韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：在化石能源日益緊縮的今天，新能源車輛逐漸走進了千家萬戶，與傳統化石能源車輛相比，以電驅動的新能源車輛能源利用率高，縮短了能源傳遞過程，實現了能源有效利用。根據能量守恒定律可知，任何能量既不會憑空產生也不會隨意消失，只是從一種形式轉變為另一種形式，新能源車輛的能量來源為電能，作為新能源車輛的充電裝置，充電安裝前需充分考慮充電樁的安裝位置以及與電網的掛靠情況，本文首先分析現存充電樁的安裝問題，從充電樁準備工作、電線鋪設情況以及接通測試過程進行系統性論述，為充電樁安裝人員提供必要的理論借鑒，推動安裝流程科學可靠。
關鍵詞：充電樁；公共安裝；流程設計
0引言
隨著我國工業水平的不斷進步，我國汽車工業發展動力強勁，在新能源汽車領域，我國與西方發達實現了跟跑到并跑階段，越來越多的國人可以在國內購買到擁有產權的國產車輛，新能源車輛擁有使出行成本降低、可實現綠色出行的特性，已經受到社會的推崇，推出了扶持新能源車輛發展的利好性政策，鼓勵新能源的推廣和普及。但作為新能源普及中的一大障礙，充電樁數量以及安裝可靠性，往往是阻擋群眾購買充電樁重點考慮的問題，本文將分析介紹充電樁安裝存在問題，對充電樁安裝工藝進行分析，為掃除新能源車輛普及的障礙做貢獻。
1充電樁安裝遇到問題
1.1充電樁充電效率低
新能源車輛的許用電壓與家用電器與眾不同，如果直接并入到家庭電路中就會造成電壓的不適配情況出現，電池電壓與充電器電壓長期得不到適配就會導致新能源車輛電池虛標，電池老化加速。與化石能源車輛相比新能源車輛的動力補給周期較長，低效率充電功能往往不能有效滿足長距離出行需求，而充電效率低下正是延長了乘客與司機的等待時間，造成厭煩出行心理。沒有經過系統培訓的充電樁安裝人員遺漏對變壓器以及穩壓器安裝，電壓和電流不能根據需求合理放大，不但會延長充電時間，也會導致電池發熱。
1.2缺少密封性構件安裝
在城市空間相對緊縮的今天，地下分層停車空間是解決城市空間緊張的方法，擁有地下車位的新能源車主會選在車位后方進行充電樁安裝，充電樁是固定設施，而車輛是移動工具，長期固定在地面或墻面的充電樁會在地下較為潮濕的空間出現腐蝕與銹蝕情況，不但影響了使用美觀，同時內部線路銹蝕也會導致整個電路出現短路，久而久之會引起充電功能失效，造成使用不便。密封構件多數是制造充電樁廠家附贈的微小零件，安裝人員應根據地區氣候進行增加密封構件數量，確保樁體內部干燥。
1.3充電樁不能實現智能充電和提醒功能
安裝過程缺少必要測試過程就不能實現充電樁智能充電與提醒功能，在萬物互聯的時代，充電樁應實時檢測汽車電量，調整自身充電速率，在車輛電量低于百分之八十期間實現全功率充電，而電量突破百分之八十后，實現慢速充電及涓流充電，保護電池電芯的同時也避免電池自身放電情況出現。在日常使用中，多數車主都會選擇在逛商場或日常應酬期間選擇對車輛充電，如果充電樁不能實時提醒充電進程，車主往往會提前回到車內，電池不能完整經歷充放電周期,就會導致新能源車輛的綜合續航能力下降。工作人員缺少網絡調試經驗，以及對安裝規程不夠了解都是導致的充電樁不能實現智能充電的主要原因。
2充電樁安裝關鍵工藝分析
2.1安裝前進行必要準備工作
充電樁安裝需土木建筑與電氣工程專業技術人員共同完成，在充電樁安裝前應考慮車輛充電口位置，以及充電樁的充電線的長度，確保在連接充電時，電線呈自然彎曲下垂狀態，避免對線路出現緊致拉伸情況。土木技術人員應清潔安裝位置，確保安裝位置水平，杜絕充電樁不接地情況出現，項目負責人員將充電樁廠家附帶的說明書應進行多份印刷，確保所有技術人員都能了解科學安裝要求，對充電樁的使用環境大體了解，同時知曉充電樁的各種功能，保證后期的科學檢測。
2.2線路鋪設工作
充電樁在安裝時的線路鋪設工作是工程量較大的工作，在線路對接之前要保證充電樁與商業用電電網相連接，在分電處進行穩壓器安裝，避免交變電流在發生原理性震蕩時，對汽車電池損壞，在墻面開槽與地面開槽時應避開承重墻，所有內隱線路布設時，需選用塑料套管對電線進行裝套，確保電線與塑料管之間不留虛位，起到對電線的保護作用。在需要穿墻時，應利用扭力測試儀對電線拉扯力進行測量，避免過大的拉力造成線路的扯斷。無論在任何區域和位置都避免線路纏繞與重疊，避免大電流流過時產生的電磁效應彼此干擾。
2.3設備安裝工作
充電樁由于自重較重，縱向高度高，需在安裝前進行安裝地基構件，確保充電樁堅固性以及防撞擊特性，在鋼筋埋設完畢后，選用混凝土二次澆筑的形式進行二次封裝，確保充電樁與地面連接處的封閉性，避免鼠蟲通過連接處進入到充電樁內部，造成短路情況。適時加高地基以保證充電樁的防水特性，在地基內部應預留地線位置，確保充電樁時刻接地，以防止漏電情況發生。在安裝時應在充電樁可活動區域，或不同構件連接處選用絕緣的橡膠墊圈作為填充，增加了充電樁的防腐特性，避免充電樁充電時的熱量損失。在部分地區安裝時，應進行防盜網的設計與安裝，避免充電樁遭到破壞或偷竊。只有完成充電樁主體的安裝才能與線路進行對接，確保充電樁安全使用。
2.4整體調試與測試
整體測試是充電樁整個安裝的一點，同時也是*有技術含量的工作，在安裝與測試的任何階段，都應進行斷電安裝與斷電測試以保證測試人員的安全。測試分為線路測試，充電狀態可靠性測試以及智能功能測試，測試線路布設是否科學安全，確保所有線路不會受到拉扯，測試樁體是否接地，在整個測試完畢后，對智能充電功能進行調試與測試，通過樹莓派多程序接口將電腦與充電芯片進行連接，檢查芯片內部程序的錯誤性，檢查所有算法語句的編寫情況，確保在正常工作中不會出現語句干涉情況，造成維修問題情況。在對無線遙感傳輸測試時，核實物聯網網絡協議與充電樁入網許可，進行無線網絡的適配，適配完畢后需測試回頻穩定性以及數據及時回傳功能，杜絕延遲傳送情況出現，為使用者提供更加準確可靠的充電情況。
2.5物業與專業檢測機構評定
檢測與評定是*后一道工序，也是實現與客戶交接的關鍵。安裝完畢后的充電樁應經過專業檢測機構與物業公司的綜合性評定，確保占地面積在規定范圍內，專業測試機構會測定充電樁的并入對電網的承載壓力，以及充電樁滿足的使用安全等級，避免用戶在使用中出現危險。對充電樁的防火設置以及漏電切斷設施的檢查往往是重要檢查的部分，自動化切斷過程是杜絕漏電發生的關鍵設備。檢測人員在檢測完畢后應將個人姓名與聯系電話用鋼印的形式印刻在充電樁表面，實現檢測結果的終身負責制。只有在專業檢測機構開具檢測合格證明后，物業人員才能批準使用，允許線路供電。這時，所有的安裝工序已經完成，施工方可以將安裝好的充電樁移交給客戶，客戶可進行安裝尾款的補交。
3安科瑞充電樁收費運營云平臺
3.1概述
AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。
3.2應用場所
適用于民用建筑、一般工業建筑、居住小區、實業單位、商業綜合體、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。
3.3系統結構
3.3.1系統分為四層：
1）即數據采集層、網絡傳輸層、數據層和客戶端層。
2）數據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進行電能計量和保護。
3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。
4）數據層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。
5）應客戶端層：系統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。
小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時為運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。
3.4安科瑞充電樁云平臺系統功能
3.4.1智能化大屏
智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。
3.4.2實時監控
實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。
3.4.3交易管理
平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。
3.4.4故障管理
設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。
3.4.5統計分析
通過系統平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。
3.4.6基礎數據管理
在系統平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、折扣、優惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結和解綁。
3.4.7運維APP
面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送
3.4.8充電小程序
面向充電用戶使用，可查看附近空閑設備，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。
3.5系統硬件配置
類型 | 型號 | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費運營云平臺 | AcrelCloud-9000 |
| 安科瑞響應節能環保、綠色出行的號召，為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kW交流充電樁，30kW壁掛式直流充電樁，智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來滿足新能源汽車行業快速、經濟、智能運營管理的市場需求，提供電動汽車充電軟件解決方案，可以隨時隨地享受便捷高效安全的充電服務，微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務窗，充電方式多樣化，為車主用戶提供便捷、高效、安全的充電服務。實現對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給，能計時，計電度、計金額作為市民購電終端，同時為提高公共充電樁的效率和實用性。 |
互聯網版智能交流樁 | AEV-AC007D |
| 額定功率7kW，單相三線制，防護等級IP65，具備防雷 保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方：4G/wifi/藍牙支持刷卡，掃碼、免費充電可選配顯示屏 |
互聯網版智能直流樁 | AEV-DC030D |
| 額定功率30kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠 程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
互聯網版智能直流樁 | AEV-DC060S |
| 額定功率60kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
互聯網版智能直流樁 | AEV-DC120S |
| 額定功率120kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電 |
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級IP65，僅支持免費充電 |
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX20A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX20A-YN：防護等級IP21，支持刷卡，免費充電 |
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW：戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機及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 |
智能邊緣計算網關 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。 |
擴展模塊ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網通 | ||
導軌式單相電表 | ADL200 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，輸入電流：10（80）A； 電能精度：1級 支持Modbus和645協議 證書：MID/CE認證 |
導軌式電能計量表 | ADL400 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相總有功電能，總正反向有功電能統計，總正反向無功電能統計；紅外通訊；電流規格：經互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 證書：MID/CE認證 |
無線計量儀表 | ADW300 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項目） 證書：CPA/CE認證 |
導軌式直流電表 | DJSF1352-RN |
| 直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量，復費率電能統計，SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入較大1000V，電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級，1路485通訊，1路直流電能計量AC/DC85-265V供電 證書：MID/CE認證 |
面板直流電表 | PZ72L-DE |
| 直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入大1000V，電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級 證書：CE認證 |
電氣防火限流式保護器 | ASCP200-63D |
| 導軌式安裝，可實現短路限流滅弧保護、過載限流保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測等功能;1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為0~63A，額定電流菜單可設。 |
4結語
新能源車輛是汽車發展的趨勢也是緩解化石能源日益緊縮的絕好方法，但在新能源汽車普及進程中會遇到很多障礙，充電樁數量與使用穩定問題是新能源走進更多的家庭中的重要障礙，社會應加快組建專業的充電樁檢測機構，確保檢測科學有效具有性，施工隊也應提高施工責任感，提高土木專業與電子信息專業技術人員配合意識，為推動充電樁事業蓬勃發展作出更大貢獻。
參考文獻
[1]曹新穎,付涵,霍宣敏,楊澤垠,王茜,閆澤民.探究電動汽車充電樁現場檢測的方法[J].時代汽車,2021(22):123-124.
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[3]張良軍.充電樁現場安裝施工流程設計[J].時代汽車,2021(09):126-127.
[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版.
[5]徐強.充電樁現場安裝施工流程設計
作者簡介
韓歡慶，女，安科瑞電氣股份有限公司，從事電氣相關物聯網系統研發工作；
注：禁止非法改裝
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