地址:上海市嘉定區(qū)育綠路253號(hào)
郵編:201801
傳真:021-69151136
聯(lián)系人:韓歡慶
手機(jī):15021684725
郵?箱:2881780374@qq.com
摘要:本文通過(guò)實(shí)際工程案例,對(duì)大型辦公園區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的加建和改造中出現(xiàn)的重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)充電設(shè)施設(shè)置區(qū)域的選址、配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明及監(jiān)控系統(tǒng)和充電設(shè)施的管理運(yùn)維系統(tǒng)提出了相應(yīng)解決方案,為既有和新建大型辦公園區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與監(jiān)管提供參考。
關(guān)鍵詞:大型辦公園區(qū); 充電設(shè)施; 智慧運(yùn)維管理系統(tǒng);汽車充電樁
0 引言
2020 年工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃( 2021-2035) 》中顯示,預(yù)計(jì)到 2030 年,我國(guó)新能源汽車保有量將達(dá)到 6 420 萬(wàn)輛。2020 年 3 月,國(guó)家更是將充電樁建設(shè)列為“新基建"重要領(lǐng)域之一,但在充電設(shè)施加建和改造的實(shí)際工程中,經(jīng)常遇到因缺少充電樁電源、充電設(shè)施缺乏有效管理致使充電樁利用率低下、充電車位布局不合理、樁體無(wú)主動(dòng)預(yù)警及防護(hù)功能等問(wèn)題。
在此類工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中,面臨的問(wèn)題主要有: 充電設(shè)施在電源條件有限的情況下如何建設(shè);設(shè)置在地下車庫(kù)的充電設(shè)施在加建改造中對(duì)于消防安全如何考慮; 大型園區(qū)充電設(shè)施較為分散,建成后如何運(yùn)維和管理等。
1 項(xiàng)目背景
1.1 項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目為某辦公園區(qū)充電樁擴(kuò)建與改造項(xiàng)目,以城市主干道為界分為東西兩個(gè)地塊。其中1地塊加建改造充電區(qū)域10個(gè),2地塊加建改造充電區(qū)域4個(gè),總計(jì)新建改造的充電樁數(shù)量為499個(gè).
1.2 充電區(qū)域的確定
充電區(qū)域的確定對(duì)本工程的施工、投資及項(xiàng)目落地起著關(guān)鍵作用,同時(shí)也是本工程設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。首先從空間區(qū)域來(lái)分析,主要分為室外地上充電區(qū)域和室內(nèi)地下車庫(kù)充電區(qū)域。本工程充電區(qū)域的確定應(yīng)遵循以下原則。
(1)根據(jù)使用方需求劃定充電區(qū)域,有需求才有建設(shè)的意義。
(2)根據(jù)用電負(fù)荷的電源情況,一是選擇自有電源能夠保證的區(qū)域,二是選擇新增擴(kuò)容市政電源便于取得的區(qū)域。若是擴(kuò)容區(qū)域,還應(yīng)考慮室外箱式變電所用地位置。
(3)劃分充電車位及區(qū)域時(shí)應(yīng)不破壞原停車位布局,在盡量不減少原車位數(shù)量的前提下進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì),保持原地上及地下車道流向。
(4)充電車位數(shù)量的確定應(yīng)滿足辦公園區(qū)電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃的要求,并與園區(qū)配網(wǎng)現(xiàn)狀和園區(qū)發(fā)展規(guī)劃密切結(jié)合,以滿足中遠(yuǎn)期對(duì)充電樁的需求,同時(shí)也要考慮供電可靠性的要求。
(5)充電車位及區(qū)域應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)和消防安全的要求,特別是建設(shè)在地下的停車位應(yīng)能滿足《電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50966-2014、《汽車庫(kù)、修車廠、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50067-2014《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51313-2018和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014(2018版)中的相關(guān)要求。應(yīng)首先考慮土建防火單元易于改造的區(qū)域,其中包括防火單元防火墻、防火卷簾、疏散通道及安全出口、送排風(fēng)、排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)改造等。
(6)充電車位及區(qū)域不應(yīng)選在室外易積水、地勢(shì)低洼的場(chǎng)所,同時(shí)也不應(yīng)選在易發(fā)生次生災(zāi)害的地點(diǎn)。
(7)室外地上充電區(qū)域,應(yīng)選擇距離建筑主體大于6m,且地勢(shì)平坦不易積水的區(qū)域。
(8)根據(jù)充電區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定充電設(shè)施的類型、數(shù)量、規(guī)格和技術(shù)方案。
(9)每個(gè)充電區(qū)域宜預(yù)留一定的備用建設(shè)條件。
本工程基于以上原則確定了充電區(qū)域和充電設(shè)施的數(shù)量。
1.3市場(chǎng)現(xiàn)有技術(shù)方案
(1) 純交流慢充方案交流輸出功率7kW,額定電壓220V/380V,充電接口標(biāo)準(zhǔn)GBT20234.2,多以壁掛式、立柱式、地?fù)跏降某潆姌缎问綖橹?,?yōu)勢(shì)是可以獨(dú)立分布式安裝,即插即用,占地面積小,移動(dòng)靈活。交流充電樁只是單純提供電力輸出,需要連接車輛車載充電機(jī),才能起到為電池充電的功能。由于車載電機(jī)功率比較小,導(dǎo)致交流充電樁充電較慢,一般需要8h左右才能充滿。
(2) 純直流快充方案輸出功率30kW/60kW/120kW,額定電壓380V,以落地安裝和壁掛式充電樁形式為主,樁體尺寸較大,安裝位置要求較高。市場(chǎng)上純電動(dòng)汽車的充電方式以直流充電為主,充電速度快,1~2h就能完成充電。
(3) 交直流快慢結(jié)合方案此方案可滿足絕大多數(shù)車輛的充電形式,可使交流和直流充電優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),布局配置相對(duì)靈活。
(4) 直流快充充電堆(一拖多分體式直流充電機(jī))一股充電樁的功率是固定的,無(wú)法滿足不同功率需求的車輛充電,不能適應(yīng)當(dāng)前迅速發(fā)展的電池技術(shù),使得充電樁體的淘汰周期一般較短,造成浪費(fèi)。充電堆方案的提出解決了以上問(wèn)題,充電堆的概念是隨著一拖多充電模式的產(chǎn)生而出現(xiàn)的,是利用電源模塊及合理分配充電功率的一種形式。它是將交流變?yōu)橹绷鞯碾娫醇海瑫r(shí)配置相應(yīng)的充電樁作為輸出端,充電機(jī)可配置多路充電終端,滿足多個(gè)車位同時(shí)充電,根據(jù)選用的額定功率不同,平均充電功率可選為30kW、40kW,60kW等,任意車位支持功率輸出。技術(shù)特點(diǎn)有:
1)功率共享,將充電站內(nèi)所有功率集中,每個(gè)充電終端都可以從這個(gè)功率堆中獲取需要的功率:
2)柔性充電,根據(jù)車輛接口協(xié)議所發(fā)出的充電需求,按需分配充電功率:
3)平滑擴(kuò)展,隨著電池充電倍率的提升,充電功率需求的增大,可擴(kuò)充功率堆的功率以滿足充電的需求:
4)節(jié)能,不論充電需求如何,都可保證充電設(shè)備可以工作在負(fù)載率區(qū)間。
(5)小功率直流群充系統(tǒng):該方案采用小功率直流群充電方式,單臺(tái)直流充電機(jī)分管6個(gè)充電車位,根據(jù)接入充電車輛的數(shù)量靈活分配充電功率,確保所有車輛都能在一定時(shí)間充滿。負(fù)荷控制器一邊實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)電網(wǎng)配變信息(包括低壓總表信息、主變高壓側(cè)信息等):一邊獲取充電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息(包括充電負(fù)荷、充電狀態(tài)、故章信息)。通過(guò)充分考慮變壓器總負(fù)荷變化動(dòng)態(tài)及充電需求,動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率和控制充電設(shè)備啟停,可實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度、保證電網(wǎng)安全。1臺(tái)分時(shí)充電機(jī)配合多臺(tái)直流終端使用,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)車位的小功率直流輪流充電,單車位充電功率為3.3kW~20kW。
(6)交直流快慢充混合+負(fù)荷約束該方案采用交直流混合充電方式,以交流集中充電為主、直流快速補(bǔ)電為輔。同“本功率直流群充電方式"一樣,負(fù)荷控制器一邊實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)電網(wǎng)配變信息,一邊獲取充電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。
(7)純交流慢充+負(fù)荷約束該方案全部采用交流充電方式,負(fù)荷控制器一邊實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)電網(wǎng)配變信息,一邊獲取充電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。1臺(tái)12慢總控箱配合12臺(tái)交流終端使用,可實(shí)現(xiàn)12個(gè)車位的同時(shí)充電,單車位充電功率7kW,用戶可通過(guò)掃描二維碼實(shí)現(xiàn)充電啟動(dòng)。
2 本工程設(shè)計(jì)方案
本工程按照“適度超前、統(tǒng)籌布局、市場(chǎng)運(yùn)作"的原則進(jìn)行技術(shù)方案的設(shè)計(jì)。主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包含充電樁停車位總體規(guī)劃布局、充電電力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、充電設(shè)施照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)、充電設(shè)施視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)。
2.1充電站供配電系統(tǒng)方案
1)供電電源接入方案
本項(xiàng)目充電設(shè)施數(shù)量較多,所需的用電負(fù)荷較大,原有建筑配電系統(tǒng)不能滿足新增充電設(shè)施的負(fù)荷需求,加之建設(shè)方希望充電設(shè)施的運(yùn)維管理能夠獨(dú)立運(yùn)營(yíng),所以本項(xiàng)目的供電電原接入方案是獨(dú)立從市政引入1kV專線,充電設(shè)施變配電系統(tǒng)獨(dú)立于園區(qū)既有系統(tǒng)。
兩個(gè)區(qū)域地塊分別由市政引來(lái)1路10kV進(jìn)線至該區(qū)域充電設(shè)施總開(kāi)閉所,電能計(jì)量采用高供高計(jì)方式,在開(kāi)閉所高壓側(cè)設(shè)專用計(jì)量柜,內(nèi)設(shè)計(jì)量總表。從開(kāi)閉所至該地塊各區(qū)域新建充電樁變電所的供電以1OkV高壓供電方式組網(wǎng)。1OkV高壓接線方案見(jiàn)圖1~2所示。
圖1 一地塊充電區(qū)域 10kV 高壓接線方案
圖2 二地塊充電區(qū)域 10kV 高壓接線方案
2)變配電所的設(shè)置
1地塊新建開(kāi)閉所1座、地下車庫(kù)新建變電所5座、室外箱變5座,總變壓器裝機(jī)容量8080kVA。2地塊新建開(kāi)閉所1座,地下車庫(kù)新建變電所3座,室外箱變1座,總變壓器裝機(jī)容量4110kVA.
開(kāi)閉所位置的確定首先要依據(jù)當(dāng)?shù)毓╇娋蛛娫次恢镁徒鼇?lái)設(shè)置,其次結(jié)合園區(qū)總平面選擇對(duì)園區(qū)風(fēng)貌影響較小的位置,同時(shí)也要保證進(jìn)出線方便和靠近負(fù)荷中心的位置。
對(duì)于室外地上的充電設(shè)施,較容易選擇變電所位置,可以采用室外箱式變電所保證進(jìn)出線方便、避開(kāi)積水低注地和室外水暖管線即可。但對(duì)于園區(qū)地下車庫(kù)新增變電所,其位置的選擇相對(duì)困難,所以根據(jù)各區(qū)域充電樁的需求,本工程盡量先在室外布置充電樁,再在地下車庫(kù)設(shè)置,且盡量設(shè)置小功率的充電設(shè)施以成少變壓器容量,從而使地下車庫(kù)變電所的面積盡量減?。涸倬褪亲冸娝鶎痈叩膯?wèn)題,本項(xiàng)目室內(nèi)地下車庫(kù)的變電所設(shè)計(jì)均采用上出線的形式,以減少對(duì)層高的要求,布線橋架盡量避開(kāi)內(nèi)部通風(fēng)管道:最后就是變電所設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)一并考慮相關(guān)專業(yè)的配合,例如建筑防火、結(jié)構(gòu)荷我、變電所通風(fēng)、消防設(shè)施等。各區(qū)域變電所位置見(jiàn)圖3~4所示。
圖3 一地塊變電所區(qū)位圖
3)充電樁方案選擇
1)室外地上充電區(qū)域:對(duì)于辦公園區(qū)室外地上停車位,主要以臨時(shí)停車為主,兼項(xiàng)一些大型客車、貨車和周邊的社會(huì)車輛。因?yàn)槭彝鈪^(qū)域較為開(kāi)闊,相較地下車庫(kù)更容易避險(xiǎn),所以,從需求考慮,適合大功率直流快充充電堆方案,同時(shí)結(jié)合智慧燈桿與充電樁、監(jiān)控?cái)z像機(jī)集成的形式,以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電堆的綜合管理:從設(shè)計(jì)角度分析,由于直流快充充電樁體積較大且充電電流大,操作維護(hù)距離也有一定要求,所以盡量利用地上車位作為快充充電車位。
本項(xiàng)目地上車位均采用分體式直流快充電機(jī)拖5的電堆方案,1個(gè)充電堆配置5個(gè)末端電槍,每個(gè)電槍平均功率為60kW。同時(shí)將末端充電槍與智慧燈桿進(jìn)行集成化布置,便于管理的同時(shí)助力打造示范、展示區(qū)。
2)地下車庫(kù)區(qū)域:將地下車庫(kù)充電區(qū)域劃分為不大于1000m的獨(dú)立防火單元,同時(shí)每個(gè)防火單元保證2個(gè)疏散出口,其中一個(gè)出口直通室外(樓梯間出室外),相應(yīng)增加防火隔墻、防火卷簾,同時(shí)對(duì)排煙系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行改造,以滿足規(guī)范要求。本工程中由于地下車庫(kù)的空間有限,在盡量不損失原有車位的情況下,需盡量選擇尺寸較小、掛墻安裝且功率較小的樁體,故最終選擇交流7kW慢充+負(fù)荷約束和小功率直流群充的充電方案,不僅提高充電效率,又能通過(guò)負(fù)荷控制器對(duì)整體充電樁運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、控制保護(hù)等,確保用戶充電安全。
2.2充電區(qū)域照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
充電區(qū)域的照明設(shè)計(jì)分地下車庫(kù)區(qū)域和室外地上停車兩部分內(nèi)容。前者是在原有車庫(kù)照明的基礎(chǔ)上增加局部照明,以滿足電動(dòng)汽車的充電操作及日常維護(hù),后者以智慧路燈為主,確保每個(gè)充電樁滿足使用照度要求。
1)室內(nèi)地下車庫(kù)充電車位增加雷達(dá)感應(yīng)燈
在地下車庫(kù)安裝充電樁的位置增加雷達(dá)感應(yīng)燈,便于工作人員日常對(duì)充電樁進(jìn)行維修、查詢等操作。電源采用低壓220380V。燈具采用雷達(dá)感應(yīng)ED燈具(具有延遲可調(diào)功能),人員使用充電設(shè)備時(shí)開(kāi)啟燈具,人員離開(kāi)時(shí)熄滅或以低亮度工作。
2)室外地上設(shè)置智慧燈桿
室外采用智慧燈桿集成電動(dòng)汽車充電樁方案,燈桿設(shè)置ED燈具,配合終端控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、調(diào)光、電能數(shù)據(jù)和燈具狀態(tài)查詢等功能。
2.3充電區(qū)域消防改造設(shè)計(jì)方案
與消防改造相關(guān)的區(qū)域主要是地下車庫(kù)設(shè)置充電設(shè)施的區(qū)域,本項(xiàng)目改造內(nèi)容如下。
(1) 對(duì)2-1#主樓地下車庫(kù)、2-2#主樓地下車庫(kù)、2-3#主樓地下車庫(kù)、2-4#主樓地下車庫(kù)、1-1#樓地下車庫(kù)、1-2#樓地下車庫(kù)、1-7#和1-8#樓地下車庫(kù)、1地塊東側(cè)院外停車場(chǎng)地下一層車庫(kù)8個(gè)充電區(qū)域的防火單元增加防火分隔墻體及卷簾。
(2) 在地下車庫(kù)新建充電設(shè)施變電所內(nèi)設(shè)感煙、感溫兩種探測(cè)器。
(3) 在地下車庫(kù)新建充電設(shè)施變電所內(nèi)設(shè)消防專用電話分機(jī)。
(4) 新增防火卷簾的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)
1)車道上的防火卷簾:防火分區(qū)內(nèi)任兩只獨(dú)立的感煙探測(cè)器或任一只專用感煙探測(cè)器報(bào)警,卷簾下降至距樓板面1.8m處:任一只專用感溫探測(cè)器報(bào)警,卷簾下降到樓板面。
2)在防火卷簾的兩側(cè)距卷簾縱深(0.5~5m)內(nèi)增加2只專用于聯(lián)動(dòng)防火卷簾的感溫火災(zāi)探測(cè)器。
3)非消防用電切除
在新增充電樁變電所出線回路等非消防回路,斷路器裝設(shè)分勵(lì)脫扣器及輔助開(kāi)關(guān),發(fā)生火災(zāi)時(shí)由報(bào)警總線發(fā)出控制信號(hào)自動(dòng)斷開(kāi)相關(guān)區(qū)域的非消防電源,正常照明電源在消防水系統(tǒng)動(dòng)作前切斷。
4)充電設(shè)館變電所氣體滅火系統(tǒng)
(1)氣體滅火系統(tǒng)接入原火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的消防控削室內(nèi),并將信號(hào)上傳至智能電力運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
(2)在地下車庫(kù)新增的充電設(shè)館變電所設(shè)"氣體火火系統(tǒng)。氣體火火控制壯于保護(hù)區(qū)門外墻上明裝,安裝高度為底邊距地1.5m,
(3)變電所內(nèi)報(bào)警信號(hào)第一次觸發(fā)時(shí),由氣體火火控制器啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)內(nèi)的火災(zāi)聲光警報(bào)器報(bào)警.
(4)當(dāng)報(bào)警信號(hào)再次觸發(fā)時(shí),關(guān)閉送排風(fēng)機(jī)及閥門,停止通風(fēng)系統(tǒng)并關(guān)閉設(shè)"在該防護(hù)區(qū)域的電動(dòng)防火閥:聯(lián)動(dòng)關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的門、窗:?jiǎn)?dòng)氣體滅火裝置(設(shè)定0-30s的延遲噴射時(shí)間)。
(5)氣體滅火裝置啟動(dòng)及噴放各階段的聯(lián)動(dòng)控制及系統(tǒng)的反饋信號(hào)(包括火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào),選擇閥及壓力開(kāi)關(guān)的動(dòng)作信號(hào))均反饋至消防聯(lián)動(dòng)控削器。
5)防排煙系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)
由于地下室設(shè)充電樁區(qū)域進(jìn)行新的防火單元改造與劃分,所以原地下車庫(kù)的排煙風(fēng)管、補(bǔ)風(fēng)風(fēng)管及相應(yīng)防火閥、風(fēng)口應(yīng)按照新的防火單元進(jìn)行改造,以完善消防送風(fēng)排煙的功能。同時(shí)應(yīng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制的改造。
6)增設(shè)滅火器
本工程在地下車庫(kù)充電車位防火單元內(nèi)應(yīng)按E類火災(zāi)嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)布置滅火器,每處滅火器布點(diǎn)設(shè)2具5kg手提式干粉(磷酸銨鹽)滅火器,保護(hù)距離9m
2.4充電區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
為滿足充電區(qū)域較為分散但要實(shí)現(xiàn)集中視頻監(jiān)控的需求,本方案基于P構(gòu)架進(jìn)行分散部署,集中管理末端監(jiān)控圖像并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸,總控設(shè)在1地塊2號(hào)樓7層運(yùn)維調(diào)度申心,總控巾心通過(guò)固定IP地址(專線)光纖接入nemt,其他充電區(qū)域的監(jiān)控信號(hào)采用H.264視頻壓縮算法和G.711A音頻壓縮算法進(jìn)行壓縮編碼,將壓縮后的數(shù)據(jù)通過(guò)4G/5G網(wǎng)路接入tet發(fā)送給總控中心服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。該系統(tǒng)主要由地下車庫(kù)前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、室外智慧燈桿監(jiān)控?cái)z像機(jī)、管理監(jiān)控平臺(tái)、管理客戶端組成。其中,監(jiān)控平臺(tái)采用CS架構(gòu)的統(tǒng)一客戶端進(jìn)行7×24h監(jiān)控,集成Wb服務(wù)、管理認(rèn)證、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、回放等功能模塊。
3充電設(shè)施智慧運(yùn)維平臺(tái)搭建
由于本工程充電設(shè)施區(qū)域范圍大且分散,人工管理難度大,所以本工程設(shè)計(jì)搭建一套充電設(shè)施智慧運(yùn)維平臺(tái),集成充電樁運(yùn)維管理系統(tǒng)、充電區(qū)域火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、充電區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智慧配電運(yùn)維管理系統(tǒng)及室外智慧燈桿管理系統(tǒng)。
充電設(shè)施智慧運(yùn)維平臺(tái)設(shè)置在園區(qū)1地塊2號(hào)樓7層充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)調(diào)度機(jī)房?jī)?nèi),機(jī)房?jī)?nèi)由24值班人員對(duì)平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)和管理。
3.1充電樁運(yùn)維管理系統(tǒng)
基于云計(jì)算平臺(tái)對(duì)本工程建設(shè)的499個(gè)充電樁進(jìn)行有效的監(jiān)控、計(jì)費(fèi)和管理,并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于充電的相關(guān)服務(wù)。云客戶端實(shí)現(xiàn)了對(duì)于信息的記錄、監(jiān)控和控制,客戶能夠通過(guò)云客戶端查詢相關(guān)的充電信息和充電監(jiān)控視頻。通信模塊能夠通過(guò)GPRS、北斗、4G/5G以及Wi-Fi等網(wǎng)絡(luò)將云服務(wù)器端的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換到云客戶端上。
該系統(tǒng)平臺(tái)具有充電樁運(yùn)營(yíng)管理、計(jì)費(fèi)策略管理、設(shè)備安全管控及故障信息上報(bào)、接入上級(jí)監(jiān)管平臺(tái),手機(jī)App實(shí)時(shí)查詢等功能。
3.2智能配電運(yùn)維管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)通過(guò)變電所內(nèi)的各類傳感器、采集器和通信設(shè)備,將各種數(shù)據(jù)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)傳送到運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)上,通過(guò)平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)充電站新增的開(kāi)閉所、室內(nèi)變電所、室外箱變進(jìn)行遠(yuǎn)程、集中、實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)配電房“無(wú)人值守、少人值班"的目標(biāo),并通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、資產(chǎn)管理和專家診斷系統(tǒng)等輔助支撐系統(tǒng),為配電室的安全運(yùn)行、故障診斷、狀態(tài)預(yù)警提供智慧分析與精確指導(dǎo),讓用配電更加安全可靠。時(shí)查詢。
3.3充電站智慧燈桿管理系統(tǒng)
智慧燈桿以智慧桿為截體,搭截智慧照明、無(wú)線AP、視頻監(jiān)控、充電樁、微基站、LED信息屏等設(shè)備,構(gòu)建智能桿管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),為園區(qū)地上新建充電設(shè)施提供智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的搭建。
該系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能有:(1)智能照明:(2)無(wú)線單燈控制器管理:(3)LED信息屏:(4)集成云攝像機(jī)功能:(5)一鍵求助:支持本地救助、報(bào)警等功能:(6)集成電動(dòng)汽車充電樁:(7)智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)。
4 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)分為五層:
1)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。
2)數(shù)據(jù)采集層:包括電瓶車智能充電樁通訊協(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(jì)量和保護(hù)。
3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
4)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)。
5)應(yīng)客戶端層:系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。
小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP,充電用戶提供充電小程序。
4.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能
1)智能化大屏
智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示,同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁,查看設(shè)備使用率,合理分配資源。
2)實(shí)時(shí)監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況,主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓/電流,充電樁告警信息等。
3)交易管理
平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶,對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作,可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。
4)故障管理
設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息,平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運(yùn)維APP收取故障推送,運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。
5)統(tǒng)計(jì)分析
通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái),從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度,查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。
6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶,運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設(shè)施,維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),同時(shí)可管理在線卡用戶充值、 凍結(jié)和解綁。
7)運(yùn)維APP
面向運(yùn)維人員使用,可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況,進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,同時(shí)可接收故障推送
8)充電小程序
面向充電用戶使用,可查看附近空閑設(shè)備,主要包含掃碼充電、賬戶充值,充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。
4.5系統(tǒng)硬件配置
類型 | 型號(hào) | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái) | AcrelCloud-9000 |
| 安科瑞響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保、綠色出行的號(hào)召,為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,30kW壁掛式直流充電樁,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來(lái)滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營(yíng)管理的市場(chǎng)需求,提供電動(dòng)汽車充電軟件解決方案,可以隨時(shí)隨地享受便捷安全的充電服務(wù),微信掃一掃、微信公眾號(hào)、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗,充電方式多樣化,為車主用戶提供便捷、、安全的充電服務(wù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、、安全、合理的電量補(bǔ)給,能計(jì)時(shí),計(jì)電度、計(jì)金額作為市民購(gòu)電終端,同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性。 |
互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁 | AEV-AC007D
|
| 額定功率7kW,單相三線制,防護(hù)等級(jí)IP65,具備防雷 保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方:4G/wifi/藍(lán)牙支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電可選配顯示屏 |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC030D |
| 額定功率30kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn) 程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC060S |
| 額定功率60kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC120S |
| 額定功率120kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 |
10路電瓶車智能充電樁 | ACX10A系列
|
| 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10A-TYHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持投幣、刷卡,免費(fèi)充電 ACX10A-YHW:防護(hù)等級(jí)IP65,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX10A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX10A-YW:防護(hù)等級(jí)IP65,支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW:防護(hù)等級(jí)IP65,僅支持免費(fèi)充電 |
2路智能插座 | ACX2A系列
|
| 2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別,報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持掃碼充電 ACX2A-YN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡充電
|
20路電瓶車智能充電樁 | ACX20A系列
|
| 20路承載電流50A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別,報(bào)警上報(bào)。 ACX20A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX20A-YN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,免費(fèi)充電
|
落地式電瓶車智能充電樁 | ACX10B系列
|
| 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10B-YHW:戶外使用,落地式安裝,包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL:戶外使用,落地式安裝,包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告 |
智能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊。 |
擴(kuò)展模塊ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
擴(kuò)展模塊ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
導(dǎo)軌式單相電表 | ADL200 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,輸入電流:10(80)A; 電能精度:1級(jí) 支持Modbus和645協(xié)議 證書(shū):MID /CE認(rèn)證 |
導(dǎo)軌式電能計(jì)量表 | ADL400 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,分相總有功電能,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí) 證書(shū):MID /CE認(rèn)證 |
無(wú)線計(jì)量?jī)x表 |
ADW300 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,有功電能計(jì)量(正、反向)、四象限無(wú)功電能 、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次) ;A、B、C、N四路測(cè)溫;1路剩余電流測(cè)量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(jí)(改造項(xiàng)目推薦) 證書(shū):CPA/CE認(rèn)證 |
導(dǎo)軌式直流電表 | DJSF1352-RN |
| 直流電壓、電流、功率測(cè)量,正反向電能計(jì)量,復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級(jí),1路485通訊,1路直流電能計(jì)量AC/DC85-265V供電 證書(shū):MID/CE認(rèn)證 |
面板直流電表 | PZ72L-DE |
| 直流電壓、電流、功率測(cè)量,正反向電能計(jì)量:紅外通訊:電壓輸入1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級(jí) 證書(shū):CE認(rèn)證 |
電氣防火限流式保護(hù)器 | ASCP200-63D |
| 導(dǎo)軌式安裝,可實(shí)現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過(guò)載限流保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè)等功能;1路RS485通訊,1路NB或4G無(wú)線通訊(選配);額定電流為0~63A,額定電流菜單可設(shè)。 |
5 結(jié)束語(yǔ)
既有大型辦公園區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施改造工程因其范圍大、點(diǎn)位多而分散、涉及供電、消防、控 制、管理、安全、可實(shí)施性等諸多方面,需要進(jìn)行綜合實(shí)地勘察和方位設(shè)計(jì)方案的確定,電氣設(shè)計(jì)人員在準(zhǔn)確把握規(guī)范的同時(shí),還需對(duì)現(xiàn)代充電、控制、通信等技術(shù)進(jìn)行深入了解,有助于解決充電車位實(shí)施過(guò)程中的通電難點(diǎn)問(wèn)題,滿足新能源汽車發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 王磊.大型辦公園區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施改造工程設(shè)計(jì)[J]
[2] 新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃( 2021-2035) [R].國(guó)務(wù)院辦公廳,2020.
[3] 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心.中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告( 2021) [M].北京: 社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2021.
[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè) .2022.05版
[5] 田劍.電動(dòng)汽車智能充電樁的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技與創(chuàng)新,2016( 01) : 22.
注:禁止非法改裝