工業級4G無線路由器的充電樁解決方案

發布時間：2023-11-07 瀏覽量：69936

?一、概述

　　綠色革命的一個重要體現是綠色交通，電動汽車應運而生，其市場需求量也呈現出愈來愈大的趨勢。電動汽車早已成為世界車展上的一個焦點，其替代傳統能源驅動技術無疑是未來行業發展的重點。對于一臺電動汽車，蓄電池是其動力所在，充電是其不可缺少的行為，無線傳輸路由器就是其必不可少的橋梁。電動汽車充電時間長，充電難以及充電信號穩定是電動汽車推廣應用的一個難題。為適應當今社會快速發展的步伐，無線路由器充電技術及解決方案成為電動汽車行業關注的焦點。

　　據媒體新聞報道福建、浙江、吉林、安徽、江蘇、山西、江西、山東等國內大多省份已陸續建立起電動汽車充電站。圍繞為電動汽車充電這塊巨大“蛋糕”的激烈競爭已悄然啟幕，國家電網、南方電網、中石化、中海油等能源央企紛紛跑馬圈地。可見綠色環保的充電技術是未來的大蛋糕。

　　二、應用前景

　　我國從“十一五”時期開始實施新能源汽車科技規劃，“863”項目共投入20億元研發經費，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為“三縱”，以多能源動力總成控制系統、驅動電機及其控制系統、動力蓄電池以及管理系統三種共性技術為“三橫”的電動汽車研發格局。

　　2015年10月9日，國務院辦公廳下發《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》。這是9月29日，國務院常務會議確定支持新能源和小排量汽車發展措施后的又一重大舉措。

　　《指導意見》提出，到2020年，基本建成適度超前、車樁相隨、智能高效的充電基礎設施體系，滿足超過500萬輛電動汽車的充電需求;建立較完善的標準規范和市場監管體系，形成統一開放、競爭有序的充電服務市場。根據國家“十三五”規劃，到2020年，充換電站數量將達到1.2萬個，充電樁達到450萬個。數據顯示，今年1-8月，我國新能源車累計生產12.35萬輛，同比增長3倍。截至8月底，全國新能源車保有量約為24萬輛。但充電樁僅為3.7萬個，車樁比例為8:1，充電樁的建設速度遠遠跟不上新能源車步伐。

　　有機構預測，明年我國汽車充電樁產業規模將達到330.78億元，到2020年可達到1000億元。

　　作為電網配用電側的電動汽車充電樁，其結構的特殊性決定了自動化通信系統的特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離遠。并且隨著城市的發展，網絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構，因此，電動汽車充電樁通信方式的選擇應考慮如下問題：

　　1. 通信的可靠性——通信系統要長期經受惡劣環境和較強的電磁干擾或噪音干擾的考驗，并保持通信的暢通。

　　2. 建設費用——在滿足可靠性的前提下，綜合考慮建設費用及長期使用和維護的費用。

　　3. 雙向通信——不僅能實現信息量的上傳，還要實現控制量的下達。

　　4. 多業務的數據傳輸速率——隨著以后終端業務量的不斷增長，主站到子站、子站到終端之間通信對實現多業務的數據傳輸速率要求越來越高。

　　5. 通信的靈活性和可擴展性——由于充電樁具有控制點面多、面廣和分散的特點，要求采用標準的通信協議，隨著“ALL IP”網絡技術趨勢的發展以及電力運營業務的不斷增長，需要考慮基于IP的業務承載，同時要求便于安裝施工、調試、運行、維護。

　　廈門愛陸通多年來，致力于2G/3G/4G無線通信領域的研發、生產、銷售以及良好的服務。先后開發應用到充電樁的“第一代”產品2G/3G無線DTU;“第二代”產品3G/4G無線路由器;“第三代”產品2G/3G/4G無線標清音視頻帶路由器/DTU功能的設備;“第四代”產品3G/4G無線高清音視頻帶路由器/DTU功能的設備。應用于充電樁的廈門愛陸通通信(2G/3G/4G通信系列產品)為充電樁業務系統提供可靠的無線通信終端產品，已經發展到了同時支持圖像錄像、圖像抓拍取證、GPS定位、求助服務，同時通過串口總線RS485、RS232、CAN協議及IP通訊協議，實現計時、計電度、計金額充電，提供人機交互操作，和BMS實時通信，獲取動力電池類型、單體電壓、剩余容量、溫度、告警等信息集中監控通信，上送充電狀態信息，實現有圖有數據的安保型無線智能充電樁管理應用解決方案。

　　三、方案實施

　　愛陸通充電樁無線數據傳輸應用方案由電動車輛、充電樁、路由器和第三方M2M云管理平臺四部分組成。其中，M2M云管理平臺包括WEB端控制平臺、手機移動APP終端、云服務器組成，人們可以在任何時間通過WEB端、或者APP客戶端查詢充電樁的詳細地理位置、使用情況、支付費用情況，同時還可以對充電樁提前使用預約服務。愛陸通3G/4G路由器能夠為充電樁無線數據傳輸應用方案建立高速、穩定的聯網與數據傳輸通道，將所有充電、支付等信息傳輸到企業后臺，供運營企業進行業務分析和操作。同時，運營企業通過第三方M2M云管理平臺能夠實現對分散在不同地點的充電樁終端進行統一的運行狀態監管，有效降低企業的運維成本。

　　如上圖就是基于無線路由器的充電樁解決方案。此方案通過愛陸通無線4G路由器通過運營商的無線網絡連接充電樁的設備，通過網絡接入服務中心的接入路由器，再間接連接控制中心的數據中心以及業務平臺。當有電動車停在充電樁設備處，連接充電插孔，付費后，系統就會通過愛陸通4G路由器傳輸信號到控制中心，控制中心調取已經保存好的數據，將信號通過愛陸通4G無線路由器傳送給充電樁設備。設備自動為電動車充電，當費用達到額度，自動重復上面步驟斷電，這樣完整的充電過程就好了。

智能充電樁

　　系統構成及主要功能：

　　1、實現運營單位、電動車輛用戶以及支付平臺三方實時信息共享，方便電動車輛的隨時充電。

　　2、幫助電動車輛真正實現“24小時”充電服務，充電、支付費用等信息實時上傳至企業后臺。

　　3、將充電樁與電動車輛用戶、運營單位、移動公司、銀聯甚至國家電網進行對接，實現大量的數據交互。

　　4、實現對分散式布局的充電樁終端進行集中化管理，實時掌握終端運行狀況，降低充電樁企業運營成本，提高運營商服務質量和經營效益。

　　5、可靠的運營數據報表為運營商提供決策依據，提高充電行業信息化水平，促進快充電行業發展和智能化城市建設。

　　6、站點視頻監控、圖像抓拍，查看各運營點抓拍圖片，對人為損壞充電樁過程錄像取證存儲，保證充電樁設備安全跟蹤，以備隨時取證。

　　7、2G/3G/4G無線路由器使用無線聯網方式，不受布線問題的困擾，受現場環境因素影響較小，只要有手機信號的地方都可以正常聯網，安裝簡便靈活;3G/4G無線路由器通過簡單的頁面配置，無線路由器自動撥號聯網主動發送連接請求，無線路由器可快速的接入到路由器管理平臺。采用WEB架構設計，訪問方便。

　　四、核心產品介紹

　　愛陸通3G/4G工業級無線路由器，通過3G/4G網絡，將遍布各地的自助服務終端實現安全、穩定、可靠組網，組網規模大、部署距離不受限制、建設工期短，預算初投資小，為跨區域大數據管理提供技術保障。

　　產品主要功能：

　　1、內置3G/4G模塊,雙模同時在線,自由切換

　　2、雙模鏈路備份,支持3G/4G和有線備份

　　3、支持VPDN、APN,支持IPSec(支持CA數字證書)、GRE、IPIP、PPTP、L2TP和DHCP Server

　　4、支持WEB、CLI、SSH、平臺多種參數管理方式,本地、遠程、平臺固件和補丁升級

　　5、支持WEB 配置保存和恢復，實現參數的備份和批量設備的快速配置

　　6、智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

　　7、支持TFTP 軟件遠程升級

　　8、支持DHCP/DHCPD 功能

　　產品特色特性：

　　1、工業級無線模塊：采用工業級無線模塊，抗干擾強，傳輸穩定。

　　2、電磁防護：以太網接口內置1.5KV 電磁隔離防護

　　3、使用方便簡單,上電自動拔號,故障率低

　　4、采用軟硬雙看門狗設計,永遠在線模式,確保24小時在線運行、自動維護

　　5、串口ESD 保護：串口RS232 內置15KV ESD 保護。

　　5、支持M2M云平臺設備在線狀態管理功能,維護簡單、成本小

　　6、 EMC電磁兼容3、4級,適用于對穩定性要求高、干擾較大的環境

　　愛陸通工業級路由器已通過的檢測與認證證書：

　　1、國家3C認證證書;

　　2、歐洲CE認證證書;

　　3、福建中檢所檢測;

　　4、摩爾實驗高低溫檢測;

　　5、在線維持專利證書;

　　五、方案總結

　　電動汽車的發展包括電動汽車以及能源供給系統的研究和開發,其中能源供給系統是指充電基礎設施,供電、充電和電池系統及能源供給模式。電動汽車充電技術作為一個新的科技領域,世界各國都置身于充電技術的研究,并擬制作充電技術標準,為未來企業發展占據先機。充電系統為電動汽車運行提供能量補給,是電動汽車的重要基礎支撐系統,也是電動汽車商業化、產業化過程中的重要環節。

　　廈門愛陸通工業級路由器正是結合當前國內外電動汽車發展形式，充分利用自己優勢，打造無線終端產業升級，并已經取得卓有成效的結果。愛陸通4G工業路由器已在充電樁數據傳輸中被廣泛應用，在全國實施的案例也有很多，公司也致力于成為充電樁行業數據傳輸的參與者。為國家的無線終端領域的發展貢獻自己的力量，使國家經濟高速發展。