6月2日，設立在中國電力科學研究院的國家電網有限公司配電網運維管控中心大廳里，電動自行車智慧充換電網絡及安全充電監(jiān)測管控平臺（以下簡稱“電動自行車智慧充換電網絡平臺”）升級到3.0版本，實現(xiàn)平臺增容，為進一步推廣做好準備。
據統(tǒng)計，我國電動自行車保有量接近4億輛，年增量突破4000萬輛，每日充電次數超過1億次。受產品質量安全不過關、違規(guī)改裝改造、停放充電不規(guī)范等多重因素影響，電動自行車火災事故時有發(fā)生。
如何通過技術手段，在滿足居民便捷充電需求的同時，實現(xiàn)充電行為有序管控、安全隱患智能識別與處置？為解決這一問題，中國電科院構建平臺、創(chuàng)新模式、制訂標準，支撐構建全國“充電服務一張網、安全數據一片云”，保障電動自行車充電安全。
解決難題研發(fā)電動自行車智慧充換電網絡平臺
5月19日，電動自行車智慧充換電網絡平臺正式接入公司配電網運維管控中心。該平臺實現(xiàn)了所有接入充電行為的數據化、可視化，可實時追蹤、分析充電電氣參數以及充電時長、設備溫度、能耗、異常停止充電等參數，具有故障充電器定位、不良電池預警、蓄電池與充電器電壓不匹配等隱患分析功能。
電動自行車智慧充換電網絡平臺由中國電科院聯(lián)合國網江蘇智慧能源雙創(chuàng)科技園孵化企業(yè)合作開發(fā)，是實現(xiàn)充電樁遠程配置、設備分組和充電相關業(yè)務的數據采集、數據存儲、統(tǒng)計分析、運營決策、營業(yè)服務及分級調度管理的綜合分析管控系統(tǒng)。
2018年12月，電動自行車智慧充換電網絡平臺開始試運行。2019年4月，大量設備樁號出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，特別是大規(guī)模施工安裝時，鄰近站點設備互相“串網”，給站點編組和施工帶來很大困難，也導致大數據分析統(tǒng)計很不穩(wěn)定。
“經過排查，我們發(fā)現(xiàn)，單一節(jié)點掉線后，無線網格持續(xù)連接導致功耗升高，可以采用高度模塊化硬件設計和霧狀無線自適應組網方式解決，同時保障數據正常傳輸。相比于藍牙等傳輸方式，這種組網傳輸方式更為穩(wěn)定，更易在住宅小區(qū)、商業(yè)區(qū)、地下停車庫等空間較小或空間不規(guī)則的環(huán)境靈活安裝和部署。”中國電科院配電技術中心先進配電研究室副主任段祥駿說。
為了讓系統(tǒng)支持海量設備連接，研發(fā)團隊采用動態(tài)負載均衡算法、彈性伸縮集群、消息規(guī)則引擎等技術，實現(xiàn)了百萬級設備在線連接、十萬級消息并發(fā)、億級消息流轉、毫秒級消息推送，大幅提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
試點應用服務城市公共治理“數字化”
5月21日，在江蘇昆山市巴城鎮(zhèn)，蘇州市消防安全“331”治理機制領導小組辦公室副主任李欽收到一條短信：“湖畔林語小區(qū)47號充電口溫度過高，已緊急斷電。”與此同時，電動自行車車主和小區(qū)物業(yè)管理人員的手機和計算機終端上也收到了相同的信息。公司配電網運維管控中心大廳的電動自行車智慧充換電網絡平臺也顯示了相關情況。在部署在巴城鎮(zhèn)集成指揮中心的蘇州電動自行車智慧充換電網絡平臺上，所有鎮(zhèn)屬智慧充電樁的實時工作狀態(tài)、充電關鍵參數、配電網絡狀態(tài)、能耗計量數據、地理位置信息、隱患故障分析、站點活躍度以及節(jié)能減排指數、資產設備管理等數據一目了然。
蘇州電動自行車智慧充換電網絡平臺是中國電科院電動自行車智慧充換電網絡平臺成果轉化和城市部署的先行試點。從2018年12月啟動試點至今，平臺完成了區(qū)、鎮(zhèn)多級聯(lián)動中心接入，已在蘇州市社區(qū)、街道、學校、醫(yī)院、企事業(yè)單位和城市公共區(qū)域部署。
“以前的插座只能充兩輪車，三輪車和小區(qū)四輪市容管理電動車充不了，現(xiàn)在這個問題解決了。只要在網絡平臺上設置參數下發(fā)，智慧充電站點就可以為兩輪、三輪、輕型四輪電動車充電。”蘇州市渭塘鎮(zhèn)翡翠家園社區(qū)主任闕忠偉說。這個社區(qū)智慧充電站點的使用量，從2018年12月試點開始時的每月幾十次增加到了現(xiàn)在的每月一萬余次。
電動自行車智慧充換電網絡平臺在便民安全充電服務、電網可調負荷管理、車身隱患檢測、安全隱患處理、預警扭轉和網格聯(lián)動等方面發(fā)揮了獨特作用。此外，平臺在各品牌充電設備品質、用戶充電軌跡、用戶體驗反饋、站點活躍度、電池類型占比，甚至人口流動、區(qū)域經濟活躍度等方面提供了研判依據，服務城市公共治理“數字化”，降低社會治理成本。
截至5月31日，蘇州電動自行車智慧充換電網絡平臺累計為居民提供安全充電服務85萬余次，智能處置各類安全隱患600余次，其中重大隱患68次，無一例充電不當引發(fā)的火災事故發(fā)生。目前，該網絡平臺已經與蘇州市城市社會綜合治理聯(lián)動中心、安監(jiān)消防平臺以及智慧城市大數據平臺互通，應用落地成熟，具有全國范圍的可復制性。
制訂標準形成電動自行車充電設施技術規(guī)范
2020年12月，《電動自行車集中充電設施技術規(guī)范》國家標準形成征求意見稿。這是中國電科院參與制訂的國家標準，是在區(qū)域性團體標準應用的基礎上開展的普適性技術場景研究與應用。
“保障電動自行車充電安全，充換電設備標準統(tǒng)一規(guī)范至關重要。我們了解到，部分地區(qū)安裝的集中充換電設施技術落后、使用不便、服務缺失、維護不善。這些充換電設施本身就有很大的安全隱患。”中國電科院配電技術中心先進配電研究室主任段青說。
2018年，中國電科院啟動了電動自行車充換電行業(yè)的技術標準制訂工作。在蘇州市消防安全“331”治理機制領導小組辦公室協(xié)調下，中國電科院與合作開發(fā)企業(yè)作為主要起草人，發(fā)布了《電動自行車交流充電設施》《電動自行車直流充電設施》兩項蘇州市質量檢驗認證協(xié)會團體技術標準。兩項技術標準在設備電氣間隙和爬電距離等方面進行了精心設計，從源頭上確保充電設施安全，從根本上避免電動自行車充電行業(yè)粗制濫造、標準不一的亂象，促進行業(yè)的健康有序發(fā)展。
“電動自行車戶外充電設施將是一個覆蓋全國的海量配用電終端。”段青說，“下一階段，我們將依托逐步完善的標準體系，借助國網江蘇智慧能源雙創(chuàng)科技園、國網電商公司和英大產業(yè)基金等平臺，加強對充電大數據的挖掘分析，逐步建設總部級、地市級、站級全域聯(lián)網，使城鄉(xiāng)電動自行車智慧充換電網絡成為名副其實的‘充電無憂網’。”
（中國電科院供圖）
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