劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201800

摘要：智能用電是依托堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念,利用有效量測(cè)、有效控制、高速通信、高速儲(chǔ)能等技術(shù)，將供電端到客戶端的所有設(shè)備有機(jī)連接,形成綿密完整的用電和信息交互網(wǎng)絡(luò)。智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)要求在每個(gè)小區(qū)集中停車的地方,提供足夠的充電插頭提供管理終端,用戶充電的時(shí)候只需要輸入用戶ID和密碼就可以充電并計(jì)費(fèi),用戶可以在小區(qū)物管處對(duì)賬號(hào)充值,電力公司可以遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)小區(qū)的充用電情況以保證用電的可靠。

關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；電動(dòng)車；充電系統(tǒng)

1概述

智能用電是依托堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念,利用高級(jí)量測(cè)有效控制、高速通信、高速儲(chǔ)能等技術(shù),將供電端到客戶端的所有設(shè)備有機(jī)連接,形成綿密完整的用電和信息交互網(wǎng)絡(luò),讓客戶更、更方便、更規(guī)范的用電。作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)之-,用電環(huán)節(jié)直接面向龐大的客戶群,蘊(yùn)含了及其豐富的商業(yè)價(jià)值，智能用電增值服務(wù)不僅是用電服務(wù)的延伸,還將是智能電網(wǎng)條件下,用電服務(wù)向智能服務(wù)轉(zhuǎn)型的歷史機(jī)遇。

但是目前許多gaodang的智能化小區(qū)在用電方面還存在著很多的不足,特別是電動(dòng)自行車充電問(wèn)題尤為突出。當(dāng)前幾乎所有小區(qū)的電動(dòng)車充電都沒(méi)有規(guī)范的充電場(chǎng)所，基本上是由各家各戶家中從樓外墻放線到樓進(jìn)行充電，私拉亂接,嚴(yán)重影響小區(qū)美觀,降低小區(qū)品質(zhì),并存在嚴(yán)重的用電隱患。隨著電動(dòng)自行車的數(shù)量日益增多,盡快解決這-問(wèn)題已成為電力公司迫在眉睫的事情，新的解決方案要求既要能保證電費(fèi)的正?；厥?，又要能提供個(gè)可靠的充電環(huán)境。智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)要求在每個(gè)小區(qū)集中停車的地方,提供足夠的充電插頭,提供管理終端，用戶充電的時(shí)候只需要輸入用戶ID和密碼就可以充電并計(jì)費(fèi)，用戶可以在小區(qū)物管處對(duì)賬號(hào)充值，電力公司可以遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)小區(qū)的充用電情況，以保證用電的可靠。

1.1系統(tǒng)建設(shè)背景

本項(xiàng)目初步選定縣城城南某小區(qū)作為智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)試驗(yàn)小區(qū)。該小區(qū)坐落于濱江路南段未來(lái)廣場(chǎng)旁，占地112畝,住宅面積達(dá)26萬(wàn)平方米，總戶數(shù)2001戶，目前已人住1250戶,其中智能表用戶324戶。該小區(qū)環(huán)境美，交通方便，物業(yè)管理規(guī)范,屬縣城-流住宅小區(qū)。在該gaodang小區(qū)中，電動(dòng)車充電同樣還處于無(wú)人管理狀態(tài)，小區(qū)用戶用飛明線方式從高層家中引線到地面充電,帶來(lái)了很大的隱患。但是如果在停車區(qū)集中提供充電區(qū)城，電費(fèi)的收取又無(wú)法保證，因此會(huì)給電力公司帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)上的損失。

1.2智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn)

(1) 智能控制：該系統(tǒng)的220V插頭由控制器根據(jù)用戶的帳號(hào)余額智能打開或者關(guān)掉;

(2) 友好的人機(jī)界面：該系統(tǒng)提供液晶面板和鍵盤，用戶充電的時(shí)候只需要輸人用戶ID和密碼就可以充電;

(3) 遠(yuǎn)程充值和監(jiān)控：該系統(tǒng)提供GPRS模塊,連接到電力公司的服務(wù)器，充值人員只需要在本地客戶端就可以對(duì)本小區(qū)人員充值，電力公司可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)小區(qū)的用電情況。

2系統(tǒng)建設(shè)方案

2.1系統(tǒng)架構(gòu)要求

系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式，方案框架如上圖所示:智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)實(shí)行遠(yuǎn)程費(fèi)控與實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè),通過(guò)充電管理服務(wù)器對(duì)各充電客戶進(jìn)行管理，監(jiān)控所有充電樁使用情況及各客戶基本情況。

客戶通過(guò)向所在小區(qū)的物管預(yù)付-定金額，申請(qǐng)個(gè)人賬號(hào)和密碼，客戶在智能交互終端上輸人賬號(hào)和密碼登陸，該賬號(hào)可以使shouji號(hào)或者shenfenzheng號(hào),登陸后可更改密碼、查詢余額、查詢使用記錄、開啟對(duì)應(yīng)的充電樁進(jìn)行充電等操作，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)充電情況進(jìn)行查看，充電完成或中途拔出插頭，充電樁自動(dòng)斷電,在智能交互終端上顯示剩余金額。每個(gè)小區(qū)的充用電及收費(fèi)由該小區(qū)的物業(yè)公司負(fù)責(zé)管理，電力公司可以監(jiān)控并向物業(yè)收取該系統(tǒng)的電費(fèi)，由統(tǒng)的總表計(jì)量，該表計(jì)通過(guò)載波納~SG186系統(tǒng)管理。個(gè)充電管理服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)管理多個(gè)智能小區(qū)的電動(dòng)車充電，該服務(wù)器可以架設(shè)在電力公司或者由專業(yè)的公司統(tǒng)提供個(gè)公用服務(wù)平臺(tái)，各個(gè)小區(qū)和電力公司通過(guò)相應(yīng)的管理賬號(hào)進(jìn)行管理。

2．2軟件系統(tǒng)功能模塊說(shuō)明

智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)應(yīng)采用新的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)能浖O(shè)計(jì)規(guī)范，采用流行的軟件設(shè)計(jì)思想和體系架構(gòu)。系統(tǒng)功能應(yīng)模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、組態(tài)化，充分體現(xiàn)分布式、開放式的設(shè)計(jì)思想；軟件應(yīng)采用新的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、INTERNET技術(shù)等，使系統(tǒng)具備更高的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。針對(duì)小區(qū)的電動(dòng)車充電的管理，系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能框圖

1) 通信通道程序

應(yīng)能采集基于通訊的遠(yuǎn)方多功能控制器通過(guò)GPRS等通信網(wǎng)絡(luò)傳過(guò)來(lái)的多個(gè)小區(qū)充電系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行雙向的實(shí)時(shí)通信和控制功能。

(2) 用戶管理

包含對(duì)用戶的創(chuàng)建、修改、刪除、綁定充電賬號(hào)功能，個(gè)用戶注冊(cè)之后可以綁定多個(gè)充電賬號(hào)。

(3) 小區(qū)物管管理

小區(qū)電動(dòng)車充值充值到用戶所在小區(qū)物管賬號(hào)上。小區(qū)物管登錄之后，可以查看賬戶余額，下發(fā)電價(jià)，查看小區(qū)用戶歷史繳費(fèi)記錄。

(4) 充電賬號(hào)管理

用戶登錄成功之后，需要添加電動(dòng)車充電賬號(hào)，個(gè)用戶可以綁定多個(gè)充電用戶賬號(hào)。每個(gè)充電賬號(hào)用shouji號(hào)作為充電的賬號(hào)。用戶充電時(shí)，需要在主控制器里面輸入帳號(hào)和密碼，智能交互終端得到信息后，和存儲(chǔ)器里面的數(shù)據(jù)核對(duì)，如果是正確的用戶并且有余額，就會(huì)自動(dòng)分配個(gè)插頭給用戶并提示還能充電的時(shí)間并通電，用戶充電完成后智能交互終端會(huì)根據(jù)這兩段時(shí)間該插頭連接的戶表的電能數(shù)據(jù)差，來(lái)扣除用戶帳號(hào)上的金額。

(5) 管理員用戶管理

管理員用戶擁用系統(tǒng)高權(quán)限，可以管理基礎(chǔ)信息(包括小區(qū)樓盤，小區(qū)物管管理)，修改和刪除普通用戶。

(6) 充值管理

通過(guò)第三方支付平臺(tái)把充值金額直接充值到用戶所在的物業(yè)支付寶賬號(hào)上或是直接到物管那里以現(xiàn)金的方式充值，同時(shí)更新賬戶余額，并將數(shù)據(jù)下發(fā)到智能交互終端。物業(yè)公司或者電力公司每月可以通過(guò)智能交互終端的GPRS模塊上傳每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，及每個(gè)插頭戶表的數(shù)據(jù)以及小區(qū)總表的數(shù)據(jù)來(lái)分析小區(qū)沖電的情況。

(7) 計(jì)費(fèi)管理

用戶在登錄之后直緩存用戶信息和充電時(shí)間，充滿之后或手動(dòng)拔出之后(電流經(jīng)過(guò)為)自動(dòng)調(diào)用平臺(tái)接13傳人用戶信息和用電量，并更新用戶余額。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)各個(gè)物業(yè)小區(qū)的情況不同，由小區(qū)物業(yè)管理人員手動(dòng)設(shè)置。

(8) 臨時(shí)充電管理

針對(duì)非小區(qū)固定用戶，比如臨時(shí)客人、裝修或者其它非小區(qū)住戶，也存在充電的需求。系統(tǒng)提供臨時(shí)充電服務(wù)，用戶通過(guò)投幣或者在小區(qū)物管處繳費(fèi)申請(qǐng)臨時(shí)賬號(hào)，打開相應(yīng)的充電插座完成充電。

2．3網(wǎng)絡(luò)配置要求

服務(wù)器通過(guò)移動(dòng)專線連接移動(dòng)公網(wǎng)，并分配固定公網(wǎng)IP，遠(yuǎn)方終端使用GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信。

2．4硬件架構(gòu)

硬件架構(gòu)由兩部分組成，主控制系統(tǒng)和智能充電接口，智能充電接口可以支持多個(gè)。主控制系統(tǒng)通過(guò)485總線來(lái)管理各個(gè)智能充電接13，另路485接口管理小區(qū)總表，電力公司可以通過(guò)小區(qū)總表的數(shù)據(jù)來(lái)檢查是否該小區(qū)有toudian情況。

2．5主控制系統(tǒng)

主控制系統(tǒng)由人機(jī)界面模塊，GPRS模塊，兩路RS485接口和存儲(chǔ)器模塊組成。人機(jī)界面模塊提供個(gè)液晶屏和鍵盤，供用戶輸入自己的帳號(hào)和密碼，兩路RS485接口分別管理智能充電接口和小區(qū)總表．GPRS模塊用于連接電力公司的服務(wù)器．存儲(chǔ)器模塊用于保存用戶數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)。

2．6智能充電接口

由個(gè)智能計(jì)量裝置和插頭組成，通過(guò)RS485接口和主控制系統(tǒng)連接，該接口支持關(guān)斷和接口狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。

2．7項(xiàng)目造價(jià)

3系統(tǒng)建設(shè)意義

通過(guò)該創(chuàng)新系統(tǒng)的實(shí)施，在小區(qū)內(nèi)建成完善的電動(dòng)車充電基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車充電控制、支付、查詢服務(wù)，同時(shí)保證電費(fèi)的有效回收，從而有效解決目前小區(qū)電動(dòng)車充電的隱患和混亂狀況，方便物業(yè)管理和用戶的使用，確保用電，提高用戶滿意度。同時(shí)，電力公司有相應(yīng)的管理賬號(hào)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)小區(qū)的系統(tǒng)運(yùn)行情況以及用戶的充電管理狀況。

4 安科瑞電動(dòng)自行車管理系統(tǒng)（含選型）

安科瑞電動(dòng)自行車充電樁通過(guò)GPRS模塊與云端進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)能夠?qū)﹄妱?dòng)自行車充電樁的日常狀態(tài)、充電過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)充電支付對(duì)接：支持投幣、刷卡、wei信支付等多種支付方式，保證支付交易過(guò)程的完整性，對(duì)充電過(guò)程中的異常情況進(jìn)行有效預(yù)警；實(shí)現(xiàn)對(duì)下游站級(jí)平臺(tái)的清算、對(duì)賬功能。平臺(tái)可對(duì)接消防物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、小程序等，提供相關(guān)異常數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車充電管理的網(wǎng)絡(luò)化、可視化。

① 預(yù)警

  對(duì)平臺(tái)連接的所有充電樁狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，充電樁發(fā)生異常情況時(shí)可通過(guò)APP、短信及時(shí)向運(yùn)營(yíng)人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)火災(zāi)隱患。

② 交易結(jié)算管理

  平臺(tái)為運(yùn)營(yíng)方提供充電價(jià)格策略管理，預(yù)收費(fèi)管理，賬單管理，營(yíng)收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表等，支持投幣、刷卡和掃碼充電。

③ 充電服務(wù)

  可通過(guò)軟件搜索附近充電樁，并查看充電樁狀態(tài)，并導(dǎo)航至可用充電樁?？赏ㄟ^(guò)在線自助支付實(shí)現(xiàn)充電。

④ 運(yùn)營(yíng)分析

  對(duì)訂單進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析，通過(guò)柱狀圖、報(bào)表方式直觀展示數(shù)據(jù)，并支持和第三方平臺(tái)對(duì)接。

⑤wei信小程序

  可通過(guò)wei信小程序掃碼充電，充電賬單支付。運(yùn)營(yíng)商和物業(yè)管理人員均可通過(guò)小程序管理，監(jiān)測(cè)充電樁狀態(tài)和充電交易情況。

A款的ACX10A-YH刷卡掃碼充電，刷卡充電需要在管理處預(yù)存電費(fèi)充值后進(jìn)行刷卡充電，也可接入充電樁管理云平臺(tái)通過(guò)掃碼充電；

  B款的ACX10B-TYH全功能型在A款的ACX10A-YH基礎(chǔ)上增加投幣功能，ACX10B-YH與A款的功能接近，但是B款產(chǎn)品均支持在不需要云平臺(tái)下的項(xiàng)目中單獨(dú)使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李川 淺談智能小區(qū)電動(dòng)車充電系統(tǒng)建設(shè)

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版

作者簡(jiǎn)介：劉細(xì)鳳，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娖寇嚦潆娖脚_(tái)研發(fā)與應(yīng)用