移动终端于充电桩运维管理的应用探究

安科瑞鲁一扬15821697760

摘 要： 本文针对电动汽车充电桩运维工作信息化水平不高、效率低下的状况，给出应用于充电桩运维管理的便捷式移动作业终端方案。阐释了移动终端作为系统支撑平台的效用，剖析了系统开发的总体框架设计构想，阐述了应用的技术要点。经实际应用验证，该系统缩减了充电桩维护维修时长，节约了运维成本，提高了充电设施运营效能，确保了充电桩的平稳运行，达成了充电设施运维的高品质、高效率、智能化。

关键词：充电桩；运维；移动终端；智能应用

0 引言

国家政策推动背后是充电桩需求的巨大缺口，至 2020 年我国电动汽车保有量将达 500 万辆。依“适度超前”“一辆电动车配置一个充电桩”思路，我国要在 5 年内建成集中式充换电站超 1.2 万座，分散式充电桩超 480 万个。现有的充电设施运维管理方式将难以满足充电设施的发展，基于国家、行业技术标准与充电桩运维管理现状，设计开发了“充电设施运维手持终端”，采用物联网传感技术结合充电设施管理系统，依托移动通信网络，建立联网监控、移动终端与监控中心的互联互通，构建异常预警和故障调度机制，从而能及时察觉并处理充电设施巡检中的各类问题，保障充电设施安全、高效运行，为用户提供更稳定可靠的充电服务。移动终端作为移动技术高速发展的产物，具有便于携带、可移动、可 GPS 定位、可智能处理、可视频图片识别等特性，能作为充电桩运维管理系统的连接纽带、信息采集载体、数据展示平台，应用这些技术为充电桩的安全、高效运行提供了保障，为充电桩运维搭建了智能化发展平台。

1 充电桩巡检现状分析

随着越来越多的充电桩投入使用，遍及城市交通、企业业务运行各方面，充电桩的日常巡检关乎充电设备的安全性、可靠性、故障率，运维人员工作是及时发现充电设施的缺陷及安全隐患并修复，以保证充电设施安全稳定运行。目前由于充电桩使用频率高且分散各地，给巡检人员带来巨大工作量。巡检人员对充电桩巡检通常依据巡检记录对各项参数进行设备巡视及记录填写，这些巡检记录为纸质，存在填写繁琐、不易保存、查询复杂的问题，加之巡检人员工作素质、现场环境、工作责任心、企业运营考核等因素，致使巡检人员不能准确、全面、真实、快速地对充电桩进行全面巡视，运维管理人员对巡检记录的统计分析也无法准确全面了解充电桩巡检状况，不能合理安排巡检工作、准确把控充电桩设备的维修及更换周期，给充电桩运维管理带来诸多问题。

综上，如何规范巡检人员工作、提高效率、保证巡检记录真实可靠有迹可循，充电桩智能巡检管理系统作为现代智能化技术应运而生。该系统充分结合物联网传感技术、无线移动通信技术，依托智能手机、IPAD 等便携式移动终端，通过后台服务系统进行智能分析管理，实现充电桩巡检管理的电子化、信息化、全方位化和智能化，确保充电桩长期安全稳定运行。

2安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案

2.1概述

AcrelCloud - 9000 安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动自行车充电站以及各个充电桩进行不间断的数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理、交易结算、资产管理、电能管理、明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压、欠压、绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G 或 WIFI 等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝、云闪付扫码充电。

2.2应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

2.3系统结构

系统分为四层：

数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准 modbus - rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。

网络传输层：通过 4G 网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

数据层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB 网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维 APP，为充电用户提供充电小程序。

2.4安科瑞充电桩云平台系统功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。

2.4.2实时监控

实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流，充电桩告警信息等。

2.4.3交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

2.4.4故障管理

设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

2.4.5统计分析

通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

2.4.6基础数据管理

在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

2.4.7运维APP

面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送

2.4.8充电小程序

面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

2.5系统硬件配置

类型	型号	图片	功能
安科瑞充电桩收费运营云平台	AcrelCloud-9000		安科瑞响应节能环保、绿色出行的号召，为广大用户提供慢充和快充两种充电方式壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kW交流充电桩，30kW壁挂式直流充电桩，智能60kW/120kW直流一体式充电桩等来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求，提供电动汽车充电软件解决方案，可以随时随地享受便捷安全的充电服务，微信扫一扫、微信公众号、支付宝扫一扫、支付宝服务窗，充电方式多样化，为车主用户提供便捷、安全的充电服务。实现对动力电池快速、安全、合理的电量补给，能计时，计电度、计金额作为市民购电终端，同时为提高公共充电桩的效率和实用性。
互联网版智能交流桩	AEV-AC007D		额定功率7kW，单相三线制，防护等级IP65，具备防雷 保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。 通讯方：4G/wifi/蓝牙支持刷卡，扫码、免费充电可选配显示屏
互联网版智能直流桩	AEV-DC030D		额定功率30kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远 程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
互联网版智能直流桩	AEV-DC060S		额定功率60kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
互联网版智能直流桩	AEV-DC120S		额定功率120kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
10路电瓶车智能充电桩	ACX10A系列		10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10A-TYHN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，扫码、免费充电 ACX10A-TYN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，免费充电 ACX10A-YHW：防护等级IP65，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YW：防护等级IP65，支持刷卡、免费充电 ACX10A-MW：防护等级IP65，仅支持免费充电
2路智能插座	ACX2A系列		2路承载电流20A，单路输出电流10A，单回路功率2200W，总功率4400W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX2A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡、扫码充电 ACX2A-HN：防护等级IP21，支持扫码充电 ACX2A-YN：防护等级IP21，支持刷卡充电
20路电瓶车智能充电桩	ACX20A系列		20路承载电流50A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率11kW。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX20A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX20A-YN：防护等级IP21，支持刷卡，免费充电
落地式电瓶车智能充电桩	ACX10B系列		10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10B-YHW：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电,不带广告屏 ACX10B-YHW-LL：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电。液晶屏支持U盘本地投放图片及视频广告
智能边缘计算网关	ANet-2E4SM		4路RS485串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC12V～36V。支持4G扩展模块，485扩展模块。
	扩展模块ANet-485		M485模块：4路光耦隔离RS485
	扩展模块ANet-M4G		M4G模块：支持4G全网通
导轨式单相电表	ADL200		单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，输入电流：10（80）A； 电能精度：1级 支持Modbus和645协议 证书：MID/CE认证
导轨式电能计量表	ADL400		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相总有功电能，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；红外通讯；电流规格：经互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 证书：MID/CE认证
无线计量仪表	ADW300		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次）；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目） 证书：CPA/CE认证
导轨式直流电表	DJSF1352-RN		直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量，复费率电能统计，SOE事件记录:8位LCD显示:红外通讯:电压输入*大1000V，电流外接分流器接入(75mV)或霍尔元件接入(0-5V);电能精度1级，1路485通讯，1路直流电能计量AC/DC85-265V供电 证书：MID/CE认证
面板直流电表	PZ72L-DE		直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量:红外通讯:电压输入*大1000V，电流外接分流器接入·(75mV)或霍尔元件接入(0-20mA0-5V);电能精度1级 证书：CE认证
电气防火限流式保护器	ASCP200-63D		导轨式安装，可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测等功能;1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯(选配);额定电流为0~63A，额定电流菜单可设。
开口式电流互感器	AKH-0.66/K		AKH-0.66K系列开口式电流互感器安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。
霍尔传感器	AHKC		霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集和接受，响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强。
智能剩余电流继电器	ASJ		该系列继电器可与低压断路器或低压接触器等组成组合式的剩余电流动作保护器，主要适用于交流50Hz，额定电压为400V及以下的TT或TN系统配电线路，防止接地故障电流引起的设备和电气火灾事故，也可用于对人身触电危险提供间接接触保护。

3结束语

充电桩的运维管理是电力系统中重要环节，与充电桩的安全稳定运行、居民的生活出行、企业的正常运转密切相关。智能化移动终端的开发应用对充电桩的智能运维管理起到积极作用，在当前移动技术高度发展的社会，移动终端的应用将成为充电桩运维管理中不可或缺的部分。

参考文献：

[1]姬海臣.能源互联网思维在充电桩行业的应用[J].上海节能,2016,35（4）:201-204.

[2]寿 增.调度自动化运维监管系统的设计与应用[J].电力信息与通信技术,2014,12（2）:109-114.

[3]李光明，孙英爽，党小娟.基于安卓的远程监控系统的设计与实现[J].计算机工程与设计，2016,37（2）:556-561.

[4]胡 勇，刘奇峰.基于WebGIS的分布式电动汽车充电桩运营管理系统设计与实现[J].电力建设,2014,35（1）:98-103.

[5]杨 茜,邓建慎,李洪峰,等.电动汽车公共服务与互动平台设计研究[J].电力系统保护与控制,2016,44（10）:137-144.

[6]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版

[7]余志慧,戴咏夏,朱国平,张 静,姚程高,章丹竺,高 飞.一种移动终端在充电桩运维方面的应用.

审核编辑 黄宇