Le 23 décembre 2023, NIO a annoncé un plan important visant à construire 1 000 stations d'échange de batteries en 2024, portant le nombre total de stations d'échange NIO à plus de 3 310. En 2025, NIO vise à achever un réseau d'échange de batteries à haut débit couvrant « neuf routes nord-sud, neuf routes est-ouest et 19 grands pôles urbains », avec un nombre mondial de stations d'échange dépassant 4 000. L'objectif principal de ce plan stratégique est de fournir aux propriétaires de voitures des services de recharge et d'échange de batteries plus pratiques. Par rapport aux stations de recharge traditionnelles, les stations d'échange de batterie de NIO peuvent effectuer le chargement et le remplacement de la batterie en peu de temps, offrant ainsi une solution de réapprovisionnement en énergie plus rapide, ce qui est devenu un atout majeur pour attirer les consommateurs de véhicules à énergie nouvelle.
Les stations d'échange de batteries sont des actifs à forte intensité de capital qui nécessitent des investissements financiers importants pendant les phases de construction et d'exploitation initiale. Leur gestion et leur exploitation via une plate-forme numérique peuvent évidemment améliorer l'expérience utilisateur tout en réduisant considérablement les coûts opérationnels des stations d'échange.
Acrel fournit des solutions à NIO pour l'exploitation et la maintenance numériques des stations d'échange de batteries
Lieu du projet : Chine
Les systèmes de distribution d’énergie des stations d’échange de batteries utilisent généralement des sous-stations de type conteneur. Ceux-ci se composent de trois compartiments distincts : haute tension, transformateur et basse tension. Leur capacité électrique varie de 630kVA à 1250kVA, variant selon la taille de la station, comme le montre la figure.
NIO a établi des exigences standardisées pour la gestion intelligente des sous-stations de type conteneur de stations d'échange de batteries, spécifiant les exigences de surveillance des paramètres électriques, des températures des points de contact et des paramètres environnementaux dans la salle des transformateurs ainsi que dans les compartiments haute et basse tension.
| 1 | Température et humidité de l'environnement | Salle haute tension, salle des transformateurs, salle basse tension | Module de détection de température et d'humidité | Chauffage/Ventilateur |
| 2 | Température des joints | Corps du transformateur, tête de câble haute tension (point de connexion de l'armoire haute tension), borne supérieure du disjoncteur à cadre basse tension, borne inférieure du disjoncteur à boîtier moulé basse tension, barre omnibus basse tension | Mesure de température sans fil | Ventilateur/Alarmee/Déclenchement |
| 3 | Détection de tension | Extrémité d'entrée de l'armoire haute tension d'alimentation ou extrémité de sortie de l'armoire haute tension de sortie, extrémité inférieure de l'interrupteur principal du tableau de distribution secondaire basse tension | Relais ou compteur électrique multifonction | - |
| 4 | Détection de courant | Extrémité de sortie de l'armoire haute tension d'alimentation ou extrémité de sortie de l'armoire haute tension de sortie, extrémité supérieure de l'interrupteur principal du tableau de distribution secondaire basse tension, extrémité supérieure du disjoncteur à boîtier moulé basse tension de sortie, extrémité de sortie de l'armoire haute tension de sortie, barre omnibus PE basse tension | Relais, compteur électrique multifonctionnel | - |
| 5 | Mesure d'énergie/facteur de puissance | Extrémité d'entrée de l'armoire haute tension d'alimentation ou extrémité de sortie de l'armoire haute tension de sortie, extrémité supérieure de l'interrupteur principal du tableau de distribution secondaire basse tension, extrémité supérieure du disjoncteur à boîtier moulé basse tension de sortie | Compteur électrique multifonctionnel | - |
| 6 | Détection harmonique | Extrémité de sortie de l'armoire haute tension de sortie | Détection harmonique Device | - |
| 7 | Détection d'accès aux portes | Portes extérieures de la salle haute tension, de la salle basse tension, de la salle des transformateurs, de la porte intérieure de la salle des transformateurs | Fin de course | Alarm |
| 8 | Détection de fumée | Salle haute tension, salle des transformateurs, salle basse tension | Capteur de fumée | - |
| 9 | Détection d'immersion dans l'eau | Partie inférieure de la sous-station de type boîte de la salle de transformation | Capteur d'immersion d'eau | - |
| 10 | Détection de surtension/détection de fusible de protection | Tableau de distribution secondaire basse tension | Parasurtenseur avec communication | - |
| 11 | Détection de l'état du disjoncteur haute tension | Disjoncteur haute tension, sectionneur de terre haute tension, interrupteur de charge haute tension, fusible principal haute tension, disjoncteur à cadre basse tension, disjoncteur à boîtier moulé basse tension, interrupteur de ventilateur | Contact auxiliaire | - |
| 12 | Contrôle/surveillance de la rémunération à distance | Armoire de condensateur basse tension | Dispositif de compensation de condensateur de puissance | - |
Configuration de l'équipement et schéma de réseau
Selon les exigences du site, la sous-station de type boîte est équipée de dispositifs de protection à microprocesseur Acrel, de dispositifs de détection d'harmoniques, de compteurs multifonctionnels, de capteurs de température sans fil, de contrôleurs de compensation de puissance réactive et de dispositifs intelligents de compensation de condensateur. Ces appareils sont connectés via un bus RS485 à la passerelle intelligente ANet-2E4SM située dans l'armoire intelligente de mesure et de contrôle. Enfin, les données sont téléchargées sur la plateforme de gestion de l'exploitation et de la maintenance de la station d'échange de batteries NIO via 4G.
| Produit | Modèle Acrel | Fonction | Remarques | |
| 1 | Compteur d'énergie | AMC73-AI3 | Compteur de courant triphasé | Circuits de ligne entrants 0,4 kV, affichage du courant triphasé |
| 2 | Contrôleur de compensation de puissance | ARC-28F/Z-USB-L | Équipé de 28 groupes de condensateurs pour une compensation séparée et combinée, contrôle de commutation automatique pour atteindre le facteur de puissance cible. | Armoire de compensation des condensateurs de puissance |
| 3 | Condensateur intelligent | AZC-SP1/450 | Condensateur intelligent, compensation séparée ou combinée sélectionnable, équipé d'une interface de communication réseau RJ45, compatible avec le contrôleur de compensation de puissance pour la compensation de puissance réactive. | Compensation de puissance 0,4 kV |
| 4 | Récepteur de capteur de température sans fil | ATC450-C | Reçoit les données des capteurs de température sans fil et les télécharge sur la passerelle intelligente via l'interface RS485. | Mesure de température sans fil |
| 5 | Capteur de température sans fil | ATE400 | Surveille la température des joints de câbles haute tension, des bornes supérieures des disjoncteurs à cadre basse tension, des bornes inférieures des disjoncteurs à boîtier moulé basse tension et des jeux de barres basse tension. | Mesure de température sans fil |
| 6 | Unité de collecte de quantité de commutation | ARTU100 | Équipé de jusqu'à 32 canaux pour la collecte de signaux de télécommunication, télécharge les données vers la passerelle via la communication RS485. | Collecte de télécommunications |
| 7 | Passerelle intelligente | ANet-2E4SM | Passerelle Edge Computing, système Linux intégré, prend en charge la communication Socket, fournit le cryptage AES et l'authentification d'identité MD5, prend en charge la transmission continue de données, prend en charge les protocoles Modbus, Modbus TCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, 101, 103 et 104. | Collecte, convertit et juge logiquement des données telles que l'électricité, l'environnement, etc. |
| 8 | Module d'extension de passerelle | ANet-M4G/M485 | Peut être utilisé avec la passerelle intelligente ANet-2E4SM pour étendre la communication sans fil 4G ou l'interface RS485. | Module d'extension de passerelle |
| 9 | Capteur de température et d'humidité | / | Collecte la température et l'humidité des environnements de la salle haute tension, de la salle des transformateurs et de la salle basse tension, et télécharge les données vers la passerelle via la communication RS485. | Paramètres environnementaux |
| 10 | Accès aux portes, immersion dans l'eau, fumée, surtension | / | Se connecte à l'unité de collecte de quantité de commutateur via des signaux de quantité de commutateur. | Paramètres environnementaux |
Plateforme
Comme NIO a établi une plate-forme d'exploitation et de maintenance de station d'échange de batteries, les données de la sous-station de type conteneur de ce projet sont collectées par la passerelle intelligente ANet-2E4SM et téléchargées sur la plate-forme dans le format requis. La passerelle, dotée d'un système intégré, offre une collecte de données locale, un jugement logique, une conversion de protocole, une reprise de point d'arrêt, un cryptage de données et des protocoles personnalisables, garantissant une intégration transparente avec les plates-formes de niveau supérieur.
Acrel EMS Plateforme d'exploitation et de maintenance électrique suffit également pour l’exploitation et la maintenance des sous-stations. Il peut se connecter aux données de milliers de sous-stations utilisateur, y compris les paramètres électriques et les données environnementales telles que le courant, la tension, la puissance, l'état des commutateurs, la température du transformateur, la température et l'humidité de l'environnement, l'immersion dans l'eau, la fumée, la vidéo et le contrôle d'accès. En cas d'anomalies, il envoie des signaux d'alerte via SMS et APP dans les 10 secondes. La plate-forme attribue des tâches d'exploitation et de maintenance au personnel via l'application mobile et suit l'exécution des tâches à l'aide du positionnement BeiDou pour former un processus en boucle fermée, améliorant l'efficacité et permettant une détection et une rectification rapides des défauts.
Sites Web de démonstration : http://cloud.acrel.cn
Compte : acrel
Mot de passe : 123456
Surveillance de l'alimentation
La plateforme d'exploitation et de maintenance (O&M) collecte les données du système de distribution d'énergie de la sous-station de type conteneur via un réseau 4G. Les données incluent le courant, la tension, la puissance, l'énergie et l'état des commutateurs, fournissant à la fois des données historiques et en temps réel sur la sous-station.
Statistiques énergétiques
La plateforme propose des statistiques énergétiques sur le temps d'utilisation, analysant la consommation et les coûts d'énergie pendant les périodes de pointe, intermédiaires et creuses. Il génère des rapports quotidiens, mensuels et annuels et compare les données grâce à des analyses annuelles et mensuelles. Cela aide les utilisateurs à calculer les coûts opérationnels.
Alarme d'anomalie
La plate-forme surveille divers paramètres de la sous-station de type conteneur, tels que le courant, la tension, la puissance, l'état du commutateur, le taux de charge du transformateur et la température de l'enroulement, la température des joints électriques, la température et l'humidité de l'environnement, la fumée, l'immersion dans l'eau, la vidéo et les informations de contrôle d'accès. En cas d'anomalies, il envoie rapidement des messages d'alarme au personnel de maintenance via APP et SMS.
Gestion de l'exploitation et de la maintenance
La plate-forme aide les utilisateurs à créer des plans d'inspection, à enregistrer les défauts détectés lors des inspections, à émettre des ordres de travail d'élimination des défauts et à suivre les itinéraires d'inspection et la progression de l'élimination des défauts. Les utilisateurs peuvent également fournir des commentaires sur la progression des tâches, permettant ainsi un processus de gestion O&M en boucle fermée.
Rapports d'utilisateurs
La plateforme O&M génère automatiquement des rapports utilisateur sur la consommation d'énergie et les diagnostics opérationnels. Il fournit des rapports de diagnostic périodiques sur le système de distribution d'énergie, résume les problèmes existants et propose des suggestions d'amélioration.
De plus, la plateforme offre des fonctions de surveillance environnementale, de vidéosurveillance, d'analyse de la qualité de l'énergie, d'analyse de la demande et de gestion des stocks d'équipements. Ces fonctionnalités aident les utilisateurs à gérer de nombreuses sous-stations de type conteneur dispersées géographiquement, à améliorer la fiabilité de l'alimentation électrique et la durée de vie des équipements, et à réduire les coûts d'exploitation et de maintenance et de consommation d'énergie.
Email: [email protected]
Phone: +86-18702106858 / +86-21-69156352No. 253 Yulv Road, district de Jiading, Shanghai, RPC 201801
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