摘 要：全國(guó)各地電瓶車(chē)充電引發(fā)火災(zāi)的事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅，本文介紹的電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)，采用無(wú)線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電氣火災(zāi)探測(cè)及防護(hù)技術(shù)，對(duì)電瓶車(chē)充電樁的狀態(tài)及充電過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)對(duì)充電樁過(guò)壓、欠壓、空載、絕緣檢測(cè)故障、漏電、過(guò)溫、短路等一系列故障進(jìn)行預(yù)警和保護(hù)，并按照GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定設(shè)置限流式保護(hù)器，當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)在150微秒內(nèi)切斷回路，無(wú)危險(xiǎn)火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用，從而保障充電安全和預(yù)防火災(zāi)事故，防范電瓶車(chē)火災(zāi)隱患，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

 

關(guān)鍵詞：電瓶車(chē)充電樁；充電安全；預(yù)警；云平臺(tái) 

 

1 項(xiàng)目概述

河南某軍工企業(yè)為內(nèi)部員工謀福利，計(jì)劃建造免費(fèi)充電的電瓶車(chē)充電站點(diǎn)，同時(shí)要兼顧充電安全的問(wèn)題。廠區(qū)內(nèi)外共設(shè)置300臺(tái)電瓶車(chē)充電樁，每臺(tái)充電樁再搭配一套限流式保護(hù)器，用于及時(shí)切除火災(zāi)隱患，保障充電安全。

基于軍工企業(yè)對(duì)于保密的要求，所有設(shè)備采用局域網(wǎng)組網(wǎng)的方式，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，平臺(tái)實(shí)施本地化部署，在局域網(wǎng)內(nèi)訪問(wèn)，此外，系統(tǒng)需求主要包括：

● 采用刷卡方式啟動(dòng)充電，預(yù)留微信和支付寶充電方式

● 使用企業(yè)現(xiàn)有的員工卡進(jìn)行充電，且要防止卡被復(fù)制

● 通過(guò)監(jiān)控值班室后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁狀態(tài)

● 實(shí)現(xiàn)三級(jí)保護(hù)功能，包括短路保護(hù)、功率保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)，其中系統(tǒng)保護(hù)指超過(guò)功率閾值時(shí)不允許增加充電位

 

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)采用電瓶車(chē)智能充電樁和限流式保護(hù)器，對(duì)充電回路進(jìn)行采集，通過(guò)RS485接口與無(wú)線通信終端進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警與保護(hù)，再由無(wú)線通信終端，通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建在數(shù)據(jù)中心的電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

 

 

系統(tǒng)分為四層：即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)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(chē)智能充電樁和限流式保護(hù)器，通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。限流式保護(hù)器用于當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，在150微秒內(nèi)切斷回路，無(wú)危險(xiǎn)火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：包含無(wú)線通信終端。無(wú)線通信終端主動(dòng)采集數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)，通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

數(shù)據(jù)中心層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器部署在局域網(wǎng)內(nèi)，與外網(wǎng)隔離。

客戶端層：系統(tǒng)管理員通過(guò)局域網(wǎng)，在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過(guò)刷卡的方式啟動(dòng)充電。

3. 產(chǎn)品特點(diǎn)

3.1 電瓶車(chē)智能充電樁ACX10A-YHW

●  最大承載電流：25A 

●  每路最大輸出電流:3A 

●  待機(jī)功率：3W 

●  防護(hù)等級(jí)：IP65

●  可同時(shí)充 10 輛電瓶車(chē)。 

●  尺寸空間大，內(nèi)部空間充裕，具備充足的電氣安全性。 

●  實(shí)體按鍵設(shè)計(jì)，手感實(shí)在，使用壽命長(zhǎng)。 

●  顯示IC 刷卡次數(shù)，IC 卡余額，卡內(nèi)余額語(yǔ)音播報(bào)。 

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

●  可根據(jù)客戶需求開(kāi)通免費(fèi)充電功能。 

●  可使用微信、支付寶掃碼，刷卡支付充電。 

●  自動(dòng)識(shí)別出現(xiàn)故障的線路，并伴有字母和語(yǔ)音提示。 

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

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

●  具有充滿自停功能，自動(dòng)檢測(cè)電瓶車(chē)充電狀態(tài)，如充滿則停止供電，計(jì)費(fèi)時(shí)間清零。 

●  具有過(guò)載保護(hù)功能，能識(shí)別大功率電器，自動(dòng)暫停供電，防止用戶私接插線板給多臺(tái)電瓶車(chē)充電。 

●  具有短路保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)短路，保險(xiǎn)絲熔斷確保安全。 

●  具有功率分檔功能，根據(jù)檢測(cè)到的功率，按照不同功率檔位設(shè)定的時(shí)間開(kāi)啟充電。 

過(guò)溫保護(hù)功能，當(dāng)檢測(cè)機(jī)箱溫度過(guò)高，停止充電

4，限流式保護(hù)器

ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開(kāi)關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

●  短路保護(hù)：保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

●  過(guò)載保護(hù)：當(dāng)線路電流過(guò)載且持續(xù)時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

●  表內(nèi)超溫保護(hù)：當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

●  組網(wǎng)通訊：保護(hù)器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

5.無(wú)線通信終端AWT100

●  支持串口MODBUS RTU協(xié)議的數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)安科瑞平臺(tái)協(xié)議與安科瑞服務(wù)器通訊。

●  支持最多30個(gè)MODBUS RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。

●  支持對(duì)每個(gè)MODBUS設(shè)備5個(gè)寄存器地址域的采集，每個(gè)寄存器地址范圍不超過(guò)64個(gè)。

●  支持對(duì)每個(gè)MODBUS地址范圍預(yù)設(shè)報(bào)警地址以及報(bào)警值觸發(fā)報(bào)警。每個(gè)地址域報(bào)警地址目前最多5個(gè)。

●  支持服務(wù)器MODBUS或者LoRa透?jìng)魍ㄓ崱?/div>