電動汽車充電樁聯(lián)網(wǎng)解決方案

一、行業(yè)背景

隨著新能源戰(zhàn)略的部署和實施，電動汽車保有量持續(xù)攀升。與之配套的電動汽車充換電設(shè)施已率先開始建設(shè)，將逐步形成充電樁、充電站、換電站、等設(shè)施相結(jié)合的電動汽車充換電系統(tǒng)。

工信部于2019年末發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035)》征求意見稿指出，計劃到2025年，新能源汽車銷量占比達到新車銷量的25%。預(yù)計到2030年，我國新能源汽車保有量將達到6420萬輛，根據(jù)車樁比1:1的建設(shè)目標，未來10年，我國充電樁建設(shè)仍然存在6300萬的缺口，預(yù)計將形成10,253億的充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場。

截止2020年1月底，全國已建成公共充電樁53.1萬臺，私人充電樁71.2萬臺，車樁比約為3:1，較此前規(guī)劃要求達到的2020年底1:1還有顯著差距。隨著新能源汽車充電樁被納入“新基建”，未來幾年行業(yè)增速將會有所提升。

二、解決方案

充電基礎(chǔ)設(shè)施主要包括分散式充換電站和各類集中式充電樁。由于充電設(shè)施位置分散，數(shù)量龐大，為保證用戶體驗和運營效率，必須要提供充電導航、狀態(tài)查詢、充電預(yù)約、費用結(jié)算等服務(wù)，而要提供這些服務(wù)，就必須要對這些充電設(shè)施進行聯(lián)網(wǎng)并構(gòu)建充電智能服務(wù)平臺。

充電樁（站）聯(lián)網(wǎng)的具體需求如下：

（1）充電樁（站）現(xiàn)場經(jīng)常是利益主體眾多，溝通、協(xié)商困難，所以要求聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝簡單，擴容方便，對不具備有線通信條件的現(xiàn)場采用 GPRS/3G/4G 等方式；

（2）充電樁（站）經(jīng)常裸露戶外，現(xiàn)場環(huán)境復雜，所以要求聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為工業(yè)級產(chǎn)品；

（3）重要站點需要進行冗余鏈路設(shè)計，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要支持有線、無線備份；

（4）充電樁（站）位置分散，數(shù)量眾多，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須支持遠程集中監(jiān)控，批量管理。

針對不同的充電設(shè)施及客戶需求，有人物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢提供了差異化的解決方案。

（一）針對集中式充換電站或群充電系統(tǒng)的解決方案

對于公交、出租、環(huán)衛(wèi)、物流以及高速公路等公共服務(wù)領(lǐng)域的充電基礎(chǔ)設(shè)施，一般以建設(shè)集中式充換電站為主，或者有些充電運營企業(yè)采用箱變等技術(shù)推出群智能充電系統(tǒng)。在這種數(shù)據(jù)量大，安全性要求更高，或者需要更多產(chǎn)品應(yīng)用以及服務(wù)的大型充電樁產(chǎn)品上，路由器是個更好的選擇。與DTU組成的充電樁網(wǎng)絡(luò)相比，用路由器組成的網(wǎng)絡(luò)能夠為充電樁提供更高速，安全，穩(wěn)定的聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)傳輸通道，同時也能夠提供更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

集中式充電站的各充電樁采用以太網(wǎng)方式組成局域網(wǎng)，然后通過有人物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)路由器作為統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)連接專網(wǎng)或 Internet，并最終與充電運營企業(yè)的監(jiān)控運營中心建立連接，實現(xiàn)充電設(shè)施與監(jiān)控運營中心之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)拓撲如下：

（二）針對分散式充電樁的解決方案

對于居民區(qū)或單位停車場等場所的分散式充電樁，采用有人物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)級無線數(shù)據(jù)傳輸終端 DTU進行聯(lián)網(wǎng)。充電樁控制板與DTU通過串口相連，無線 DTU通過運營商的 GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)自動撥號聯(lián)網(wǎng)，并與充電運營企業(yè)的監(jiān)控運營中心建立連接，從而搭建充電設(shè)施與監(jiān)控運營中心之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲如下：

三、方案優(yōu)勢

1、建設(shè)成本少低：

由于采用運營商網(wǎng)絡(luò)，使用運營商專網(wǎng) APN/VPDN 隧道加密，無需布置有線網(wǎng)絡(luò)，只需安裝好設(shè)備就可以，建設(shè)成本低,又保證無線數(shù)據(jù)安全。

2、便利的遠程運營管理：

通過工業(yè)路由器進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，可采用路由器的后臺管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠程管理、配置、升級及流量管理監(jiān)控，保證所有運營點都有統(tǒng)一管理監(jiān)控中心。

3、穩(wěn)定性高 ：

由于目前 4G 網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全國絕大部分城市地區(qū)，基本不存在網(wǎng)絡(luò)信號盲點的現(xiàn)象，可實現(xiàn)大范圍的在線遠程監(jiān)控，原有的銅纜、光纖鏈路覆蓋，容易受到外界修路或是改造等造成網(wǎng)絡(luò)中斷，網(wǎng)絡(luò)故障恢復慢等相關(guān)。

4、數(shù)據(jù)傳送速率高 ：

采用工業(yè)設(shè)計標準，應(yīng)用工業(yè)無線聯(lián)網(wǎng)模塊，時速可達 20~50M 高速帶寬狀態(tài)，即保證充電樁的運行狀態(tài)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控及充電交易系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運營，又保證視屏監(jiān)控的無線遠程監(jiān)控。

四、行業(yè)應(yīng)用

電動汽車充電樁聯(lián)網(wǎng)解決方案適用于各類電動汽車以及新能源汽車充電設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可應(yīng)用于小區(qū)、商場、酒店、加油站、高速公路服務(wù)區(qū)等適合安裝充電樁的場合，既滿足集中式充換電站或群充電聯(lián)網(wǎng)需求，也滿足分散式充電樁聯(lián)網(wǎng)需求。

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