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(chǎn)安全造成了極大的威脅，本文介紹的電瓶車充電樁收費平臺，采用無線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電氣火災探測及防護技術(shù)，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，并按照GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》中的規(guī)定設置限流式保護器，當線路發(fā)生短路時在150微秒內(nèi)切斷回路，無危險火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用，從而保障充電安全和預防火災事故，防范電瓶車火災隱患，保護人們的生命財產(chǎn)安全。

 

關(guān)鍵詞：電瓶車充電樁；充電安全；預警；云平臺 

 

1 項目概述

河南某軍工企業(yè)為內(nèi)部員工謀福利，計劃建造免費充電的電瓶車充電站點，同時要兼顧充電安全的問題。廠區(qū)內(nèi)外共設置300臺電瓶車充電樁，每臺充電樁再搭配一套限流式保護器，用于及時切除火災隱患，保障充電安全。

基于軍工企業(yè)對于保密的要求，所有設備采用局域網(wǎng)組網(wǎng)的方式，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密，平臺實施本地化部署，在局域網(wǎng)內(nèi)訪問，此外，系統(tǒng)需求主要包括：

● 采用刷卡方式啟動充電，預留微信和支付寶充電方式

● 使用企業(yè)現(xiàn)有的員工卡進行充電，且要防止卡被復制

● 通過監(jiān)控值班室后臺實時監(jiān)控充電樁狀態(tài)

● 實現(xiàn)三級保護功能，包括短路保護、功率保護和系統(tǒng)保護，其中系統(tǒng)保護指超過功率閾值時不允許增加充電位

 

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場采用電瓶車智能充電樁和限流式保護器，對充電回路進行采集，通過RS485接口與無線通信終端進行通訊，實現(xiàn)電力參數(shù)的監(jiān)測、預警與保護，再由無線通信終端，通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建在數(shù)據(jù)中心的電瓶車充電樁收費平臺。

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設計，詳細拓撲結(jié)構(gòu)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和限流式保護器，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。限流式保護器用于當線路發(fā)生短路時，在150微秒內(nèi)切斷回路，無危險火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用。

網(wǎng)絡傳輸層：包含無線通信終端。無線通信終端主動采集數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)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。應用服務器和數(shù)據(jù)服務器部署在局域網(wǎng)內(nèi)，與外網(wǎng)隔離。

客戶端層：系統(tǒng)管理員通過局域網(wǎng)，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的方式啟動充電。

3. 產(chǎn)品特點

3.1 電瓶車智能充電樁ACX10A-YHW

●  最大承載電流：25A 

●  每路最大輸出電流:3A 

●  待機功率：3W 

●  防護等級：IP65

●  可同時充 10 輛電瓶車。 

●  尺寸空間大，內(nèi)部空間充裕，具備充足的電氣安全性。 

●  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(nèi)余額語音播報。 

●  每次扣費和充電時間可調(diào)，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

4，限流式保護器

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(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，能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災事故，保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。

●  短路保護：保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

●  過載保護：當線路電流過載且持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

●  表內(nèi)超溫保護：當保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

●  組網(wǎng)通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控

5.無線通信終端AWT100

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

●  支持最多30個MODBUS RTU設備的數(shù)據(jù)采集。

●  支持對每個MODBUS設備5個寄存器地址域的采集，每個寄存器地址范圍不超過64個。

●  支持對每個MODBUS地址范圍預設報警地址以及報警值觸發(fā)報警。每個地址域報警地址目前最多5個。

●  支持服務器MODBUS或者LoRa透傳通訊。

●  支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心。

●  支持透明傳輸協(xié)議，通用模式（主動輪抄，定時上報），MQTT協(xié)議，智慧用電無線協(xié)議，預付費無線協(xié)議等，可定制開發(fā)。

●  AWT100-LW無線通信終端可通過LoRa通訊將數(shù)據(jù)上傳至服務器

 

6 結(jié)語

各級政府部門高度重視電瓶車充電引發(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(jié)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(chǎn)安全。

 

證書報告