違法な改造を禁止する

  要約：全国各地のバッテリー車の充電による火災の事故は時々発生し、人民大衆の生命と財産の安全に脅威をもたらした。本文で紹介したバッテリー車の充電杭の料金徴収プラットフォームは、無線通信技術、モノのインターネット技術と電気火災の探知と防護技術を採用し、バッテリー車の充電杭の状態と充電過程を監視し、充電杭の過圧、不足圧、空載、絶縁検出故障、漏電、過熱、短絡などの一連の故障に対して適時に警報と保護を行い、GB 51348-2019『民用建築電気設計基準」の規定により、制限流式保護器を設置し、線路が短絡した場合、150マイクロ秒以内に回路を切断し、危険な火花の発生がなく、短絡消弧の役割を果たし、それにより充電の安全と火災事故の予防を保障し、バッテリー車の火災の危険性を防止し、人々の生命と財産の安全を保護する。

  キーワード：バッテリー車充電杭、充電安全アラート、クラウドプラットフォーム

1プロジェクトの概要

河南省のある軍需産業企業は内部従業員のために福祉を図り、無料で充電できるバッテリー車の充電サイトを建設する計画であると同時に、充電の安全性の問題を考慮しなければならない。工場敷地内外には計300台のバッテリー車充電杭が設置され、各充電杭には電流制限式保護器を組み合わせ、火災の危険性を適時に切除し、充電の安全を保障するために使用されている。

軍需産業の秘密保持に対する要求に基づいて、すべての設備はLANを用いてネットワークを組み立てる方式を採用して、伝送されたデータを暗号化して、プラットフォームはローカライズ配置を実施して、LAN内でアクセスして、また、システムの需要は主に以下を含む：

●カードで充電を開始し、微信と支付宝の充電方式を予約する

●企業の既存の従業員カードを使用して充電を行い、カードがコピーされないようにする

●当直室のバックグラウンドを監視することにより充電杭の状態をリアルタイムに監視する

●短絡保護、電力保護、システム保護を含む3段階保護機能を実現し、その中でシステム保護は電力閾値を超えた時に充電ビットの増加を許さないことを指す

2システム構造

現場ではバッテリー車のスマート充電杭と電流制限式保護器を採用し、充電回路を収集し、RS 485インタフェースを通じて無線通信端末と通信し、電力パラメータの監視、早期警報と保護を実現し、さらに無線通信端末から、イーサネットを通じてデータセンターに構築されたバッテリー車充電杭の有料プラットフォームにデータをアップロードする。

プラットフォームは階層分散構造を用いて設計され、詳細なトポロジ構造は以下の通りである：

システムは、データ収集層、ネットワーク転送層、データセンター層、クライアント層の4つの層に分かれています。

データ収集層：バッテリー車のインテリジェント充電杭と限流式保護器を含み、通信プロトコルは標準modbus-rtuである。バッテリー車のスマート充電杭は充電回路の電力パラメータを収集し、電気エネルギーの計量と保護を行うために使用される。限流式保護器は線路が短絡した場合、150マイクロ秒以内に回路を切断し、危険な火花の発生がなく、短絡消弧の役割を果たす。

ネットワーク伝送層：無線通信端末を含む。無線通信端末はデータ収集層のデータを積極的に収集し、イーサネットを通じて構築されたデータベースサーバにデータをアップロードする。

データセンター層：アプリケーションサーバーとデータサーバーを含み、アプリケーションサーバーはデータ収集サービス、WEBサイトを配置し、データサーバーはリアルタイムデータベース、履歴データベース、基礎データベースを配置する。アプリケーションサーバとデータサーバは、ローカルエリアネットワーク内に配置され、外部ネットワークから隔離されています。

クライアント層：システム管理者はローカルエリアネットワークを通じて、ブラウザでバッテリーカー充電ステーションの料金プラットフォームにアクセスする。端末充電ユーザーはカードで充電を開始する。

3システムの機能

3.1ログイン

ブラウザでプラットフォームリンクを開き、アカウント名と権限パスワードを入力してログインし、不正な人が情報を閲覧しないようにします。左上のQRコードをスキャンして運維APPをダウンロードし、モバイル端末で現場機器の日常的な運維を行うことができる。

3.2トップページ

充電ステーションの地理的位置、サイト情報及び充電設備の状態を表示し、充電中、アイドル、故障、オフラインなどを含む。充電ステーションの運営データと充電データを統計し、充電金額、充電度数、充電回数、充電時間を含み、今日、昨日、今月の傾向分析と比較を行った。

3.3リアルタイム監視

3.3.1充電所モニタ

現在の充電ステーションの各充電杭の状態とリアルタイム充電データを展示し、サイトと各充電杭の今日の充電データを統計し、充電単価、設備の再起動、充電/警報/保護などのパラメータの遠隔一括発行をサポートし、その中で遠隔パラメータの設定に対して権限制御を行い、許可されていないユーザーは操作できず、現場設備の正常な運行を確保する。

3.3.2充電杭の監視

充電杭の各回路の状態と充電データを表示し、充電杭の今日の充電データ、注文記録、故障情報を統計し、注文と故障の詳細を見ることができる。

3.4デバイス監視

は限流式保護器の状態を示し、線路中の残留電流、温度及び異常警報を含み、線路に短絡が発生した場合、自動的に150マイクロ秒以内に回路を切断し、危険火花の発生がなく、短絡消弧の役割を果たす。

3.5取引管理

3.5.1アカウント管理

充電に関連するすべてのユーザーのアカウント情報を表示し、チャージ、返金、凍結、解凍、ログアウトなどの操作を行うことができます。

3.5.2充電記録

はすべての注文データを表示し、注文書を充電ステーション、充電杭、支払い方式、取引状態などに基づいて分類して調べることができ、充電中の充電杭に対して充電停止操作を行うことができる。

3.5.3取引フロー

前払い、消費、返金などの種類、微信、支付宝、ICカード、財布などの支払い方法と取引金額を含むすべての注文の取引フローの詳細を表示します。

3.5.4チャージレコード

WeChat、Alipay、現金などの支払い方法、チャージ金額、ウォレット残高などを含むウォレット口座チャージ記録を表示し、チャージ金額入金手形を印刷することができます。

3.6障害管理

3.6.1障害照会

は充電杭の故障情報と処理進度を表示し、故障の種類は過圧、不足圧、空荷、絶縁検出故障、漏電、過熱、短絡などを含む。

3.6.2フェイルセーフ配布

配信する充電杭の障害情報を表示し、配信後に製造オーダを生成し、運行メンテナンス担当者が現場に行って障害を処理する。

3.6.3障害処理

現在ログインしているユーザーが処理しなければならない充電杭の故障情報を表示し、運行メンテナンス担当者が故障を処理した後、プラットフォームで閉ループ操作を行い、画像、文書、ビデオなどの添付ファイルのアップロードをサポートする。

3.7統計解析

3.7.1運用動向

日、月、四半期、年ごとに充電回数、充電時間、充電金額を表示することができ、対応するグラフも表示されます。

3.7.2エネルギー消費分析

指定された期間の充電ステーションと充電ステーションの電力使用量を表示し、対応するエネルギー消費傾向図を表示し、同ループ比分析を行うことができる。

3.7.3障害解析

相関時間内の障害数、障害状態、障害タイプ、傾向分析、および障害リストを表示できます。

3.7.4財務諸表

前払金額、消費金額、返金金額、チャージ金額、口座残高など、時間に応じて関連サイトの財務データを表示でき、excelテーブルにエクスポートできます。

3.7.5収益照会

は、総収益統計、収益変化グラフ、支払占有率円グラフおよび実績収益レポートを表示できます。

3.7.6エネルギー消費量レポート

日、月、年ごとに各充電杭の電力使用量を見ることができ、excelテーブルにエクスポートすることができます。

3.8レポート解析

選択した時間とサイトに基づいてサイトの運営状況を表示し、PDFファイルと印刷へのエクスポートをサポートするレポート形式で表示できます。

3.9 ICカード管理

充電杭はカードで支払いと充電を開始することができ、C/Sプログラムを使用して無線周波数カードに対してカードの開梱、チャージ、カードの返却などの操作を行うことができる。

3.10運行維持APP

は運行維持者向けに使用し、サイトと充電杭の管理、故障閉ループ処理、フローカードの使用状況の照会、充電チャージ状況の照会、遠隔パラメータの設定を行うことができる。

4システムの応用価値

  4.1 社会収益

Ø充電セキュリティ

リアルタイムで充電過程を監視し、充電機の入出力過圧、不足圧、絶縁検出故障、漏電、過熱、短絡などの故障に対して警告を行い、ショートメッセージ、APPプッシュ、ウィジェット、釘などの方式で関係者に適時に処理するよう通知し、過熱発火と電気路の老化などの問題を回避し、充電の安全を保障する。同時に短絡時に急速に回路を切断し、危険な火花の発生がなく、短絡消弧の役割を果たし、火災事故の発生を適時に予防する。

充電の難しい問題を解決する

充電設備を統一的に設置し、エンドユーザーはバッテリー車を充電エリアに止め、指示に従って操作するだけで充電でき、エンドユーザーの秩序ある充電を実現する。

管理の難しい問題を解決する

バッテリー車は集中的に駐車し、充電し、管理しやすく、同時に盗難現象の発生をよりよく防止し、ユーザーが私的に引いて充電する問題を解決した。

環境に優しい

電力トポロジーの革新、電磁遮蔽設計を通じて、電磁放射を下げ、電気設備、人体への影響を減らす。

  4.2 経済収益

Ø広告収益

充電杭は商業広告を投入して業者の追加収益を高めることができる。1つの広告の1画面当たりの収益は1元/日と予想されています。ウィジェットはウィチャット広告連合にアクセスでき、平均収益は40元/日。

Ø充電差額収益

通常、充電杭は充電時間によって料金を徴収し、各設備は1元で4時間充電して計算し、二輪電動車の電力は200 Wである。充電期間はすべて200 Wで計算すると、4時間で0.88キロワット時消費する。もし1度の電気が0.6元であれば、4時間で合計0.88*0.6=0.528元を消費し、1元充電した利益は1-0.528=0.472元となる。1台の充電杭を1日10回充電すると、1台の充電杭の1日当たりの収益は4.72元、1月の収益は141.6元年の収益は1722.8元だった。

電力分級料金は、時間による充電収益に対して30%〜60%上昇する。1速段：0-150 W 480分/元、2速ビット：150-285 W 360分/元、3速ビット：285-400 W 240分/元、4速段：400-600 W 120分/元。

Ø政府補助金を受ける

各地政府はバッテリー車を集中的に駐車し、充電とその重視を集中し、各種のレッドヘッド文書を三令五申し、このようなインフラ建設に対して非常に重視し、一般的には小屋建設の補助金を伴う。浙江省の文書を参考にして100元/ポイントを補助する。

迅速な資金回収

会員がチャージする活動を通じて資金を迅速に回収する。

5製品の特徴

  5.1バッテリー車のスマート充電杭ACX 10 A-YHW

●負荷電流：25 A

●回路別出力電流：3 A

●待機電力：3 W

●防護レベル：IP 65

●同時に10台のバッテリー車を充電することができる。

●寸法空間が大きく、内部空間に余裕があり、十分な電気安全性を備えている。

●本体のボタン設計、手触りがしっかりしていて、寿命が長い。

●ICカード決済回数、ICカード残高、カード内残高の音声放送を表示します。

●毎回の控除と充電時間は調整でき、何度もカードでコードをスキャンでき、充電時間は自動的に積算される。

●お客様のニーズに合わせて無料充電機能を開通することができます。

●微信、支付宝スキャンコードを使用して、カードで支払い充電することができます。

●障害が発生した回線を自動的に識別し、アルファベットと音声メッセージを伴う。

●電源オフメモリ機能を持ち、電源オフが発生すると、着信後も残りの時間を使用して充電を続けることができます。

●電源を切る機能があり、ユーザーが充電器を抜くと、自動的に電源を切る。

●自己停止機能を備え、バッテリー車の充電状態を自動的に検出し、満タンになると電力供給を停止し、課金時間をゼロにする。

●過負荷保護機能があり、大電力電器を識別でき、自動的に電力供給を一時停止し、ユーザーの私設接続ケーブルボードが複数台のバッテリー車に充電することを防止する。

●短絡保護機能があり、短絡が発生した場合、ヒューズが溶断して安全を確保する。

●パワーシフト機能を有し、検出されたパワーに基づいて、異なるパワーシフト位置に設定された時間に従って充電を開始する。

過熱保護機能、検査筐体温度が高すぎる場合、充電を停止する

  52.2電流制限保護器

ASCP 200-1型電気防火限流式保護器は伝統的な遮断器、空気スイッチと監視設備に存在する短絡電流が大きく、短絡電流を遮断する時間が長く、短絡時に発生するアーク火花が大きい、及び使用寿命が短いなどの弊害を克服することができ、短絡故障が発生した場合、短絡電流をマイクロ秒級の速度で急速に制限して消弧保護を実現することができ、それによって電気火災事故を著しく減少させ、使用場所の人員と財産の安全を保障することができる。

●短絡保護：保護器はリアルタイムで電気回路の電流を監視し、回路に短絡故障が発生した場合、150マイクロ秒以内に高速限流保護を実現し、音響光警報信号を出すことができる、

●過負荷保護：回線電流が過負荷であり、持続時間が動作時間を超えた場合（3 ~ 60秒設定可能）、プロテクタは電流制限保護を起動し、音響光警報信号を発する、

●表内の超温保護：保護器内部のデバイスの動作温度が高すぎる場合、保護器は超温限流保護を実施し、音響光学警報信号を発する、

●ネットワーク通信：プロテクタは1ウェイRS 485インタフェースを持ち、データをバックグラウンド監視システムに送信し、遠隔監視を実現する

  5.3無線通信端末AWT 100

●シリアルMODBUS RTUプロトコルのデータ収集をサポートし、アンコールプラットフォームプロトコルを通じてアンコールサーバーと通信する。

●30個のMODBUS RTUデバイスのデータ収集をサポートする。

●各MODBUSデバイスの5つのレジスタアドレスドメインの収集をサポートし、各レジスタアドレス範囲は64を超えない

●MODBUSアドレス範囲ごとにアラームアドレスとアラーム値を事前設定してアラームをトリガすることをサポートします。各アドレスドメインのアラームアドレスは現在5つです。

●サーバMODBUSまたはLoRa透過通信をサポートします。

●固定IPと動的ドメイン名解析方式をサポートしてデータセンターに接続する。

●透明伝送プロトコル、汎用モード（アクティブホイールCC、定時エスカレーション）、MQTTプロトコル、インテリジェント電気使用無線プロトコル、プリペイド無線プロトコルなどをサポートし、カスタマイズして開発することができる。

●AWT 100-LW無線通信端末は、LoRa通信を介してサーバにデータをアップロードすることができます

6結語

各級政府部門はバッテリー車の充電による火災の危害を非常に重視しており、GB 51348-2019「民用建築電気設計基準」にも備蓄倉庫、電気自動車の充電などの場所の末端回路に電流制限式電気防火保護器を設置すべきと規定されている。AcrelCloud-9500バッテリー車充電杭料金プラットフォームは現場の離散バッテリー車充電杭をプラットフォームに接続し、集中管理を行い、管理の難易度を下げ、ユーザーの運営とメンテナンスを容易にするとともに、充電杭自体の安全監視と保護を通じて、限流式保護器と結合し、充電過程に存在する火災の危険性をタイムリーに根絶し、充電を安全、安心させ、人民大衆の生命と財産の安全を確実に保障することができる。

参考文献

[1]Q/3220281 DGB 57-2019『江蘇安科瑞電器製造有限公司電気瓶車スマート充電杭企業標準』

[2]GB 51348-2019「民用建築電気設計基準」

［3］「電気自動車の駐車充電の規範化による火災防止強化に関する通知」

証明書レポート