當(dāng)前電功率計(jì)量技術(shù)已經(jīng)由原先的模擬電表計(jì)量升級為數(shù)字計(jì)量，通過計(jì)算機(jī)采集電流和電壓以及它們之間的相位，通過積分的方式不停的累加計(jì)算出功率。當(dāng)然包括有功功率、視在功率等。

計(jì)量方式。計(jì)量的本質(zhì)就是獲取用電的電流和電壓，直流計(jì)量不存在相位和品質(zhì)因素，更加簡易。

一、概述

充電樁采集的節(jié)點(diǎn)可以是模擬端交流380V的輸入端，也可以采集直流輸出端，也就是給車輛充電端口的實(shí)際直流用電量。通常都采樣直流輸出端，因?yàn)榇砹擞脩舻膶?shí)際用電量。輸入端和輸出端二者之間的差額就是充電樁的自身損耗量，由充電樁運(yùn)營商承擔(dān)。這部分大約為5%上下。

1、計(jì)量的準(zhǔn)確性。計(jì)量的準(zhǔn)確性決定很多因素。比如計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力、電流電壓采集傳感器的精度、系統(tǒng)噪聲干擾等。由于涉及到模擬量的數(shù)字化處理過程，噪聲抑制、線性度的處理難度很大，需要良好的電路設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)。

2、計(jì)量精度首先決定于采集精度。直流電路的采集相對容易，噪聲也相對容易處理，但由于充電樁的輸出電壓和電流范圍很大，可以從100V到800V，10A到300A，這樣的寬范圍給采集精度和線性度帶來了難題。想要在全部功率范圍內(nèi)都達(dá)到1%的精度是有難度的。

3、計(jì)量的方式。簡單的計(jì)量方式就是加裝一塊電表。但有些場合不能加裝電表，比如交流充電樁，由于體積和安裝等影響，只能在充電樁的主板設(shè)計(jì)計(jì)量電路。

市場上的直流充電樁內(nèi)部大多采用了加裝分流器的方式采集電流，再加裝一到兩塊電表進(jìn)行計(jì)量。

其實(shí)，直流充電樁內(nèi)部有多個(gè)計(jì)量和采集節(jié)點(diǎn)。電源模塊內(nèi)部有高精確的電流電壓采集，充電過程中汽車內(nèi)部也有高精度的電流電壓采集，只要利用這些數(shù)值即可精確計(jì)算出電量，但涉及到的技術(shù)深度較大，當(dāng)前只有技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的公司可以做到。有些甲方特殊要求和計(jì)量認(rèn)證的場合，需要加裝經(jīng)過計(jì)量認(rèn)證的電表，很多場合其實(shí)內(nèi)部計(jì)量已經(jīng)足夠滿足應(yīng)用場景。

二、 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)選型方案

2.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

2.2應(yīng)用場所

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)。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)中*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4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)中*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、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5）應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區(qū)充電平臺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。

2.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長、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。

2.4.2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)、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

2.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進(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。

2.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進(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)。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

2.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過系統(tǒng)平臺，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。

2.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(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。

2.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對站點(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。

2.4.8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。

2.5系統(tǒng)硬件配置

	額定功率120kW，三相五線制，防護(hù)等級IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級，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)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10A-TYHN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，免費(fèi)充電 ACX10A-YHW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW：防護(hù)等級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)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護(hù)等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護(hù)等級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)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報(bào)警上報(bào)。 ACX20A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX20A-YN：防護(hù)等級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)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別、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

三、結(jié)束語

從新能源汽車充電樁運(yùn)維現(xiàn)狀出發(fā)，分析將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到充電樁智能管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢，結(jié)合充電樁智能管理的發(fā)展需求，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“云、邊、端”3層式充電樁智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可靠性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、安全性高和經(jīng)濟(jì)性佳的充電樁智能化管理的運(yùn)維系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但在構(gòu)建充電樁智能管理系統(tǒng)時(shí)，仍有可能出現(xiàn)未考慮到現(xiàn)場干擾因素影響數(shù)據(jù)采集的情況，后續(xù)應(yīng)根據(jù)特殊環(huán)境的個(gè)例情況對整個(gè)充電樁智能管理系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化，并搜集現(xiàn)場出現(xiàn)的典型現(xiàn)實(shí)案例，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，將其傳人數(shù)據(jù)處理中*，完善數(shù)據(jù)庫，以增強(qiáng)整個(gè)智能管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性。

審核編輯 黃宇