shè)備(bèi)，終(zhōng)端用戶隻需要把電瓶車停在充(chōng)電區，按照指示操(cāo)作就(jiù)能(néng)充電，實(shí)現終(zhōng)端(duān)用戶(hù)的(dí)有序充(chōng)電(diàn)。

Ø 解決管理(lǐ)難的(dí)問(wèn)題

電瓶(píng)車(chē)集中停(tíng)放，充電，易於(yú)管理，同(tóng)時(shí)也(yě)更好(hǎo)地(dì)防止(zhǐ)了被(bèi)盜現象(xiàng)的(dí)發(fā)生(shēng)，解(jiě)決了(liǎo)用(yòng)戶(hù)私拉亂(luàn)接(jiē)充電(diàn)的問題。

Ø 環境友好(hǎo)

通(tōng)過功(gōng)率拓(tuò)撲(pū)創新(xīn)，電磁(cí)屏(píng)蔽設(shè)計(jì)，降低電磁輻射，減少對(duì)電氣(qì)設備，對(duì)人(rén)體(tǐ)的影響。

5.2 經(jīng)濟(jì)收(shōu)益

Ø 廣告(gào)收益(yì)

充電(diàn)樁可以投放(fàng)商業廣告提(tí)高商(shāng)家(jiā)的額外(wài)收益(yì)。預計單個廣告每個屏(píng)收益(yì)1元/天(tiān)。小程(chéng)序可以接(jiē)入微信廣告聯盟，平(píng)均(jūn)收益(yì)40元/天(tiān)。

Ø 充電差(chà)價收(shōu)益(yì)

通(tōng)常充電樁(zhuāng)按充電(diàn)時間收費，每(měi)台設(shè)備按1元充4小時(shí)計(jì)算(suàn)，兩輪電動車功率(shuài)為200W。充(chōng)電(diàn)期間都(dū)按200W計算(suàn)，則(zé)4小(xiǎo)時(shí)消耗(hào)電能0.88千瓦(wǎ)時(shí)。如(rú)每(měi)度(dù)電(diàn)為(wéi)0.6元(yuán)，則4小時共(gòng)計消(xiāo)費0.88*0.6=0.528元，充電一元錢(qián)的利潤(rùn)則為1-0.528=0.472元。每(měi)台充電(diàn)樁(zhuāng)每天充電10次(cì)，則每(měi)台(tái)充電(diàn)樁(zhuāng)單(dān)日(rì)收益為(wéi)4.72元(yuán)，月收益(yì)為141.6元(yuán)年收益為(wéi)1722.8元(yuán)。

按功率分(fēn)檔收費(fèi)，相對於按(àn)時(shí)間充電(diàn)收益(yì)提高30%-60%。1檔(dàng)位：0-150W480分鐘(zhōng)/元(yuán)
；2檔(dàng)位(wèi)：150-285W360分(fēn)鐘/元
；3檔位(wèi)：285-400W240分(fēn)鐘/元
；4檔位：400-600W120分(fēn)鐘/元(yuán)。

Ø 享(xiǎng)受政府補貼

各地(dì)政府對電瓶(píng)車集中(zhōng)停放，集(jí)中充電及其重視，三令五申各類紅頭文(wén)件(jiàn)，對於(yú)這(zhè)種基(jī)礎(chǔ)設施(shī)建(jiàn)設(shè)非常重(zhòng)視，一般(bān)都伴有車棚建設(shè)的(dí)補貼(tiē)。參考浙江省文(wén)件補(bǔ)貼100元/點位(wèi)。

Ø 快(kuài)速回(huí)籠資(zī)金

通過(guò)會員充值返(fǎn)利的活動快速回(huí)籠資金。

6 產品(pǐn)特點(diǎn)

6.1 電瓶(píng)車智能充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)ACX10A-YHW

●  承(chéng)載電流：不(bù)超過(guò)25A

●  每路(lù)輸出電流:不(bù)超過(guò)3A

●  待機功率(shuài)：3W

●  防(fáng)護等(děng)級：IP65

●  可同時(shí)充(chōng) 10 輛電(diàn)瓶(píng)車(chē)。

●  尺(chǐ)寸空(kōng)間大(dà)，內部(bù)空間(jiān)充裕。

●  實體按鍵(jiàn)設(shè)計，手(shǒu)感實(shí)在，使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)長(cháng)。

●  顯示(shì)IC 刷卡(qiǎ)次數(shù)，IC 卡餘(yú)額(é)，卡內(nèi)餘額(é)語音播(bō)報(bào)。

●  每次扣(kòu)費和充電(diàn)時間可調(tiáo)，可(kě)多次(cì)刷(shuā)卡(qiǎ)掃碼，充電時(shí)間自動(dòng)累(léi)計(jì)。

●  可根據(jù)客戶(hù)需求開(kāi)通(tōng)免費(fèi)充電功能。

●  可使用(yòng)微(wēi)信(xìn)，支(zhī)付(fù)寶掃碼，刷卡支付(fù)充(chōng)電。

●  自動識(shí)別出現故(gù)障(zhàng)的綫(xiàn)路(lù)，並伴(bàn)有(yǒu)字母和語音提示(shì)。

●  具(jù)有斷電記憶(yì)功能，當(dāng)出現斷(duàn)電，來電後(hòu)可以(yǐ)繼(jì)續使(shǐ)用剩餘(yú)的時間充電。

●  具(jù)有拔掉(diào)斷(duàn)電(diàn)功能(néng)，當用(yòng)戶拔(bá)掉充(chōng)電器(qì)，及(jí)時自動(dòng)斷電。

●  具有充(chōng)滿自(zì)停功能，自動檢測電瓶車(chē)充電狀態(tài)，如(rú)充(chōng)滿則(zé)停(tíng)止供(gōng)電(diàn)，計費(fèi)時間清零。

●  具(jù)有過(guò)載保(bǎo)護功能，能(néng)識別大(dà)功(gōng)率電器(qì)，自(zì)動暫(zàn)停供電，防止(zhǐ)用(yòng)戶(hù)私(sī)接(jiē)插綫(xiàn)板(bǎn)給多台電(diàn)瓶車(chē)充電(diàn)。

●  具(jù)有短(duǎn)路保護功能(néng)，當出(chū)現短路(lù)，保(bǎo)險(xiǎn)絲熔斷(duàn)確(què)保安全。

●  具有功(gōng)率(shuài)分檔功能，根(gēn)據檢(jiǎn)測到的功率，按照不(bù)同功率檔位(wèi)設(shè)定(dìng)的時(shí)間(jiān)開啟(qǐ)充電(diàn)。

過溫保護功能，當檢(jiǎn)測機箱溫(wēn)度過(guò)高，停(tíng)止充(chōng)電(diàn)

7 結語(yǔ)

各級政(zhèng)府部(bù)門高度重視電瓶車(chē)充電引(yǐn)發火(huǒ)災的(dí)危害(hài),GB51348-2019《民用建築(zhù)電氣(qì)設(shè)計標準》中也規(guī)定(dìng)了儲備倉庫，電(diàn)動車充(chōng)電等(děng)場所(suǒ)的末(mò)端回路應設置限(xiàn)流(liú)式(shì)電(diàn)氣防(fáng)火保(bǎo)護(hù)器(qì)。AcrelCloud-9500電(diàn)瓶(píng)車充(chōng)電樁(zhuāng)收費(fèi)平(píng)台將現場的離散(sàn)電瓶車(chē)充電(diàn)樁(zhuāng)接入平台，進(jìn)行(háng)集(jí)中管(guǎn)理，降(jiàng)低(dī)管(guǎn)理(lǐ)難度(dù)，方便(biàn)用(yòng)戶運維，同時通過(guò)充電樁(zhuāng)本身的安全(quán)監(jiān)控(kòng)與(yǔ)保護，結(jié)合限(xiàn)流(liú)式(shì)保護器，能夠(gòu)及時合理的(dí)杜絕充(chōng)電過程中存(cún)在(zài)的(dí)火(huǒ)災隱患，讓充電更有保(bǎo)障，更放心，能夠切實(shí)保(bǎo)障(zhàng)人(rén)民(mín)群(qún)眾(zhòng)的(dí)生命(mìng)財(cái)產安(ān)全。

參(cān)考文(wén)獻

[1] 《江蘇(sū)安(ān)科(kē)瑞(ruì)電(diàn)器製(zhì)造(zào)有限公(gōng)司電(diàn)瓶車(chē)智(zhì)能充電(diàn)樁企(qǐ)業(yè)標準》

[2] 《民用建築電(diàn)氣設計(jì)標準(zhǔn)》

[3] 《關於規(guī)範電動車(chē)停(tíng)放(fàng)充(chōng)電加強(qiáng)火災防範(fàn)的通(tōng)告(gào)》

證(zhèng)書報(bào)告