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(xiàn)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(xiàn)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。
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(fǎng)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(xiàn)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(xiàn)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)。

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(hù)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(xiàn)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(xiàn)通信終端。無(wú)線(xiàn)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(hù)端層：系統(tǒng)管理員通過(guò)局域網(wǎng)，在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡的方式啟動(dòng)充電。
3系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值
3.1 社會(huì)收益
充電安全
實(shí)時(shí)監(jiān)控充電過(guò)程，對(duì)充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測(cè)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?shù)确绞酵ㄖ嚓P(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。同時(shí)在短路時(shí)快速切斷回路，無(wú)危險(xiǎn)火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用，及時(shí)預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。
解決充電難的問(wèn)題
統(tǒng)一安裝充電設(shè)備，終端用戶(hù)只需要把電瓶車(chē)停在充電區(qū)，按照指示操作就能充電，實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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?fù)鋭?chuàng)新、電磁屏蔽設(shè)計(jì)，降低電磁輻射，減少對(duì)電氣設(shè)備、對(duì)人體的影響。
3.2 經(jīng)濟(jì)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(yù)計(jì)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(fèi)，每臺(tái)設(shè)備按1元充4小時(shí)計(jì)算，兩輪電動(dòng)車(chē)功率為200W。充電期間都按200W計(jì)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(jì)消費(fèi)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。每臺(tái)充電樁每天充電10次，則每臺(tái)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(fèi)，相對(duì)于按時(shí)間充電收益提高30%-60%。1檔位：0-150W480分鐘/元；2檔位：150-285W360分鐘/元；3檔位：285-400W240分鐘/元；4檔位：400-600W120分鐘/元。
享受政府補(bǔ)貼
各地政府對(duì)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(duì)于這種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)非常重視，一般都伴有車(chē)棚建設(shè)的補(bǔ)貼。參考浙江省文件補(bǔ)貼100元/點(diǎn)位。
快速回籠資金
通過(guò)會(huì)員充值的活動(dòng)快速回籠資金。

審核編輯：符乾江