淺談智能小區電動車充電系統架構與建設

更新時間：2020-07-09　點擊次數： 1267次

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201800

摘要：智能用電是依托堅強電網和現代管理理念,利用有效量測、有效控制、高速通信、高速儲能等技術，將供電端到客戶端的所有設備有機連接,形成綿密完整的用電和信息交互網絡。智能小區電動車充電系統要求在每個小區集中停車的地方,提供足夠的充電插頭提供管理終端,用戶充電的時候只需要輸入用戶ID和密碼就可以充電并計費,用戶可以在小區物管處對賬號充值,電力公司可以遠程監控整個小區的充用電情況以保證用電的可靠。

關鍵詞：智能小區；電動車；充電系統

1概述

智能用電是依托堅強電網和現代管理理念,利用高級量測有效控制、高速通信、高速儲能等技術,將供電端到客戶端的所有設備有機連接,形成綿密完整的用電和信息交互網絡,讓客戶更、更方便、更規范的用電。作為智能電網的重要環節之-,用電環節直接面向龐大的客戶群,蘊含了及其豐富的商業價值，智能用電增值服務不僅是用電服務的延伸,還將是智能電網條件下,用電服務向智能服務轉型的歷史機遇。

但是目前許多gaodang的智能化小區在用電方面還存在著很多的不足,特別是電動自行車充電問題尤為突出。當前幾乎所有小區的電動車充電都沒有規范的充電場所，基本上是由各家各戶家中從樓外墻放線到樓進行充電，私拉亂接,嚴重影響小區美觀,降低小區品質,并存在嚴重的用電隱患。隨著電動自行車的數量日益增多,盡快解決這-問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的正常回收，又要能提供個可靠的充電環境。智能小區電動車充電系統要求在每個小區集中停車的地方,提供足夠的充電插頭,提供管理終端，用戶充電的時候只需要輸入用戶ID和密碼就可以充電并計費，用戶可以在小區物管處對賬號充值，電力公司可以遠程監控整個小區的充用電情況，以保證用電的可靠。

1.1系統建設背景

本項目初步選定縣城城南某小區作為智能小區電動車充電系統試驗小區。該小區坐落于濱江路南段未來廣場旁，占地112畝,住宅面積達26萬平方米，總戶數2001戶，目前已人住1250戶,其中智能表用戶324戶。該小區環境美，交通方便，物業管理規范,屬縣城-流住宅小區。在該gaodang小區中，電動車充電同樣還處于無人管理狀態，小區用戶用飛明線方式從高層家中引線到地面充電,帶來了很大的隱患。但是如果在停車區集中提供充電區城，電費的收取又無法保證，因此會給電力公司帶來了很大的經濟上的損失。

1.2智能小區電動車充電系統應具有以下特點

(1) 智能控制：該系統的220V插頭由控制器根據用戶的帳號余額智能打開或者關掉;

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

(3) 遠程充值和監控：該系統提供GPRS模塊,連接到電力公司的服務器，充值人員只需要在本地客戶端就可以對本小區人員充值，電力公司可以實時監控每個小區的用電情況。

2系統建設方案

2.1系統架構要求

系統采用B/S(瀏覽器/服務器)模式，方案框架如上圖所示:智能小區電動車充電系統實行遠程費控與實時信息監測,通過充電管理服務器對各充電客戶進行管理，監控所有充電樁使用情況及各客戶基本情況。

客戶通過向所在小區的物管預付-定金額，申請個人賬號和密碼，客戶在智能交互終端上輸人賬號和密碼登陸，該賬號可以使shouji號或者shenfenzheng號,登陸后可更改密碼、查詢余額、查詢使用記錄、開啟對應的充電樁進行充電等操作，也可以通過互聯網對充電情況進行查看，充電完成或中途拔出插頭，充電樁自動斷電,在智能交互終端上顯示剩余金額。每個小區的充用電及收費由該小區的物業公司負責管理，電力公司可以監控并向物業收取該系統的電費，由統的總表計量，該表計通過載波納~SG186系統管理。個充電管理服務器可以實現同時管理多個智能小區的電動車充電，該服務器可以架設在電力公司或者由專業的公司統提供個公用服務平臺，各個小區和電力公司通過相應的管理賬號進行管理。

2．2軟件系統功能模塊說明

智能小區電動車充電系統應采用新的軟件設計技術嚴謹的軟件設計規范，采用流行的軟件設計思想和體系架構。系統功能應模塊化、網絡化、組態化，充分體現分布式、開放式的設計思想；軟件應采用新的計算機通信技術、網絡技術、數據庫技術、面向對象技術、INTERNET技術等，使系統具備更高的穩定性和可擴展性。針對小區的電動車充電的管理，系統應具備的主要功能框圖

1) 通信通道程序

應能采集基于通訊的遠方多功能控制器通過GPRS等通信網絡傳過來的多個小區充電系統的相關數據，并進行雙向的實時通信和控制功能。

(2) 用戶管理

包含對用戶的創建、修改、刪除、綁定充電賬號功能，個用戶注冊之后可以綁定多個充電賬號。

(3) 小區物管管理

小區電動車充值充值到用戶所在小區物管賬號上。小區物管登錄之后，可以查看賬戶余額，下發電價，查看小區用戶歷史繳費記錄。

(4) 充電賬號管理

用戶登錄成功之后，需要添加電動車充電賬號，個用戶可以綁定多個充電用戶賬號。每個充電賬號用shouji號作為充電的賬號。用戶充電時，需要在主控制器里面輸入帳號和密碼，智能交互終端得到信息后，和存儲器里面的數據核對，如果是正確的用戶并且有余額，就會自動分配個插頭給用戶并提示還能充電的時間并通電，用戶充電完成后智能交互終端會根據這兩段時間該插頭連接的戶表的電能數據差，來扣除用戶帳號上的金額。

(5) 管理員用戶管理

管理員用戶擁用系統高權限，可以管理基礎信息(包括小區樓盤，小區物管管理)，修改和刪除普通用戶。

(6) 充值管理

通過第三方支付平臺把充值金額直接充值到用戶所在的物業支付寶賬號上或是直接到物管那里以現金的方式充值，同時更新賬戶余額，并將數據下發到智能交互終端。物業公司或者電力公司每月可以通過智能交互終端的GPRS模塊上傳每個用戶的數據，及每個插頭戶表的數據以及小區總表的數據來分析小區沖電的情況。

(7) 計費管理

用戶在登錄之后直緩存用戶信息和充電時間，充滿之后或手動拔出之后(電流經過為)自動調用平臺接13傳人用戶信息和用電量，并更新用戶余額。收費標準可以根據各個物業小區的情況不同，由小區物業管理人員手動設置。

(8) 臨時充電管理

針對非小區固定用戶，比如臨時客人、裝修或者其它非小區住戶，也存在充電的需求。系統提供臨時充電服務，用戶通過投幣或者在小區物管處繳費申請臨時賬號，打開相應的充電插座完成充電。

2．3網絡配置要求

服務器通過移動專線連接移動公網，并分配固定公網IP，遠方終端使用GPRS網絡與服務器通信。

2．4硬件架構

硬件架構由兩部分組成，主控制系統和智能充電接口，智能充電接口可以支持多個。主控制系統通過485總線來管理各個智能充電接13，另路485接口管理小區總表，電力公司可以通過小區總表的數據來檢查是否該小區有toudian情況。

2．5主控制系統

主控制系統由人機界面模塊，GPRS模塊，兩路RS485接口和存儲器模塊組成。人機界面模塊提供個液晶屏和鍵盤，供用戶輸入自己的帳號和密碼，兩路RS485接口分別管理智能充電接口和小區總表．GPRS模塊用于連接電力公司的服務器．存儲器模塊用于保存用戶數據和配置數據。

2．6智能充電接口

由個智能計量裝置和插頭組成，通過RS485接口和主控制系統連接，該接口支持關斷和接口狀態監測功能。

2．7項目造價

3系統建設意義

通過該創新系統的實施，在小區內建成完善的電動車充電基礎設施，實現電動車充電控制、支付、查詢服務，同時保證電費的有效回收，從而有效解決目前小區電動車充電的隱患和混亂狀況，方便物業管理和用戶的使用，確保用電，提高用戶滿意度。同時，電力公司有相應的管理賬號，可以實時監控各個小區的系統運行情況以及用戶的充電管理狀況。

4 安科瑞電動自行車管理系統（含選型）

安科瑞電動自行車充電樁通過GPRS模塊與云端進行通信和數據交互。系統能夠對電動自行車充電樁的日常狀態、充電過程進行監控；實現充電支付對接：支持投幣、刷卡、wei信支付等多種支付方式，保證支付交易過程的完整性，對充電過程中的異常情況進行有效預警；實現對下游站級平臺的清算、對賬功能。平臺可對接消防物聯網平臺、小程序等，提供相關異常數據，實現電動車充電管理的網絡化、可視化。