No.253 Yulv Road, Jiading District, Shanghai, PRC 201801
Den 23 december 2023 tillkännagav NIO en viktig plan för att bygga 1 000 batteribytesstationer 2024, vilket kommer att föra det totala antalet NIO-bytesstationer till över 3 310. År 2025 siktar NIO på att färdigställa ett höghastighetsbatteribytesnätverk som täcker "nio nord-sydliga rutter, nio öst-västliga rutter och 19 större stadskluster", med det globala antalet växlingsstationer som överstiger 4 000. Det primära målet med denna strategiska plan är att ge bilägare mer bekväma tjänster för laddning och batteribyte. Jämfört med traditionella laddstationer kan NIO:s batteribytesstationer slutföra batteriladdning och byte på kort tid, vilket erbjuder en snabbare energipåfyllningslösning, som har blivit en stor höjdpunkt för att attrahera nya energifordonskonsumenter.
Batteribytesstationer är kapitalintensiva tillgångar som kräver betydande ekonomiska investeringar under konstruktions- och inledande driftsfas. Att hantera och driva dem via en digital plattform kan uppenbarligen förbättra användarupplevelsen samtidigt som driftskostnaderna för växlingsstationerna minskar avsevärt.
Acrel tillhandahåller lösningar till NIO för den digitala driften av batteribytesstationer
Projektplats: Kina
Kraftdistributionssystem för batteribytesstationer använder vanligen transformatorstationer av containertyp. Dessa består av tre separata fack: högspänning, transformator och lågspänning. Deras elektriska kapacitet sträcker sig från 630kVA till 1250kVA, varierande med stationens storlek, som visas i figuren.
NIO har fastställt standardiserade krav för intelligent hantering av transformatorstationer av batteriväxlingsstation av containertyp, som specificerar övervakningskrav för elektriska parametrar, temperaturer på kontaktpunkter och miljöparametrar i transformatorrummet samt hög- och lågspänningsavdelningarna.
| 1 | Miljötemperatur och luftfuktighet | Högspänningsrum, Transformatorrum, Lågspänningsrum | Temperatur- och luftfuktighetsdetekteringsmodul | Värmare/fläkt |
| 2 | Ledtemperatur | Transformatorkropp, högspänningskabelhuvud (anslutningspunkt för högspänningsskåp), övre anslutning på lågspänningsramkretsbrytare, nedre anslutning på lågspänningsformad kretsbrytare, lågspänningssamlingsskena | Trådlös temperaturmätning | Fläkt/larm/utlösning |
| 3 | Spänningsdetektering | Ingångsände på inmatningshögspänningsskåp eller utgångsände av utmatningshögspänningsskåp, nedre änden av huvudströmbrytare på lågspänningsunderfördelningskortet | Relä eller multifunktionell elmätare | - |
| 4 | Strömavkänning | Utgångsände på inmatning Högspänningsskåp eller utgångsände på utmatning Högspänningsskåp, övre ände av huvudströmbrytare på lågspänningsunderfördelningskort, övre ände av utmatning Lågspänningsformad strömbrytare, utgångsände på utmatning högspänningsskåp, lågspännings-PE-samlingsskena | Relä, multifunktionell elmätare | - |
| 5 | Energimätning/effektfaktor | Ingångsände på inmatning Högspänningsskåp eller utgångsände på utmatning Högspänningsskåp, övre ände av huvudströmbrytare på lågspänningsunderfördelningskort, övre ände av utmatning Lågspänningsformad kretsbrytare | Multifunktionell elmätare | - |
| 6 | Harmonisk upptäckt | Output End of Outfeed Högspänningsskåp | Harmonisk upptäckt Device | - |
| 7 | Detektering av dörråtkomst | Utomhusdörrar till högspänningsrum, lågspänningsrum, transformatorrum, inomhusdörr till transformatorrum | Gränslägesbrytare | Larm |
| 8 | Rökdetektering | Högspänningsrum, Transformatorrum, Lågspänningsrum | Röksensor | - |
| 9 | Detektering av vattennedsänkning | Nedre del av transformatorrumslåda av transformatorstation | Vattennedsänkningssensor | - |
| 10 | Detektering av överspänningstillstånd/skyddssäkring | Lågspänningsfördelningstavla | Överspänningsskydd med kommunikation | - |
| 11 | Högspänningsbrytare tillståndsdetektering | Högspänningsbrytare, Högspänningsjordningsbrytare, Högspänningsbelastningsbrytare, Högspänningshuvudsäkring, Lågspänningsramströmbrytare, Lågspänningsbrytare i formgjuten hölje, Fläktbrytare | Hjälpkontakt | - |
| 12 | Fjärrkompensationskontroll/övervakning | Lågspänningskondensatorskåp | Effektkondensatorkompensationsenhet | - |
Utrustningskonfiguration och nätverksschema
Enligt kraven på plats är transformatorstationen av boxtyp utrustad med Acrel mikroprocessorbaserade skyddsenheter, harmoniska detekteringsenheter, multifunktionella mätare, trådlösa temperatursensorer, styrenheter för reaktiv effektkompensation och intelligenta kondensatorkompensationsenheter. Dessa enheter är anslutna via en RS485-buss till den intelligenta gatewayen ANet-2E4SM som finns i det smarta mät- och kontrollskåpet. Slutligen laddas data upp till NIO:s batteribytesstations plattform för drift och underhåll via 4G.
| Produkt | Acrel modell | Funktion | Anteckningar | |
| 1 | Energimätare | AMC73-AI3 | Trefas strömmätare | 0,4kV inkommande linjekretsar, display trefasström |
| 2 | Power Compensation Controller | ARC-28F/Z-USB-L | Utrustad med 28 grupper av kondensatorer för separat och kombinerad kompensation, automatisk växlingskontroll för att uppnå måleffektfaktorn. | Kompensationsskåp för effektkondensator |
| 3 | Intelligent kondensator | AZC-SP1/450 | Intelligent kondensator, valbar separat eller kombinerad kompensation, utrustad med RJ45 nätverkskommunikationsgränssnitt, kompatibel med effektkompensationskontroller för reaktiv effektkompensation. | 0,4kV effektkompensation |
| 4 | Trådlös temperatursensormottagare | ATC450-C | Tar emot data från trådlösa temperatursensorer och laddar upp den till den intelligenta gatewayen via RS485-gränssnitt. | Trådlös temperaturmätning |
| 5 | Trådlös temperatursensor | ATE400 | Övervakar temperaturen på högspänningskabelskarvar, övre anslutningar på lågspänningsrambrytare, nedre anslutningar på lågspänningsbrytare i formgjuten hölje och lågspänningsskenor. | Trådlös temperaturmätning |
| 6 | Byt kvantitetsuppsamlingsenhet | ARTU100 | Utrustad med upp till 32 kanaler för insamling av telekommunikationssignaler, laddar upp data till gatewayen via RS485-kommunikation. | Telekommunikation samling |
| 7 | Intelligent Gateway | ANet-2E4SM | Edge computing gateway, inbyggt Linux-system, stöder Socket-kommunikation, tillhandahåller AES-kryptering och MD5-identitetsautentisering, stöder kontinuerlig dataöverföring, stöder Modbus, Modbus TCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, 101, 1043 och 101-protokoll. | Samlar in, konverterar och logiskt bedömer data som elektricitet, miljö etc. |
| 8 | Gateway-expansionsmodul | ANet-M4G/M485 | Kan användas med ANet-2E4SM intelligent gateway för att utöka 4G trådlös kommunikation eller RS485-gränssnitt. | Gateway expansionsmodul |
| 9 | Temperatur- och luftfuktighetssensor | / | Samlar in temperaturen och fuktigheten i högspänningsrummet, transformatorrummet och lågspänningsrumsmiljöerna och laddar upp data till gatewayen via RS485-kommunikation. | Miljöparametrar |
| 10 | Dörrtillgång, vattennedsänkning, rök, överspänning | / | Ansluts till växelkvantitetsuppsamlingsenheten via växlingsmängdsignaler. | Miljöparametrar |
Plattform
Eftersom NIO har etablerat en drift- och underhållsplattform för batteribytesstationer, samlas data från detta projekts understation av containertyp in av den intelligenta gatewayen ANet-2E4SM och laddas upp till plattformen i det format som krävs. Gatewayen, med ett inbäddat system, erbjuder lokal datainsamling, logisk bedömning, protokollkonvertering, brytpunktsresumé, datakryptering och anpassningsbara protokoll, vilket säkerställer sömlös integration med plattformar på högre nivå.
Acrel EMS elektrisk drift- och underhållsplattform räcker även för drift och underhåll av transformatorstationen. Den kan ansluta till data från tusentals användarstationer, inklusive elektriska parametrar och miljödata som ström, spänning, effekt, switchstatus, transformatortemperatur, miljötemperatur och luftfuktighet, vattennedsänkning, rök, video och åtkomstkontroll. Vid avvikelser skickar den varningssignaler via SMS och APP inom 10 sekunder. Plattformen tilldelar drift- och underhållsuppgifter till personal via den mobila APP:n och spårar uppgiftsutförande med hjälp av BeiDou-positionering för att bilda en sluten-loop-process, vilket ökar effektiviteten och möjliggör snabb upptäckt och korrigering av defekter.
Demowebbplatser: http://cloud.acrel.cn
Konto: acrel
Lösenord: 123456
Effektövervakning
Drift- och underhållsplattformen (O&M) samlar in data från transformatorstationens kraftdistributionssystem av containertyp via ett 4G-nät. Data inkluderar ström, spänning, effekt, energi och switchstatus, vilket ger både realtidsdata och historiska data om transformatorstationen.
Energistatistik
Plattformen erbjuder energistatistik över användningstid, analyserar energiförbrukning och kostnader under hög-, axel- och lågtrafikperioder. Den genererar dagliga, månads- och årsrapporter och jämför data genom analys från år till år och månad till månad. Detta hjälper användarna att beräkna driftskostnader.
Anomalilarm
Plattformen övervakar olika parametrar för transformatorstationen av containertyp, såsom ström, spänning, effekt, omkopplarstatus, transformatorlasthastighet och lindningstemperatur, elektrisk kopplingstemperatur, omgivningstemperatur och luftfuktighet, rök, vattennedsänkning, video och åtkomstkontrollinformation. Vid eventuella avvikelser skickar den omedelbart larmmeddelanden till underhållspersonal via APP och SMS.
Drift- och underhållsledning
Plattformen hjälper användare att skapa inspektionsplaner, registrera defekter som upptäcks under inspektioner, utfärda arbetsorder för eliminering av defekter och spåra inspektionsvägar och framsteg för eliminering av defekter. Användare kan också ge feedback om uppgiftens framsteg, vilket möjliggör en sluten hanteringsprocess för drift och underhåll.
Användarrapporter
O&M-plattformen genererar automatiskt användarrapporter om strömförbrukning och driftdiagnostik. Den tillhandahåller periodiska diagnostiska rapporter om kraftdistributionssystemet, sammanfattar befintliga problem och ger förbättringsförslag.
Dessutom erbjuder plattformen miljöövervakning, videoövervakning, energikvalitetsanalys, efterfrågeanalys och utrustningslagerhantering. Dessa funktioner hjälper användare att hantera geografiskt spridda och många understationer av containertyp, förbättrar strömförsörjningens tillförlitlighet och utrustningens livslängd, och minskar drift- och underhållskostnader och energianvändningskostnader.