當前電功率計量技術(shù)已經(jīng)由原先的模擬電表計量升級為數(shù)字計量，通過計算機采集電流和電壓以及它們之間的相位，通過積分的方式不停的累加計算出功率。當然包括有功功率、視在功率等。

計量方式。計量的本質(zhì)就是獲取用電的電流和電壓，直流計量不存在相位和品質(zhì)因素，更加簡易。

一、概述

充電樁采集的節(jié)點可以是模擬端交流380V的輸入端，也可以采集直流輸出端，也就是給車輛充電端口的實際直流用電量。通常都采樣直流輸出端，因為代表了用戶的實際用電量。輸入端和輸出端二者之間的差額就是充電樁的自身損耗量，由充電樁運營商承擔。這部分大約為5%上下。

1、計量的準確性。計量的準確性決定很多因素。比如計算機的計算能力、電流電壓采集傳感器的精度、系統(tǒng)噪聲干擾等。由于涉及到模擬量的數(shù)字化處理過程，噪聲抑制、線性度的處理難度很大，需要良好的電路設計能力和經(jīng)驗。

2、計量精度首先決定于采集精度。直流電路的采集相對容易，噪聲也相對容易處理，但由于充電樁的輸出電壓和電流范圍很大，可以從100V到800V，10A到300A，這樣的寬范圍給采集精度和線性度帶來了難題。想要在全部功率范圍內(nèi)都達到1%的精度是有難度的。

3、計量的方式。簡單的計量方式就是加裝一塊電表。但有些場合不能加裝電表，比如交流充電樁，由于體積和安裝等影響，只能在充電樁的主板設計計量電路。

市場上的直流充電樁內(nèi)部大多采用了加裝分流器的方式采集電流，再加裝一到兩塊電表進行計量。

其實，直流充電樁內(nèi)部有多個計量和采集節(jié)點。電源模塊內(nèi)部有高精確的電流電壓采集，充電過程中汽車內(nèi)部也有高精度的電流電壓采集，只要利用這些數(shù)值即可精確計算出電量，但涉及到的技術(shù)深度較大，當前只有技術(shù)實力較強的公司可以做到。有些甲方特殊要求和計量認證的場合，需要加裝經(jīng)過計量認證的電表，很多場合其實內(nèi)部計量已經(jīng)足夠滿足應用場景。

二、 安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)選型方案

2.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務、支付管理，交易結(jié)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(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

2.2應用場所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設施設計。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)中*層和客戶端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)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(shù)，并進行電能計量和保護。

3）網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

4）數(shù)據(jù)中*層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5）應客戶端層：系統(tǒng)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(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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。

2.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)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(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

2.4.2實時監(jiān)控

實時監(jiān)視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

2.4.3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(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細信息。

2.4.4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(fā)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(jié)果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

2.4.5統(tǒng)計分析

通過系統(tǒng)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(tǒng)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。

2.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)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(yōu)惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

2.4.7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(huán)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(shù)設置，同時可接收故障推送。

2.4.8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。

2.5系統(tǒng)硬件配置

	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(jiān)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(wǎng) 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(wǎng)關(guān)	ANet-2E4SM

三、結(jié)束語

從新能源汽車充電樁運維現(xiàn)狀出發(fā)，分析將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到充電樁智能管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢，結(jié)合充電樁智能管理的發(fā)展需求，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“云、邊、端”3層式充電樁智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)可靠性強、實時性好、安全性高和經(jīng)濟性佳的充電樁智能化管理的運維系統(tǒng)設計。但在構(gòu)建充電樁智能管理系統(tǒng)時，仍有可能出現(xiàn)未考慮到現(xiàn)場干擾因素影響數(shù)據(jù)采集的情況，后續(xù)應根據(jù)特殊環(huán)境的個例情況對整個充電樁智能管理系統(tǒng)進行一定的優(yōu)化，并搜集現(xiàn)場出現(xiàn)的典型現(xiàn)實案例，對數(shù)據(jù)進行分析后，將其傳人數(shù)據(jù)處理中*，完善數(shù)據(jù)庫，以增強整個智能管理系統(tǒng)的實際應用性。

審核編輯 黃宇