摘 要:全國各地電瓶車充電引發(fā)火災(zāi)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(zāi)探測及防護(hù)技術(shù),對電瓶車充電樁的狀態(tài)及充電過程進(jìn)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(jìn)行預(yù)警和保護(hù),并按照GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計標(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(yù)防火災(zāi)事故,防范電瓶車火災(zāi)隱患,保護(hù)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(yù)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(shè)置300臺電瓶車充電樁,每臺充電樁再搭配一套限流式保護(hù)器,用于及時切除火災(zāi)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(shè)備采用局域網(wǎng)組網(wǎng)的方式,對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)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(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(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(hù)器,對充電回路進(jìn)行采集,通過RS485接口與無線通信終端進(jìn)行通訊,實現(xiàn)電力參數(shù)的監(jiān)測、預(yù)警與保護(hù),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(jìn)行設(shè)計,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)行電能計量和保護(hù)。限流式保護(hù)器用于當(dāng)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(luò)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(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)器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。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(jī)功率:3W
● 防護(hù)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(shè)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(dāng)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(dāng)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(hù)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(hù)功能,當(dāng)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(shè)定的時間開啟充電。
過溫保護(hù)功能,當(dāng)檢測機(jī)箱溫度過高,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、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)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(hù),從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。
● 短路保護(hù):保護(hù)器實時監(jiān)測用電線路電流,當(dāng)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(hù),并發(fā)出聲光報警信號;
● 過載保護(hù):當(dāng)線路電流過載且持續(xù)時間超過動作時間(3~60秒可設(shè))時,保護(hù)器啟動限流保護(hù),并發(fā)出聲光報警信號;
● 表內(nèi)超溫保護(hù):當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時,保護(hù)器實施超溫限流保護(hù),并發(fā)出聲光報警信號;
● 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)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)遠(yuǎn)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(wù)器通訊。
● 支持最多30個MODBUS RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。
● 支持對每個MODBUS設(shè)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(yù)設(shè)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(wù)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(yù)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(wù)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(zāi)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(jìn)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(hù),結(jié)合限流式保護(hù)器,能夠及時有效的杜絕充電過程中存在的火災(zāi)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