摘要：智能用電是依托堅強電網(wǎng)和現(xiàn)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(shù)，將供電端到客戶端的所有設(shè)備有機連接,形成綿密完整的用電和信息交互網(wǎng)絡(luò)。智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)要求在每個小區(qū)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(qū)物管處對賬號充值,電力公司可以遠程監(jiān)控整個小區(qū)的充用電情況以保證用電的安全可靠。
關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；電動車；充電系統(tǒng)

1概述
智能用電是依托堅強電網(wǎng)和現(xiàn)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(shù),將供電端到客戶端的所有設(shè)備有機連接,形成綿密完整的用電和信息交互網(wǎng)絡(luò),讓客戶安全、方便、規(guī)范的用電。作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)之-,用電環(huán)節(jié)直接面向龐大的客戶群,蘊含了及其豐富的商業(yè)價值，智能用電增值服務(wù)不僅是用電服務(wù)的延伸,還將是智能電網(wǎng)條件下,用電服務(wù)向智能服務(wù)轉(zhuǎn)型的歷史機遇。
但是目許多高檔的智能化小區(qū)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(dāng)幾乎所有小區(qū)的電動車充電都沒有規(guī)范的充電場所，基本上是由各家各戶家中從樓外墻放線到一樓進行充電，私拉亂接,嚴重影響小區(qū)美觀,降低小區(qū)品質(zhì),并存在嚴重的安全用電隱患。隨著電動自行車的數(shù)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，又要能提供一個安全可靠的充電環(huán)境。智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)要求在每個小區(qū)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(qū)物管處對賬號充值，電力公司可以遠程監(jiān)控整個小區(qū)的充用電情況，以保證用電的安全可靠。
1.1系統(tǒng)建設(shè)背景
本項目初步選定縣城城南某小區(qū)作為智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)試驗小區(qū)。該小區(qū)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(shù)2001戶，目已人住1250戶,其中智能表用戶324戶。該小區(qū)環(huán)境美，交通方便，物業(yè)管理規(guī)范,屬縣城-流住宅小區(qū)。在該高檔小區(qū)中，電動車充電同樣還處于無人管理狀態(tài)，小區(qū)用戶用飛明線方式從高層家中引線到地面充電,帶來了很大的安全隱患。但是如果在停車區(qū)集中提供充電區(qū)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(jīng)濟上的損失。
1.2智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點
(1) 智能控制：該系統(tǒng)的220V插頭由控制器根據(jù)用戶的帳號余額智能打開或者關(guān)掉;
(2) 友好的人機界面：該系統(tǒng)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(jiān)控：該系統(tǒng)提供GPRS模塊,連接到電力公司的服務(wù)器，充值人員只需要在本地客戶端就可以對本小區(qū)人員充值，電力公司可以實時監(jiān)控每個小區(qū)的用電情況。
 
 
2系統(tǒng)建設(shè)方案
2.1系統(tǒng)架構(gòu)要求
系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式，方案框架如上圖所示:智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)實行遠程費控與實時信息監(jiān)測,通過充電管理服務(wù)器對各充電客戶進行管理，監(jiān)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(qū)的物管預(yù)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，該賬號可以使用號碼,登陸后可改密碼、查詢余額、查詢使用記錄、開啟對應(yīng)的充電樁進行充電等操作，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)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(qū)的充用電及收費由該小區(qū)的物業(yè)公司負責(zé)管理，電力公司可以監(jiān)控并向物業(yè)收取該系統(tǒng)的電費，由統(tǒng)一的總表計量，該表計通過載波納~SG186系統(tǒng)管理。一個充電管理服務(wù)器可以實現(xiàn)同時管理多個智能小區(qū)的電動車充電，該服務(wù)器可以架設(shè)在電力公司或者由專業(yè)的公司統(tǒng)一提供一個公用服務(wù)平臺，各個小區(qū)和電力公司通過相應(yīng)的管理賬號進行管理。
2．2軟件系統(tǒng)功能模塊說明
智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)應(yīng)采用新的軟件設(shè)計技術(shù)嚴謹?shù)能浖O(shè)計規(guī)范，采用流行的軟件設(shè)計思想和體系架構(gòu)。系統(tǒng)功能應(yīng)模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、組態(tài)化，充分體現(xiàn)分布式、開放式的設(shè)計思想；軟件應(yīng)采用新的計算機通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、INTERNET技術(shù)等，使系統(tǒng)具備高的穩(wěn)定性和可擴展性。針對小區(qū)的電動車充電的管理，系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能框圖
 
 
 
1) 通信通道程序
應(yīng)能采集基于通訊的遠方多功能控制器通過GPRS等通信網(wǎng)絡(luò)傳過來的多個小區(qū)充電系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，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(chuàng)建、修改、刪除、綁定充電賬號功能，一個用戶注冊之后可以綁定多個充電賬號。
(3) 小區(qū)物管管理
小區(qū)電動車充值充值到用戶所在小區(qū)物管賬號上。小區(qū)物管登錄之后，可以查看賬戶余額，下發(fā)電價，查看小區(qū)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，一個用戶可以綁定多個充電用戶賬號。每一個充電賬號用手機號作為充電的賬號。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(shù)據(jù)核對，如果是正確的用戶并且有余額，就會自動分配一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(jù)這兩段時間該插頭連接的戶表的電能數(shù)據(jù)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(tǒng)高權(quán)限，可以管理基礎(chǔ)信息(包括小區(qū)樓盤，小區(qū)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(yè)支付寶賬號上或是直接到物管那里以現(xiàn)金的方式充值，同時新賬戶余額，并將數(shù)據(jù)下發(fā)到智能交互終端。物業(yè)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(shù)據(jù)，及每個插頭戶表的數(shù)據(jù)以及小區(qū)總表的數(shù)據(jù)來分析小區(qū)沖電的情況。
(7) 計費管理
用戶在登錄之后一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(jīng)過為零)自動調(diào)用平臺接13傳人用戶信息和用電量，并新用戶余額。收費標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)各個物業(yè)小區(qū)的情況不同，由小區(qū)物業(yè)管理人員手動設(shè)置。
(8) 臨時充電管理
針對非小區(qū)固定用戶，比如臨時客人、裝修或者其它非小區(qū)住戶，也存在充電的需求。系統(tǒng)提供臨時充電服務(wù)，用戶通過投幣或者在小區(qū)物管處繳費申請臨時賬號，打開相應(yīng)的充電插座完成充電。
2．3網(wǎng)絡(luò)配置要求
服務(wù)器通過移動專線連接移動公網(wǎng)，并分配固定公網(wǎng)IP，遠方終端使用GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信。
2．4硬件架構(gòu)
硬件架構(gòu)由兩部分組成，主控制系統(tǒng)和智能充電接口，智能充電接口可以支持多個。主控制系統(tǒng)通過485總線來管理各個智能充電接13，另一路485接口管理小區(qū)總表，電力公司可以通過小區(qū)總表的數(shù)據(jù)來檢查是否該小區(qū)有偷電情況。
2．5主控制系統(tǒng)
主控制系統(tǒng)由人機界面模塊，GPRS模塊，兩路RS485接口和存儲器模塊組成。人機界面模塊提供一個液晶屏和鍵盤，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(qū)總表．GPRS模塊用于連接電力公司的服務(wù)器．存儲器模塊用于保存用戶數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)。
2．6智能充電接口
由一個智能計量裝置和插頭組成，通過RS485接口和主控制系統(tǒng)連接，該接口支持關(guān)斷和接口狀態(tài)監(jiān)測功能。
2．7項目造價

 
3系統(tǒng)建設(shè)意義
通過該創(chuàng)新系統(tǒng)的實施，在小區(qū)內(nèi)建成完善的電動車充電基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)電動車充電控制、支付、查詢服務(wù)，同時保證電費的有效回收，從而有效解決目小區(qū)電動車充電的安全隱患和混亂狀況，方便物業(yè)管理和用戶的使用，確保用電安全，提高用戶滿意度。同時，電力公司有相應(yīng)的管理賬號，可以實時監(jiān)控各個小區(qū)的系統(tǒng)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(tǒng)（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(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)能夠?qū)﹄妱幼孕熊嚦潆姌兜娜粘顟B(tài)、充電過程進行監(jiān)控；實現(xiàn)充電支付對接：支持投幣、刷卡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(yù)警；實現(xiàn)對下游站級平臺的清算、對賬功能。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。
 
①　安全預(yù)警
  對平臺連接的所有充電樁狀態(tài)進行監(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。
 
②　交易結(jié)算管理
  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)
  可通過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
  對訂單進行數(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。
 
⑤　小程序
  可通過小程序掃碼充電，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。
 

A款的ACX10A-YH刷卡掃碼充電，刷卡充電需要在管理處預(yù)存電費充值后進行刷卡充電，也可接入充電樁管理云平臺通過掃碼充電；
 
 
  B款的ACX10B-TYH全功能型在A款的ACX10A-YH基礎(chǔ)上增加投幣功能，ACX10B-YH與A款的功能接近，但是B款產(chǎn)品均支持在不需要云平臺下的項目中單獨使用。
 
 
【參考文獻】
[1] 李川 淺談智能小區(qū)電動車充電系統(tǒng)建設(shè)
[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11版