No.253 Yulv Road, Jiading District, Shanghai, VRC 201801
Op 23 december 2023 kondigde NIO een belangrijk plan aan om in 2024 1.000 batterijwisselstations te bouwen, waarmee het totaal aantal NIO-wisselstations op ruim 3.310 komt. In 2025 wil NIO een snel batterijwisselnetwerk voltooien dat "negen noord-zuidroutes, negen oost-westroutes en 19 grote stadsclusters" omvat, waarbij het wereldwijde aantal wisselstations de 4.000 overschrijdt. Het primaire doel van dit strategische plan is om autobezitters gemakkelijkere oplaad- en batterijwisseldiensten te bieden. Vergeleken met traditionele laadstations kunnen de batterijwisselstations van NIO de batterij in korte tijd opladen en verwisselen, waardoor een snellere oplossing voor het aanvullen van energie wordt geboden, wat een belangrijk hoogtepunt is geworden voor het aantrekken van nieuwe consumenten van energievoertuigen.
Batterijwisselstations zijn kapitaalintensieve activa die aanzienlijke financiële investeringen vereisen tijdens de bouw- en initiële exploitatiefase. Het beheren en exploiteren ervan via een digitaal platform kan de gebruikerservaring duidelijk verbeteren en tegelijkertijd de operationele kosten voor de wisselstations aanzienlijk verlagen.
Acrel levert oplossingen aan NIO voor de digitale O&M van batterijwisselstations
Projectlocatie: China
Stroomdistributiesystemen voor batterijwisselstations maken gewoonlijk gebruik van onderstations van het containertype. Deze bestaan uit drie afzonderlijke compartimenten: hoogspanning, transformator en laagspanning. Hun elektrisch vermogen varieert van 630 kVA tot 1250 kVA, afhankelijk van de grootte van het station, zoals weergegeven in de afbeelding.
NIO heeft gestandaardiseerde eisen opgesteld voor het intelligent beheer van container-substations van batterijwisselstations, met bewakingseisen voor elektrische parameters, temperaturen van contactpunten en omgevingsparameters in de transformatorruimte en de hoog- en laagspanningscompartimenten.
| 1 | Omgevingstemperatuur en vochtigheid | Hoogspanningsruimte, Transformatorruimte, Laagspanningsruimte | Temperatuur- en vochtigheidsdetectiemodule | Verwarming/ventilator |
| 2 | Gezamenlijke temperatuur | Transformatorbehuizing, hoogspanningskabelkop (aansluitpunt van hoogspanningskast), bovenste aansluiting van laagspanningsframe-stroomonderbreker, onderste aansluiting van laagspannings-stroomonderbreker met gegoten behuizing, laagspanningsrail | Draadloze temperatuurmeting | Ventilator/Alarm/Uitschakeling |
| 3 | Spanningsdetectie | Ingangseinde van toevoer-hoogspanningskast of uitgangseinde van uitvoer-hoogspanningskast, ondereinde van hoofdschakelaar van laagspannings-subverdeelbord | Relais of multifunctionele elektrische meter | - |
| 4 | Huidige detectie | Uitgangseinde van toevoer Hoogspanningskast of uitgangseinde van afvoer Hoogspanningskast, bovenste uiteinde van hoofdschakelaar van laagspannings-subverdeelbord, bovenste uiteinde van uitvoer Laagspanningsstroomonderbreker met gegoten behuizing, uitgangseinde van uitvoer Hoogspanningskast, laagspannings-PE-rail | Relais, multifunctionele elektrische meter | - |
| 5 | Energiemeting/vermogensfactor | Ingangskant van toevoer Hoogspanningskast of uitgangseinde van uitvoer Hoogspanningskast, bovenste uiteinde van hoofdschakelaar van laagspanningssubverdeelbord, bovenste uiteinde van uitvoer Laagspanningsstroomonderbreker met gegoten behuizing | Multifunctionele elektrische meter | - |
| 6 | Harmonische detectie | Uitgang Einde van uitvoer Hoogspanningskast | Harmonische detectie Device | - |
| 7 | Detectie van deurtoegang | Buitendeuren van hoogspanningsruimte, laagspanningsruimte, transformatorruimte, binnendeur van transformatorruimte | Eindschakelaar | Alarm |
| 8 | Rookdetectie | Hoogspanningsruimte, Transformatorruimte, Laagspanningsruimte | Rooksensor | - |
| 9 | Detectie van onderdompeling in water | Onderste deel van onderstation van het Transformer Room Box-type | Sensor voor onderdompeling in water | - |
| 10 | Detectie/bescherming van piektoestanden Zekeringdetectie | Laagspannings-onderverdeelbord | Overspanningsbeveiliging met communicatie | - |
| 11 | Detectie van de status van hoogspanningsstroomonderbrekers | Hoogspanningsstroomonderbreker, hoogspanningsaardingsschakelaar, hoogspanningslastschakelaar, hoogspanningshoofdzekering, laagspanningsframe-stroomonderbreker, laagspanningsstroomonderbreker met gegoten behuizing, ventilatorschakelaar | Hulpcontact | - |
| 12 | Compensatiecontrole/monitoring op afstand | Laagspanningscondensatorkast | Compensatieapparaat voor vermogenscondensatoren | - |
Apparatuurconfiguratie en netwerkschema
Volgens de vereisten ter plaatse is het box-type onderstation uitgerust met Acrel-microprocessorgebaseerde beveiligingsapparatuur, harmonische detectieapparatuur, multifunctionele meters, draadloze temperatuursensoren, reactiefvermogencompensatiecontrollers en intelligente condensatorcompensatieapparatuur. Deze apparaten zijn via een RS485-bus verbonden met de intelligente gateway ANet-2E4SM die zich in de slimme meet- en regelkast bevindt. Ten slotte worden de gegevens via 4G geüpload naar het NIO batterijwisselstation-platform voor exploitatie en onderhoudsbeheer.
| Product | Acrel-model | Functie | Opmerkingen | |
| 1 | Energiemeter | AMC73-AI3 | Driefasige stroommeter | 0,4 kV inkomende lijncircuits, weergave driefasige stroom |
| 2 | Vermogenscompensatieregelaar | ARC-28F/Z-USB-L | Uitgerust met 28 groepen condensatoren voor afzonderlijke en gecombineerde compensatie, automatische schakelregeling om de beoogde arbeidsfactor te bereiken. | Compensator voor vermogenscondensatoren |
| 3 | Intelligente condensator | AZC-SP1/450 | Intelligente condensator, selecteerbare afzonderlijke of gecombineerde compensatie, uitgerust met RJ45-netwerkcommunicatie-interface, compatibel met vermogenscompensatiecontroller voor blindvermogencompensatie. | 0,4 kV stroomcompensatie |
| 4 | Draadloze temperatuursensorontvanger | ATC450-C | Ontvangt gegevens van draadloze temperatuursensoren en uploadt deze via de RS485-interface naar de intelligente gateway. | Draadloze temperatuurmeting |
| 5 | Draadloze temperatuursensor | ATE400 | Bewaakt de temperatuur van hoogspanningskabelverbindingen, bovenste aansluitingen van laagspanningsstroomonderbrekers, onderste aansluitingen van laagspanningsstroomonderbrekers met gegoten behuizing en laagspanningsrails. | Draadloze temperatuurmeting |
| 6 | Wijzig de hoeveelheidsverzamelingseenheid | ARTU100 | Uitgerust met maximaal 32 kanalen voor het verzamelen van telecommunicatiesignalen, uploadt gegevens naar de gateway via RS485-communicatie. | Telecommunicatie collectie |
| 7 | Intelligente gateway | ANet-2E4SM | Edge computing-gateway, ingebed Linux-systeem, ondersteunt Socket-communicatie, biedt AES-codering en MD5-identiteitsauthenticatie, ondersteunt continue gegevensoverdracht, ondersteunt Modbus-, Modbus TCP-, DL/T645-1997-, DL/T645-2007-, 101-, 103- en 104-protocollen. | Verzamelt, converteert en beoordeelt op logische wijze gegevens zoals elektriciteit, milieu, enz. |
| 8 | Gateway-uitbreidingsmodule | ANet-M4G/M485 | Kan worden gebruikt met de intelligente gateway ANet-2E4SM om de draadloze 4G-communicatie of RS485-interface uit te breiden. | Gateway-uitbreidingsmodule |
| 9 | Temperatuur- en vochtigheidssensor | / | Verzamelt de temperatuur en vochtigheid van de hoogspanningsruimte, transformatorruimte en laagspanningsruimte en uploadt gegevens naar de gateway via RS485-communicatie. | Omgevingsparameters |
| 10 | Deurtoegang, onderdompeling in water, rook, overspanning | / | Wordt aangesloten op de schakelhoeveelheidsverzameleenheid via schakelhoeveelheidssignalen. | Omgevingsparameters |
Platform
Omdat NIO een exploitatie- en onderhoudsplatform voor batterijwisselstations heeft opgezet, worden gegevens van het container-type onderstation van dit project verzameld door de intelligente gateway ANet-2E4SM en in het vereiste formaat naar het platform geüpload. De gateway, met een ingebed systeem, biedt lokale gegevensverzameling, logisch oordeel, protocolconversie, breekpunthervatting, gegevensversleuteling en aanpasbare protocollen, waardoor een naadloze integratie met platforms op een hoger niveau wordt gegarandeerd.
Acrel EMS-platform voor elektrische bediening en onderhoud is ook voldoende voor de bediening en het onderhoud van onderstations. Het kan verbinding maken met gegevens van duizenden gebruikerssubstations, inclusief elektrische parameters en omgevingsgegevens zoals stroom, spanning, vermogen, schakelstatus, transformatortemperatuur, omgevingstemperatuur en -vochtigheid, onderdompeling in water, rook, video en toegangscontrole. Bij afwijkingen stuurt hij binnen 10 seconden waarschuwingssignalen via SMS en APP. Het platform wijst bedienings- en onderhoudstaken toe aan personeel via de mobiele APP en volgt de taakuitvoering met behulp van BeiDou-positionering om een gesloten-lusproces te vormen, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd en tijdige detectie en rectificatie van defecten mogelijk wordt gemaakt.
Demowebsites: http://cloud.acrel.cn
Rekening: acrel
Wachtwoord: 123456
Stroombewaking
Het exploitatie- en onderhoudsplatform (O&M) verzamelt via een 4G-netwerk gegevens van het stroomdistributiesysteem van het container-type onderstation. De gegevens omvatten stroom, spanning, vermogen, energie en schakelstatus, waardoor zowel realtime als historische gegevens over het onderstation worden verstrekt.
Energiestatistieken
Het platform biedt energiestatistieken over de gebruikstijd en analyseert het energieverbruik en de kosten tijdens piek-, schouder- en dalperioden. Het genereert dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse rapporten en vergelijkt gegevens door middel van jaar-op-jaar- en maand-op-maand-analyses. Dit helpt gebruikers bij het berekenen van operationele kosten.
Anomalie-alarm
Het platform bewaakt verschillende parameters van het onderstation van het containertype, zoals stroom, spanning, vermogen, schakelstatus, laadsnelheid van de transformator en wikkelingstemperatuur, temperatuur van de elektrische verbinding, omgevingstemperatuur en vochtigheid, rook, onderdompeling in water, video en toegangscontrole-informatie. In geval van afwijkingen stuurt het systeem onmiddellijk alarmberichten naar het onderhoudspersoneel via APP en SMS.
Exploitatie- en onderhoudsbeheer
Het platform helpt gebruikers bij het maken van inspectieplannen, het vastleggen van tijdens inspecties aangetroffen defecten, het uitgeven van werkorders voor het elimineren van defecten en het volgen van inspectieroutes en de voortgang van het elimineren van defecten. Gebruikers kunnen ook feedback geven over de voortgang van taken, waardoor een gesloten O&M-beheerproces mogelijk wordt.
Gebruikersrapporten
Het O&M-platform genereert automatisch gebruikersrapporten over energieverbruik en operationele diagnostiek. Het biedt periodieke diagnostische rapporten over het stroomdistributiesysteem, vat bestaande problemen samen en biedt suggesties voor verbetering.
Daarnaast biedt het platform omgevingsmonitoring, videobewaking, analyse van de stroomkwaliteit, vraaganalyse en functies voor inventarisbeheer van apparatuur. Deze functies helpen gebruikers bij het beheren van geografisch verspreide en talrijke container-substations, waardoor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening en de levensduur van de apparatuur worden verbeterd en de O&M- en stroomverbruikskosten worden verlaagd.