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电动汽车充电桩终端控制解决方案

一、背景描述

随着新能源战略的部署和实施,电动汽车保有量持续攀升,中国电动汽车及充电桩产业迎来了国家战略层面的力挺。2015年9月23日,国务院常务会议部署加快电动汽车充电基础设施和城市停车场建设,研究通过了《加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》,提出到2020年基本建成车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,新能源车产销将达到500万辆,充电桩将达到450万个。截至今年6月底,中国全国充电桩的总数大概有3万个左右。换而言之,未来5年内,中国充电桩的总数将乘以150倍!

二、系统需求

充电基础设施主要包括分散式充换电站和各类集中式充电桩。由于充电设施位置分散,数量庞大,为保证用户体验和运营效率,必须要提供充电导航、状态查询、充电预约、费用结算等服务,而要提供这些服务,就必须要对这些充电设施进行联网并构建充电智能服务平台。充电桩(站)联网的具体要求如下:

●充电桩(站)现场经常是利益主体众多,沟通、协商困难,所以要求联网设备安装简单,扩容方便,对不具备有线通信条件的现场采用 GPRS/3G/4G 等方式;

●充电桩(站)经常裸露户外,现场环境复杂,所以要求联网设备为工业级产品;

●重要站点需要进行冗余链路设计,联网设备需要支持有线、无线备份;

●充电桩(站)位置分散,数量众多,联网设备必须支持远程集中监控,批量管理。

针对充电桩(站)联网需求,厦门物通博联网络技术股份有限公司(以下简称物通博联)凭借自身在设备联网领域的技术优势,推出充电桩(站)智能联网方案。

三、解决方案介绍

针对不同的充电设施及客户需求,物通博联提供差异化的解决方案。

(1)针对分散式充电桩

对于居民区或单位停车场等场所的分散式充电桩,采用物通博联工业级无线数据终端 (DTU)进行联网。充电桩控制板与 DTU 通过串口相连,无线数据终端DTU通过运营商的 GPRS/3G/4G网络自动拨号联网,并与充电运营企业的监控运营中心建立连接,从而搭建充电设施与监控 运营中心之间的透明通道。系统网络拓扑如下:





(2)针对集中式充换电站或群充电系统

对于公交、出租、环卫、物流以及高速公路等公共服务领域的充电基础设施,一般以建设集中式充换电站为主,或者有些充电运营企业采用箱变等技术推出群智能充电系统。在这种数据量大,安全性要求更高,或者需要更多产品应用以及服务的大型充电桩产品上,路由器是个更好的选择。与DTU组成的充电桩网络相比,用路由器组成的网络能够为充电桩提供更高速,安全,稳定的联网以及数据传输通道,同时也能够提供更多的网络服务。

物通博联提供工业级路由器产品实现充电设施的联网。集中式充电站的各充电桩采用以太网方式组成局域网,然后通过工业路由器作为统一的网关连接专网或 Internet,并最终与充电运营企业的监控运营中心建立连接,实现充电设施与监控运营中心之间的双向数据传输。系统拓扑如下:





(3)针对 Wi-Fi 覆盖需求

有些充电运营商除了搭建基础的运营服务系统外,还想在充电设施现场提供免费Wi-Fi联网服务,让电动汽车车主在等待充电的时候可以享受免费 Wi-Fi 联网等增值服务。对于这种需求,物通博联可以提供一整套智能 Wi-Fi 服务系统。

系统拓扑图如下:





四.系统功能:





1、远程监控管理:通过远程接入网络监控系统可以实时或者定时监控充电桩的电压、电流、功率、开关等运行参数,通过远程控制充电开关以及修改充电桩的参数。

2、故障管理:可以实时监控充电桩的运行状态以及故障情况,一旦出现故障告警,可以远程进行处理或者派人到现场进行维修;

3、提供丰富的APP应用基础:通过将充电桩接入网管中心,提供基础数据,充电桩厂商或者第三方软件公司就可以开发各种应用APP,可以实现包括GSI充电桩位置查询、预约充电、充电提醒以及在线付费等在线功能;同时还可以收集用户的交易数据以及用户行为习惯信息,实现大数据整合;

4、WIFI覆盖:提供充电桩周边区域的WIFI覆盖;同时可以推送广告以及微信服务推送等功能服务;配套的M2M管理平台,可以分析用户上网行为、流量以及行为进行统计;

5本地多媒体服务:车主在等待充电的同时可以观看本地视频、音乐以及新闻等内容,轻松打发充电时光;

6、实时视频监控:采用视频监控系统,可以实时监控充电桩周边状况以及道路的情况,为城市管理部门提供服务。