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工业级4G无线路由器的充电桩解决方案

发布时间:2016-06-30 11:24:00点击:

  一、概述

  绿色革命的一个重要体现是绿色交通,电动汽车应运而生,其市场需求量也呈现出愈来愈大的趋势。电动汽车早已成为世界车展上的一个焦点,其替代传统能源驱动技术无疑是未来行业发展的重点。对于一台电动汽车,蓄电池是其动力所在,充电是其不可缺少的行为,无线传输路由器就是其必不可少的桥梁。电动汽车充电时间长,充电难以及充电信号稳定是电动汽车推广应用的一个难题。为适应当今社会快速发展的步伐,无线路由器充电技术及解决方案成为电动汽车行业关注的焦点。

  据媒体新闻报道福建、浙江、吉林、安徽、江苏、山西、江西、山东等国内大多省份已陆续建立起电动汽车充电站。围绕为电动汽车充电这块巨大“蛋糕”的激烈竞争已悄然启幕,国家电网、南方电网、中石化、中海油等能源央企纷纷跑马圈地。可见绿色环保的充电技术是未来的大蛋糕。

  二、应用前景

  我国从“十一五”时期开始实施新能源汽车科技规划,“863”项目共投入20亿元研发经费,形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”,以多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池以及管理系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。

  2015年10月9日,国务院办公厅下发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》。这是9月29日,国务院常务会议确定支持新能源和小排量汽车发展措施后的又一重大举措。

  《指导意见》提出,到2020年,基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系,满足超过500万辆电动汽车的充电需求;建立较完善的标准规范和市场监管体系,形成统一开放、竞争有序的充电服务市场。根据国家“十三五”规划,到2020年,充换电站数量将达到1.2万个,充电桩达到450万个。数据显示,今年1-8月,我国新能源车累计生产12.35万辆,同比增长3倍。截至8月底,全国新能源车保有量约为24万辆。但充电桩仅为3.7万个,车桩比例为8:1,充电桩的建设速度远远跟不上新能源车步伐。

  有机构预测,明年我国汽车充电桩产业规模将达到330.78亿元,到2020年可达到1000亿元。

  作为电网配用电侧的电动汽车充电桩,其结构的特殊性决定了自动化通信系统的特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离远。并且随着城市的发展,网络拓扑要求具有灵活性和扩展性的结构,因此,电动汽车充电桩通信方式的选择应考虑如下问题:

  1. 通信的可靠性——通信系统要长期经受恶劣环境和较强的电磁干扰或噪音干扰的考验,并保持通信的畅通。

  2. 建设费用——在满足可靠性的前提下,综合考虑建设费用及长期使用和维护的费用。

  3. 双向通信——不仅能实现信息量的上传,还要实现控制量的下达。

  4. 多业务的数据传输速率——随着以后终端业务量的不断增长,主站到子站、子站到终端之间通信对实现多业务的数据传输速率要求越来越高。

  5. 通信的灵活性和可扩展性——由于充电桩具有控制点面多、面广和分散的特点,要求采用标准的通信协议,随着“ALL IP”网络技术趋势的发展以及电力运营业务的不断增长,需要考虑基于IP的业务承载,同时要求便于安装施工、调试、运行、维护。

  厦门爱陆通多年来,致力于2G/3G/4G无线通信领域的研发、生产、销售以及良好的服务。先后开发应用到充电桩的“第一代”产品2G/3G无线DTU;“第二代”产品3G/4G无线路由器;“第三代”产品2G/3G/4G无线标清音视频带路由器/DTU功能的设备;“第四代”产品3G/4G无线高清音视频带路由器/DTU功能的设备。应用于充电桩的厦门爱陆通通信(2G/3G/4G通信系列产品)为充电桩业务系统提供可靠的无线通信终端产品,已经发展到了同时支持图像录像、 图像抓拍取证、GPS定位、求助服务,同时通过串口总线RS485、RS232、CAN协议及IP通讯协议,实现计时、计电度、计金额充电,提供人机交互操作,和BMS实时通信,获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息集中监控通信,上送充电状态信息,实现有图有数据的安保型无线智能充电桩管理应用解决方案。

  三、方案实施

  爱陆通充电桩无线数据传输应用方案由电动车辆、充电桩、路由器和第三方M2M云管理平台四部分组成。其中,M2M云管理平台包括WEB端控制平台、手机移动APP终端、云服务器组成,人们可以在任何时间通过WEB端、或者APP客户端查询充电桩的详细地理位置、使用情况、支付费用情况,同时还可以对充电桩提前使用预约服务。爱陆通3G/4G路由器能够为充电桩无线数据传输应用方案建立高速、稳定的联网与数据传输通道,将所有充电、支付等信息传输到企业后台,供运营企业进行业务分析和操作。同时,运营企业通过第三方M2M云管理平台能够实现对分散在不同地点的充电桩终端进行统一的运行状态监管,有效降低企业的运维成本。

智能充电桩

  如上图就是基于无线路由器的充电桩解决方案。此方案通过爱陆通无线4G路由器通过运营商的无线网络连接充电桩的设备,通过网络接入服务中心的接入路由器,再间接连接控制中心的数据中心以及业务平台。当有电动车停在充电桩设备处,连接充电插孔,付费后,系统就会通过爱陆通4G路由器传输信号到控制中心,控制中心调取已经保存好的数据,将信号通过爱陆通4G无线路由器传送给充电桩设备。设备自动为电动车充电,当费用达到额度,自动重复上面步骤断电,这样完整的充电过程就好了。

  充电桩系统架构图

智能充电桩

  系统构成及主要功能:

  1、实现运营单位、电动车辆用户以及支付平台三方实时信息共享,方便电动车辆的随时充电。

  2、帮助电动车辆真正实现“24小时”充电服务,充电、支付费用等信息实时上传至企业后台。

  3、将充电桩与电动车辆用户、运营单位、移动公司、银联甚至国家电网进行对接,实现大量的数据交互。

  4、实现对分散式布局的充电桩终端进行集中化管理,实时掌握终端运行状况,降低充电桩企业运营成本,提高运营商服务质量和经营效益。

  5、可靠的运营数据报表为运营商提供决策依据,提高充电行业信息化水平,促进快充电行业发展和智能化城市建设。

  6、站点视频监控、图像抓拍,查看各运营点抓拍图片,对人为损坏充电桩过程录像取证存储,保证充电桩设备安全跟踪,以备随时取证。

  7、2G/3G/4G无线路由器使用无线联网方式,不受布线问题的困扰,受现场环境因素影响较小,只要有手机信号的地方都可以正常联网,安装简便灵活;3G/4G无线路由器通过简单的页面配置,无线路由器自动拨号联网主动发送连接请求,无线路由器可快速的接入到路由器管理平台。采用WEB架构设计,访问方便。

  四、核心产品介绍

  爱陆通3G/4G工业级无线路由器,通过3G/4G网络,将遍布各地的自助服务终端实现安全、稳定、可靠组网,组网规模大、部署距离不受限制、建设工期短,预算初投资小,为跨区域大数据管理提供技术保障。

  产品主要功能:

  1、 内置3G/4G模块,双模同时在线,自由切换

  2、 双模链路备份,支持3G/4G和有线备份

  3、 支持VPDN、APN,支持IPSec(支持CA数字证书)、GRE、IPIP、PPTP、L2TP和DHCP Server

  4、 支持WEB、CLI、SSH、平台多种参数管理方式,本地、远程、平台固件和补丁升级

  5、支持WEB 配置保存和恢复,实现参数的备份和批量设备的快速配置

  6、智能防掉线,支持在线检测,在线维持,掉线自动重拨,确保设备永远在线

  7、支持TFTP 软件远程升级

  8、支持DHCP/DHCPD 功能

  产品特色特性:

  1、 工业级无线模块:采用工业级无线模块,抗干扰强,传输稳定。

  2、电磁防护:以太网接口内置1.5KV 电磁隔离防护

  3、 使用方便简单,上电自动拔号,故障率低

  4、 采用软硬双看门狗设计,永远在线模式,确保24小时在线运行、自动维护

  5、串口ESD 保护:串口RS232 内置15KV ESD 保护。

  5、 支持M2M云平台设备在线状态管理功能,维护简单、成本小

  6、 EMC电磁兼容3、4级,适用于对稳定性要求高、干扰较大的环境

  爱陆通工业级路由器已通过的检测与认证证书:

  1、 国家3C认证证书;

  2、 欧洲CE认证证书;

  3、 福建中检所检测;

  4、 摩尔实验高低温检测;

  5、 在线维持专利证书;

  五、方案总结

  电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发,其中能源供给系统是指充电基础设施,供电、充电和电池系统及能源供给模式。电动汽车充电技术作为一个新的科技领域,世界各国都置身于充电技术的研究,并拟制作充电技术标准,为未来企业发展占据先机。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。


  厦门爱陆通工业级路由器正是结合当前国内外电动汽车发展形式,充分利用自己优势,打造无线终端产业升级,并已经取得卓有成效的结果。爱陆通4G工业路由器已在充电桩数据传输中被广泛应用,在全国实施的案例也有很多,公司也致力于成为充电桩行业数据传输的参与者。为国家的无线终端领域的发展贡献自己的力量,使国家经济高速发展。