电瓶车充电桩收费平台实时监控保障安全势在必行

摘要
全国各地电瓶车充电引发火灾的事故时有发生，对人民群众的生命财产安全造成了威胁，本文介绍的电瓶车充电桩收费平台，采用无线通信技术、物联网技术和电气火灾探测及防护技术，对电瓶车充电桩的状态及充电过程进行监控，及时对充电桩过压、欠压、空载、绝缘检测故障、漏电、过温、短路等一系列故障进行预警和保护，并按照GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》中的规定设置限流式保护器，当线路发生短路时在150微秒内切断回路，无危险火花产生，起到短路灭弧的作用，从而保障充电安全和预防火灾事故，防范电瓶车火灾隐患，保护人们的生命财产安全。
1 项目概述
河南某军工企业为内部员工谋福利，计划建造免费充电的电瓶车充电站点，同时要兼顾充电安全的问题。厂区内外共设置300台电瓶车充电桩，每台充电桩再搭配一套限流式保护器，用于及时切除火灾隐患，保障充电安全。
基于军工企业对于保密的要求，所有设备采用局域网组网的方式，对传输的数据进行加密，平台实施本地化部署，在局域网内访问，此外，系统需求主要包括：
● 采用刷卡方式启动充电，预留微信和支付宝充电方式。
● 使用企业现有的员工卡进行充电，且要防止卡被复制。
● 通过监控值班室后台实时监控充电桩状态。
● 实现三级保护功能，包括短路保护、功率保护和系统保护，其中系统保护指超过功率阈值时不允许增加充电位。
2 系统结构
现场采用电瓶车智能充电桩和限流式保护器，对充电回路进行采集，通过RS485接口与无线通信终端进行通讯，实现电力参数的监测、预警与保护，再由无线通信终端，通过以太网将数据上传至搭建在数据中心的电瓶车充电桩收费平台。
平台采用分层分布式结构进行设计。

系统分为四层：即数据采集层、网络传输层、数据中心层和客户端层。
数据采集层：包括电瓶车智能充电桩和限流式保护器，通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。限流式保护器用于当线路发生短路时，在150微秒内切断回路，无危险火花产生，起到短路灭弧的作用。
网络传输层：包含无线通信终端。无线通信终端主动采集数据采集层的数据，通过以太网将数据上传至搭建好的数据库服务器。
数据中心层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。应用服务器和数据服务器部署在局域网内，与外网隔离。
客户端层：系统管理员通过局域网，在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡的方式启动充电。
3系统应用价值
3.1 社会收益
充电安全
实时监控充电过程，对充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障、漏电、过温、短路等故障进行告警，并以短信、APP推送、小程序、钉钉等方式通知相关人员及时处理，避免过热起火和电路老化等问题，保障充电安全。同时在短路时快速切断回路，无危险火花产生，起到短路灭弧的作用，及时预防火灾事故的发生。
解决充电难的问题
统一安装充电设备，终端用户只需要把电瓶车停在充电区，按照指示操作就能充电，实现终端用户的有序充电。
解决管理难的问题
电瓶车集中停放、充电，易于管理，同时也更好地防止了被盗现象的发生，解决了用户私拉乱接充电的问题。
环境友好
通过功率拓扑创新、电磁屏蔽设计，降低电磁辐射，减少对电气设备、对人体的影响。
3.2 经济收益
广告收益
充电桩可以投放商业广告提高商家的额外收益。预计单个广告每个屏收益1元/天。小程序可以接入微信广告联盟，平均收益40元/天。
充电差价收益
通常充电桩按充电时间收费，每台设备按1元充4小时计算，两轮电动车功率为200W。充电期间都按200W计算，则4小时消耗电能0.88千瓦时。如每度电为0.6元，则4小时共计消费0.88*0.6=0.528元，充电一元钱的利润则为1-0.528=0.472元。每台充电桩每天充电10次，则每台充电桩单日收益为4.72元，月收益为141.6元年收益为1722.8元。
按功率分档收费，相对于按时间充电收益提高30%-60%。1档位：0-150W480分钟/元；2档位：150-285W360分钟/元；3档位：285-400W240分钟/元；4档位：400-600W120分钟/元。
享受政府补贴
各地政府对电瓶车集中停放，集中充电及其重视，三令五申各类红头文件，对于这种基础设施建设非常重视，一般都伴有车棚建设的补贴。参考浙江省文件补贴100元/点位。
快速回笼资金
通过会员充值的活动快速回笼资金。

审核编辑：符乾江