“一张网”“一片云” 让电动自行车安全充电

　　6月2日，设立在中国电力科学研究院的国家电网有限公司配电网运维管控中心大厅里，电动自行车智慧充换电网络及安全充电监测管控平台（以下简称“电动自行车智慧充换电网络平台”）升级到3.0版本，实现平台增容，为进一步推广做好准备。

　　据统计，我国电动自行车保有量接近4亿辆，年增量突破4000万辆，每日充电次数超过1亿次。受产品质量安全不过关、违规改装改造、停放充电不规范等多重因素影响，电动自行车火灾事故时有发生。

　　如何通过技术手段，在满足居民便捷充电需求的同时，实现充电行为有序管控、安全隐患智能识别与处置？为解决这一问题，中国电科院构建平台、创新模式、制订标准，支撑构建全国“充电服务一张网、安全数据一片云”，保障电动自行车充电安全。

　　解决难题研发电动自行车智慧充换电网络平台

　　5月19日，电动自行车智慧充换电网络平台正式接入公司配电网运维管控中心。该平台实现了所有接入充电行为的数据化、可视化，可实时追踪、分析充电电气参数以及充电时长、设备温度、能耗、异常停止充电等参数，具有故障充电器定位、不良电池预警、蓄电池与充电器电压不匹配等隐患分析功能。

　　电动自行车智慧充换电网络平台由中国电科院联合国网江苏智慧能源双创科技园孵化企业合作开发，是实现充电桩远程配置、设备分组和充电相关业务的数据采集、数据存储、统计分析、运营决策、营业服务及分级调度管理的综合分析管控系统。

　　2018年12月，电动自行车智慧充换电网络平台开始试运行。2019年4月，大量设备桩号出现不稳定情况，特别是大规模施工安装时，邻近站点设备互相“串网”，给站点编组和施工带来很大困难，也导致大数据分析统计很不稳定。

　　“经过排查，我们发现，单一节点掉线后，无线网格持续连接导致功耗升高，可以采用高度模块化硬件设计和雾状无线自适应组网方式解决，同时保障数据正常传输。相比于蓝牙等传输方式，这种组网传输方式更为稳定，更易在住宅小区、商业区、地下停车库等空间较小或空间不规则的环境灵活安装和部署。”中国电科院配电技术中心先进配电研究室副主任段祥骏说。

　　为了让系统支持海量设备连接，研发团队采用动态负载均衡算法、弹性伸缩集群、消息规则引擎等技术，实现了百万级设备在线连接、十万级消息并发、亿级消息流转、毫秒级消息推送，大幅提高了系统稳定性。

　　试点应用服务城市公共治理“数字化”

　　5月21日，在江苏昆山市巴城镇，苏州市消防安全“331”治理机制领导小组办公室副主任李钦收到一条短信：“湖畔林语小区47号充电口温度过高，已紧急断电。”与此同时，电动自行车车主和小区物业管理人员的手机和计算机终端上也收到了相同的信息。公司配电网运维管控中心大厅的电动自行车智慧充换电网络平台也显示了相关情况。在部署在巴城镇集成指挥中心的苏州电动自行车智慧充换电网络平台上，所有镇属智慧充电桩的实时工作状态、充电关键参数、配电网络状态、能耗计量数据、地理位置信息、隐患故障分析、站点活跃度以及节能减排指数、资产设备管理等数据一目了然。

　　苏州电动自行车智慧充换电网络平台是中国电科院电动自行车智慧充换电网络平台成果转化和城市部署的先行试点。从2018年12月启动试点至今，平台完成了区、镇多级联动中心接入，已在苏州市社区、街道、学校、医院、企事业单位和城市公共区域部署。

　　“以前的插座只能充两轮车，三轮车和小区四轮市容管理电动车充不了，现在这个问题解决了。只要在网络平台上设置参数下发，智慧充电站点就可以为两轮、三轮、轻型四轮电动车充电。”苏州市渭塘镇翡翠家园社区主任阙忠伟说。这个社区智慧充电站点的使用量，从2018年12月试点开始时的每月几十次增加到了现在的每月一万余次。

　　电动自行车智慧充换电网络平台在便民安全充电服务、电网可调负荷管理、车身隐患检测、安全隐患处理、预警扭转和网格联动等方面发挥了独特作用。此外，平台在各品牌充电设备品质、用户充电轨迹、用户体验反馈、站点活跃度、电池类型占比，甚至人口流动、区域经济活跃度等方面提供了研判依据，服务城市公共治理“数字化”，降低社会治理成本。

　　截至5月31日，苏州电动自行车智慧充换电网络平台累计为居民提供安全充电服务85万余次，智能处置各类安全隐患600余次，其中重大隐患68次，无一例充电不当引发的火灾事故发生。目前，该网络平台已经与苏州市城市社会综合治理联动中心、安监消防平台以及智慧城市大数据平台互通，应用落地成熟，具有全国范围的可复制性。

　　制订标准形成电动自行车充电设施技术规范

　　2020年12月，《电动自行车集中充电设施技术规范》国家标准形成征求意见稿。这是中国电科院参与制订的国家标准，是在区域性团体标准应用的基础上开展的普适性技术场景研究与应用。

　　“保障电动自行车充电安全，充换电设备标准统一规范至关重要。我们了解到，部分地区安装的集中充换电设施技术落后、使用不便、服务缺失、维护不善。这些充换电设施本身就有很大的安全隐患。”中国电科院配电技术中心先进配电研究室主任段青说。

　　2018年，中国电科院启动了电动自行车充换电行业的技术标准制订工作。在苏州市消防安全“331”治理机制领导小组办公室协调下，中国电科院与合作开发企业作为主要起草人，发布了《电动自行车交流充电设施》《电动自行车直流充电设施》两项苏州市质量检验认证协会团体技术标准。两项技术标准在设备电气间隙和爬电距离等方面进行了精心设计，从源头上确保充电设施安全，从根本上避免电动自行车充电行业粗制滥造、标准不一的乱象，促进行业的健康有序发展。

　　“电动自行车户外充电设施将是一个覆盖全国的海量配用电终端。”段青说，“下一阶段，我们将依托逐步完善的标准体系，借助国网江苏智慧能源双创科技园、国网电商公司和英大产业基金等平台，加强对充电大数据的挖掘分析，逐步建设总部级、地市级、站级全域联网，使城乡电动自行车智慧充换电网络成为名副其实的‘充电无忧网’。”

　　（中国电科院供图）