淺談電瓶車充電系統(tǒng)的功能與應(yīng)用

時間：2020-09-10作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：50

摘要:結(jié)合電瓶車火災(zāi)案例，分析了電瓶車火災(zāi)事故原因。闡述了電瓶車云智能充電技術(shù)、系統(tǒng)構(gòu)成及功能。對電瓶車云智能充電系統(tǒng)如何通過提供智能、安全的充電服務(wù)來降低火災(zāi)隱患進(jìn)行分析。建議該技術(shù)值得全社會大力普及推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:電瓶車;云智能充電系統(tǒng);智能;安全;應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，流動人口的規(guī)模增長*，便捷的電瓶車已經(jīng)成為廣大群眾出行的主要代步工具之一。然而，安全的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展速度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電瓶車的快速發(fā)展，伴隨而來的是私拉亂接，擅自安裝插座，或購買簡易的帶定時器，或容斷器的充電設(shè)備等充電現(xiàn)象混亂共存的現(xiàn)況，存在很大的火災(zāi)安全隱患。

電瓶車云智能充電技術(shù)，是將物聯(lián)技術(shù)、交互式智能技術(shù)、無線通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電瓶車充電站點，旨在從根本上杜絕充電過程存在的火災(zāi)隱患。它不僅提供了安全的充電**，又方便了民眾，人們可以隨時隨地采用投幣、刷卡、微信和 APP 任一種方式充電。近年來，浙江省杭州、寧波、湖州等市還專門召開了全市電瓶車安全規(guī)范管理現(xiàn)場會，進(jìn)一步加強(qiáng)電瓶車消防安全規(guī)范化管理，預(yù)防和減少電瓶車火災(zāi)事故的發(fā)生。

1 電瓶車火災(zāi)事故案例及起火原因

1.1火災(zāi)案例

近年來電瓶車亡人火災(zāi)典型案例具體為:①2011年4月25日凌晨1時10分許，北京市大興區(qū)舊宮鎮(zhèn)南小街一棟4層樓房發(fā)生了火災(zāi)，導(dǎo)致18人死亡，24人受傷。這場火災(zāi)的直接原因就是，一輛電動三輪車充電時發(fā)生電線短路而引發(fā)火災(zāi); ②2013 年8月8日凌晨1點左右，溫州瑞安市錦湖街道瓦窯巷的一處出租房因電瓶車充電不慎著火發(fā)生火災(zāi)。經(jīng)過消防救援人員的全力撲救，大火于早上1點50分左右被撲滅，事故共造成7人遇難; ③2013年10月11日，北京石景山喜隆多商場一樓的麥當(dāng)勞員工電瓶車充電過程中起火，火舌蔓延至整座大樓。本起火災(zāi)共撲救9h，致2名消防員犧牲; ④2015年1月14日，浙江玉環(huán)縣解放塘社區(qū)一個五層高的住宅公寓樓，樓下的電動車停車棚內(nèi)正在充電的電動車起火，引燃了旁邊助力車的油箱，從而引發(fā)了濃煙向公寓的樓道蔓延。火災(zāi)共造成8人死亡，另有多名居民受傷，當(dāng)時火焰1m多高，產(chǎn)生很多濃煙; ⑤2016年8月29日2時22分，深圳市寶安區(qū)沙井馬鞍山居民小區(qū)2期15號樓(出租屋)1層因電瓶車充電發(fā)生火災(zāi)。起火建筑為12層鋼混結(jié)構(gòu)居民住宅，燃燒物是1層的20多輛電動自行車，造成7人死亡。

1.2起火原因

目前，電瓶車已成為聚集在城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域、群居房、出租房、企業(yè)、市場人們的主要交通工具。然而電瓶車卻普遍存在*安全性能較差的問題，在使用過程中*因電氣線路短路、過負(fù)荷、插接件接觸電阻過大、元器件高溫等引發(fā)火災(zāi)。由于電動車的車把、儀表、坐墊、電池盒、儀表盤等均采取阻燃性能較差的非金屬材料，易發(fā)生火災(zāi)，且在相對封閉空間內(nèi)燃燒，釋放的有毒煙氣足以致人中毒死亡。

消防部門在對近年來發(fā)生的電動車火災(zāi)的起火原 因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，電動車火災(zāi)的起火原因多為電氣故障，而工作電流大、零配件多為塑料制品的豪華型電動車火災(zāi)占所有電動車火災(zāi)的92.7% 。另據(jù)統(tǒng)計，80%的電動車火災(zāi)發(fā)生在充電時段，66.7%的電動車火災(zāi)發(fā)生在 20 時至次日5時之間。電動車火災(zāi)致人員傷亡的90%是因為電動車停放在門廳、過道等部位。這是由于電動車一般白天使用，夜間停放在門廳、過道充電，電池充滿時往往在凌晨，而用戶一般不會凌晨起床斷電，這就*造成電池過充發(fā)熱，引起火災(zāi)。此時人們一般處于熟睡狀態(tài)，初起火災(zāi)難以被發(fā)現(xiàn)和 及時撲救，發(fā)現(xiàn)時往往已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展階段，無法控制。加之出于防盜等目的，將電動車停放在門廳、樓梯間等部位，堵塞疏散、逃生通道，且電動車燃燒產(chǎn)生大量有毒煙氣等，易造成人員傷亡。

此外，由于電動車火災(zāi)時燃燒較旺，火災(zāi)原因和電動車、生產(chǎn)廠家難以查清。近年來電動車火災(zāi)中，有49.6%無法查明電瓶車，63%無法查明電瓶車生產(chǎn)廠家。

2 電瓶車云智能充電系統(tǒng)簡介及功能

2.1簡介

電瓶車云智能充電系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 1 所示。







圖 1 電瓶車智能充電系統(tǒng)

根據(jù)對運營數(shù)據(jù)的分析，該系統(tǒng)不僅能通過“三防一限八斷電”杜絕充電過程中存在的火災(zāi)隱患，還能通過物聯(lián)技術(shù)、無線通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向因火災(zāi)隱患而自動斷電的車主實時發(fā)出警告信息，告知其應(yīng)對車輛進(jìn)行必要的檢測和保養(yǎng)。對于投幣車主出現(xiàn)險情因未有聯(lián)系通道轉(zhuǎn)而采取對其出現(xiàn)險情的站點以及區(qū)域進(jìn)行熱點追蹤排查和突破。

據(jù)統(tǒng)計，浙江省去年持續(xù)共投入8366個云智能充電位，4500個注冊會員，刷卡和“樁源”APP 充電達(dá)92281次，投幣充電達(dá)67723次，微信公眾號“樁源”充電達(dá)7205次，共計167209 次。實時監(jiān)控充電記錄33564327條，因**72V非標(biāo)車輛、改裝車輛、私自外接多用插座等原因主動拒絕充電5135次，因電池或充電器充電過程發(fā)生故障等電氣原因自動斷電1138次。

2.2電瓶車云智能充電系統(tǒng)*特功能

(1)云智能充電能夠?qū)﹄娖寇嚦潆娺^程24h全程監(jiān)控，管理到每一輛電瓶車充電，且每隔1 min自動巡查采集數(shù)據(jù)，繪制成充電心電圖，實時判斷火災(zāi)險情并作出行動。電瓶車云智能充電系統(tǒng)基于GPRS、Ethernets構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+人聯(lián)網(wǎng)的模式，通過智能充電樁、主機(jī)、通訊設(shè)備、服務(wù)端和移動客戶端應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)智能化管控。采用了多級防過流、防短路、防漏電、防雷、防過充、限流等安全保護(hù)措施。系統(tǒng)還能夠提供電瓶車車主、充電車輛、充電電量、區(qū)域分布等大數(shù)據(jù)，有利于實現(xiàn)事前預(yù)防、事中監(jiān)控、事后補(bǔ)救的人防、技防和物防三防大融合。

(2)一臺主機(jī)可同時鏈接5～200路充電口(插座)，可根據(jù)現(xiàn)場靈活配置安裝數(shù)量，所有的主機(jī)均通過無線通信技術(shù)聯(lián)到云服務(wù)器，相對應(yīng)的智能充電口在系統(tǒng)里都有的ID號碼組，一旦車主插入充電口并支付成功，則自然形成一個安全的閉環(huán)充電網(wǎng)絡(luò)，從開始到結(jié)束，每一分鐘系統(tǒng)自動巡檢自動判斷火災(zāi)險情并實時作出動作，將相關(guān)結(jié)果發(fā)送給相關(guān)部門或人。

(3)系統(tǒng)采用B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，基于IE瀏覽，統(tǒng)一應(yīng)用平臺。可在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的任何一臺工作終端上，經(jīng)授權(quán)認(rèn)證后，實時對區(qū)域內(nèi)的電瓶車云智能設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢?yōu)g覽、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定、監(jiān)測和控制，便于信息共享、聯(lián)網(wǎng)集約監(jiān)控管理和對上級機(jī)關(guān)的信息聯(lián)網(wǎng)上傳。具體充電功能見圖 2。







3 電瓶車云智能充電系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用普及

3.1技術(shù)優(yōu)勢

電瓶車云智能充電系統(tǒng)與傳統(tǒng)充電設(shè)備相比，具有不可比擬的優(yōu)越性，具體如下:

(1)遠(yuǎn)程監(jiān)控。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為未來技術(shù)和管理的趨勢，借助網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，可以充分利用站點系統(tǒng)現(xiàn)有的傳輸資源以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺，輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在網(wǎng)絡(luò)中的任一臺計算機(jī)，只要安裝了客戶端軟件，授予相應(yīng)的權(quán)限就可成為監(jiān)控工作站。

(2)集中管理。系統(tǒng)支持集中用戶管理、設(shè)備管理、存儲管理以及故障巡查和排除，改變了以前充電設(shè)備分散管理的弊端，大大提高管理效率和調(diào)度能力。

(3)靈活升級。系統(tǒng)基于開放式標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，提供了充電站無限升級的可能性，無論是否有網(wǎng)絡(luò)，就可以做到任意擴(kuò)容，隨時接入。

(4)安全性高。系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認(rèn)證，確保用戶訪問的合法性;同時，電瓶車云智能充電系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊采取雙重*特的防范機(jī)制，大大提高了系統(tǒng)的安全性。

(5)可靠性強(qiáng)。系統(tǒng)的硬件遵循電網(wǎng)級產(chǎn)品設(shè)計理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大提高了設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。

(6)智能化應(yīng)用。系統(tǒng)支持實時監(jiān)控、事件處理、傳感器輸入、時間和日期，以及其他內(nèi)置功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，提供電瓶車車主、充電車輛、充電電量、區(qū)域分布等大數(shù)據(jù)，有利于實現(xiàn)事前預(yù)防、事中監(jiān)控，事后補(bǔ)救 的人防、技防和物防三防大融合，實現(xiàn)智能化應(yīng)用。

(7)經(jīng)濟(jì)型架構(gòu)。系統(tǒng)部署在阿里云服務(wù)器，可以實時監(jiān)控同時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析、預(yù)警等，實現(xiàn)低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。據(jù)調(diào)查，電瓶車云智能充電站提供惠民充電價格，市場上有償充電價格主要有1元充2h(商**居多)，1元充3～4 h，其他還有1元充5～6h，或免費充電。

3.2應(yīng)用措施

根據(jù)《浙江省消防條例》二十八條明確規(guī)定: 企業(yè)集體宿舍、居住人數(shù)較多的出租房屋、居民住宅以及其他停放電動車較多的單位，應(yīng)當(dāng)設(shè)置電動車集中停放、充電場所，設(shè)置符合用電安全要求的充電設(shè)施，采取*分隔措施。因客觀條件無法設(shè)置集中停放、充電場所的，物業(yè)服務(wù)企業(yè)或者其他管理人應(yīng)加強(qiáng)日常管理，做好巡查、檢查工作。禁止在疏散通道、安全出口、樓梯間停放電動車。禁止違反用電安全要求私拉電線和插座給電動車充電。因此，應(yīng)用電瓶車云智能充電系統(tǒng)，應(yīng)采取以下幾方面措施:

(1)進(jìn)行電瓶車云智能充電站點改造，需要考慮是否可接220V電源，是否可同時為5輛及以上電瓶車提供充電服務(wù)的室內(nèi)或室外帶防雨的場地。要針對現(xiàn)有電瓶車停車充電站點進(jìn)行現(xiàn)狀摸查，采集充電站真實數(shù)據(jù)和現(xiàn)場照片進(jìn)行分析，依據(jù)火災(zāi)險情不同分批次進(jìn)行改造。

(2)新開辟室內(nèi)或架空層或新建雨棚擴(kuò)大電瓶車云智能充電站數(shù)量。目前，電瓶車云智能充電設(shè)備主要適用于室內(nèi)安裝，車主自帶充電適配器的進(jìn)行充電這不太方便，目前已著手研發(fā)可以直接安裝在戶外的升級版，車主直接從設(shè)備上引線進(jìn)行充電，再也不要隨身攜帶充電器。

(3)建議實現(xiàn)停充分離，劃分不同的顏色來規(guī)范電瓶車管理，如: 黃色區(qū)域表示充電區(qū); 綠色區(qū)域表示非充電電瓶車停放區(qū)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)?分隔，同時結(jié)合消防宣傳標(biāo)語掛圖等時刻提醒民眾加強(qiáng)電瓶車火災(zāi)防范意識。

3.3普及推廣

由于電瓶車充電站分布散、數(shù)量多，要對電瓶車充電站現(xiàn)況進(jìn)行排查并提出切實可行的改造方案，涉及的部門及人員相當(dāng)多，工作量也很大?？梢越柚⑿殴娞柕膬?yōu)勢，發(fā)動各個電瓶車停充站點所屬小區(qū)、社區(qū)、街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的網(wǎng)格員自行采集上報，由消防部門協(xié)調(diào)各個街道(鎮(zhèn))負(fù)責(zé)人員聯(lián)合評審?fù)３湔倦姷奈ｋU情況并作出是否進(jìn)行智能充電改造或新增智能充電站點的決策。具體做法如下: 采集人員在微信公眾號“樁源”注冊成“樁主”后，采集站點信息，同一個區(qū)域可能需要同時建設(shè)多個停充站點，可以通過“新增站點”重復(fù)上傳不同站點信息，并對已采集的信息瀏覽確認(rèn)后提交“申請”，然后等待在線聯(lián)合審批，技術(shù)人員針對高危停充站點上門實地勘察落實改造方案，然后施工驗收。

4 安科瑞電瓶車充電樁選型及云平臺介紹

安科瑞電瓶車充電樁通過GPRS模塊與云端進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)能夠?qū)﹄娖寇嚦潆姌兜娜粘顟B(tài)、充電過程進(jìn)行監(jiān)控;實現(xiàn)充電支付對接：支持投幣、刷卡、微信支付等多種支付方式，保證支付交*程的完整性，對充電過程中的異常情況進(jìn)行有效預(yù)警;實現(xiàn)對下游站級平臺的清算、對賬功能。

4.1電瓶車充電樁云平臺架構(gòu)







系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2電瓶車充電樁云平臺功能概述

1 安全預(yù)警平臺可對接消防物聯(lián)網(wǎng)平臺、小程序等，提供相關(guān)異常數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電動車充電安全管理的網(wǎng)絡(luò)化、可視化。

2 交易結(jié)算管理對平臺連接的所有充電樁狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，充電樁發(fā)生異常情況時可通過APP、短信及時向運營人員發(fā)出報警信號，及時消除火災(zāi)隱患。平臺為運營方提供充電價格策略管理，預(yù)收費管理，賬單管理，營收和財務(wù)相關(guān)報表等，支持投幣、刷卡和掃碼充電。

3 充電服務(wù)?？赏ㄟ^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。可通過在線自助支付實現(xiàn)充電。

4 運營分析

5 微信小程序?qū)τ唵芜M(jìn)行數(shù)據(jù)化分析,通過柱狀圖、報表方式直觀展示數(shù)據(jù),并支持和第三方平臺對接?？赏ㄟ^微信小程序掃碼充電，充電賬單支付。運營商和物業(yè)管理人員均可通過小程序管理，監(jiān)測充電樁狀態(tài)和充電交易情況。

3.3電瓶車充電樁的選型







3.4電瓶車充電樁外觀展示































3.5安裝實例







客戶現(xiàn)場安裝實例







廣西客戶現(xiàn)場安裝實例

5 結(jié)束語

智能型”集中充電讓人放心,“放養(yǎng)式”零散充電令人揪心。減少電瓶車火災(zāi)及危害，需要全社會共同來關(guān)注。云智能充電技術(shù)是針對電瓶車充電現(xiàn)狀而設(shè)計出的一個便捷、智能、經(jīng)濟(jì)一體化系統(tǒng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電瓶車充電方式的不足，滿足了消費者的需要，可以從根源上杜絕火災(zāi)隱患，保證了電瓶車消費人群的安全，有利于智慧消防和社會大安全體系建設(shè)。在高科技越來越發(fā)達(dá)的今天,相信一定會較加普及,受到更多民眾的青睞。


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