工業(yè)級(jí)4G無線路由器的充電樁解決方案

　　一、概述

　　綠色革命的一個(gè)重要體現(xiàn)是綠色交通，電動(dòng)汽車應(yīng)運(yùn)而生，其市場(chǎng)需求量也呈現(xiàn)出愈來愈大的趨勢(shì)。電動(dòng)汽車早已成為世界車展上的一個(gè)焦點(diǎn)，其替代傳統(tǒng)能源驅(qū)動(dòng)技術(shù)無疑是未來行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)汽車，蓄電池是其動(dòng)力所在，充電是其*的行為，無線傳輸路由器就是其的橋梁。電動(dòng)汽車充電時(shí)間長(zhǎng)，充電難以及充電信號(hào)穩(wěn)定是電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的一個(gè)難題。為適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的步伐，無線路由器充電技術(shù)及解決方案成為電動(dòng)汽車行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　據(jù)媒體新聞報(bào)道福建、浙江、吉林、安徽、江蘇、山西、江西、山東等國內(nèi)大多省份已陸續(xù)建立起電動(dòng)汽車充電站。圍繞為電動(dòng)汽車充電這塊巨大“蛋糕"的激烈競(jìng)爭(zhēng)已悄然啟幕，、南方電網(wǎng)、中石化、中海油等能源央企紛紛跑馬圈地。可見綠色環(huán)保的充電技術(shù)是未來的大蛋糕。

　　二、應(yīng)用前景

　　我國從“十一五"時(shí)期開始實(shí)施新能源汽車科技規(guī)劃，“863"項(xiàng)目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費(fèi)，形成了以純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱"，以多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池以及管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫"的電動(dòng)汽車研發(fā)格局。

　　2015年10下發(fā)《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》。這是9月29日，常務(wù)會(huì)議確定支持新能源和小排量汽車發(fā)展措施后的又一重大舉措。

　　《指導(dǎo)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(chǔ)設(shè)施體系，滿足超過500萬輛電動(dòng)汽車的充電需求;建立較完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和市場(chǎng)監(jiān)管體系，形成統(tǒng)一開放、競(jìng)爭(zhēng)有序的充電服務(wù)市場(chǎng)。根據(jù)國家“十三五"規(guī)劃，到2020年，充換電站數(shù)量將達(dá)到1.2萬個(gè)，充電樁達(dá)到450萬個(gè)。數(shù)據(jù)顯示，今年1-8月，我國新能源車?yán)塾?jì)生產(chǎn)12.35萬輛，同比增長(zhǎng)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(gè)，車樁比例為8:1，充電樁的建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上新能源車步伐。

　　有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，明年我國汽車充電樁產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到330.78億元，到2020年可達(dá)到1000億元。

　　作為電網(wǎng)配用電側(cè)的電動(dòng)汽車充電樁，其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了自動(dòng)化通信系統(tǒng)的特點(diǎn)是被測(cè)點(diǎn)多且分散、覆蓋面廣、通信距離遠(yuǎn)。并且隨著城市的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟缶哂徐`活性和擴(kuò)展性的結(jié)構(gòu)，因此，電動(dòng)汽車充電樁通信方式的選擇應(yīng)考慮如下問題：

　　1. 通信的可靠性——通信系統(tǒng)要長(zhǎng)期經(jīng)受惡劣環(huán)境和較強(qiáng)的電磁干擾或噪音干擾的考驗(yàn)，并保持通信的暢通。

　　2. 建設(shè)費(fèi)用——在滿足可靠性的前提下，綜合考慮建設(shè)費(fèi)用及長(zhǎng)期使用和維護(hù)的費(fèi)用。

　　3. 雙向通信——不僅能實(shí)現(xiàn)信息量的上傳，還要實(shí)現(xiàn)控制量的下達(dá)。

　　4. 多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率——隨著以后終端業(yè)務(wù)量的不斷增長(zhǎng)，主站到子站、子站到終端之間通信對(duì)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高。

　　5. 通信的靈活性和可擴(kuò)展性——由于充電樁具有控制點(diǎn)面多、面廣和分散的特點(diǎn)，要求采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，隨著“ALL IP"網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢(shì)的發(fā)展以及電力運(yùn)營業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，需要考慮基于IP的業(yè)務(wù)承載，同時(shí)要求便于安裝施工、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)。

　　廈門愛陸通多年來，致力于2G/3G/4G無線通信領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及良好的服務(wù)。先后開發(fā)應(yīng)用到充電樁的“代"產(chǎn)品2G/3G無線DTU;“第二代"產(chǎn)品3G/4G無線路由器;“第三代"產(chǎn)品2G/3G/4G無線標(biāo)清音視頻帶路由器/DTU功能的設(shè)備;“第四代"產(chǎn)品3G/4G無線高清音視頻帶路由器/DTU功能的設(shè)備。應(yīng)用于充電樁的廈門愛陸通通信(2G/3G/4G通信系列產(chǎn)品)為充電樁業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供可靠的無線通信終端產(chǎn)品，已經(jīng)發(fā)展到了同時(shí)支持圖像錄像、 圖像抓拍取證、GPS定位、求助服務(wù)，同時(shí)通過串口總線RS485、RS232、CAN協(xié)議及IP通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)電度、計(jì)金額充電，提供人機(jī)交互操作，和BMS實(shí)時(shí)通信，獲取動(dòng)力電池類型、單體電壓、剩余容量、溫度、告警等信息集中監(jiān)控通信，上送充電狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)有圖有數(shù)據(jù)的安保型無線智能充電樁管理應(yīng)用解決方案。

　　三、方案實(shí)施

　　愛陸通充電樁無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用方案由電動(dòng)車輛、充電樁、路由器和第三方M2M云管理平臺(tái)四部分組成。其中，M2M云管理平臺(tái)包括WEB端控制平臺(tái)、手機(jī)移動(dòng)APP終端、云服務(wù)器組成，人們可以在任何時(shí)間通過WEB端、或者APP客戶端查詢充電樁的詳細(xì)地理位置、使用情況、支付費(fèi)用情況，同時(shí)還可以對(duì)充電樁提前使用預(yù)約服務(wù)。愛陸通3G/4G路由器能夠?yàn)槌潆姌稛o線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用方案建立高速、穩(wěn)定的聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸通道，將所有充電、支付等信息傳輸?shù)狡髽I(yè)后臺(tái)，供運(yùn)營企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)分析和操作。同時(shí)，運(yùn)營企業(yè)通過第三方M2M云管理平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分散在不同地點(diǎn)的充電樁終端進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管，有效降低企業(yè)的運(yùn)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(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)連接充電樁的設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)中心的接入路由器，再間接連接控制中心的數(shù)據(jù)中心以及業(yè)務(wù)平臺(tái)。當(dāng)有電動(dòng)車停在充電樁設(shè)備處，連接充電插孔，付費(fèi)后，系統(tǒng)就會(huì)通過愛陸通4G路由器傳輸信號(hào)到控制中心，控制中心調(diào)取已經(jīng)保存好的數(shù)據(jù)，將信號(hào)通過愛陸通4G無線路由器傳送給充電樁設(shè)備。設(shè)備自動(dòng)為電動(dòng)車充電，當(dāng)費(fèi)用達(dá)到額度，自動(dòng)重復(fù)上面步驟斷電，這樣完整的充電過程就好了。

　　充電樁系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能：

　　1、實(shí)現(xiàn)運(yùn)營單位、電動(dòng)車輛用戶以及支付平臺(tái)三方實(shí)時(shí)信息共享，方便電動(dòng)車輛的隨時(shí)充電。

　　2、幫助電動(dòng)車輛真正實(shí)現(xiàn)“24小時(shí)"充電服務(wù)，充電、支付費(fèi)用等信息實(shí)時(shí)上傳至企業(yè)后臺(tái)。

　　3、將充電樁與電動(dòng)車輛用戶、運(yùn)營單位、移動(dòng)公司、銀聯(lián)甚至進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)交互。

　　4、實(shí)現(xiàn)對(duì)分散式布局的充電樁終端進(jìn)行集中化管理，實(shí)時(shí)掌握終端運(yùn)行狀況，降低充電樁企業(yè)運(yùn)營成本，提高運(yùn)營商服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)營效益。

　　5、可靠的運(yùn)營數(shù)據(jù)報(bào)表為運(yùn)營商提供決策依據(jù)，提高充電行業(yè)信息化水平，促進(jìn)快充電行業(yè)發(fā)展和智能化城市建設(shè)。

　　6、站點(diǎn)視頻監(jiān)控、圖像抓拍，查看各運(yùn)營點(diǎn)抓拍圖片，對(duì)人為損壞充電樁過程錄像取證存儲(chǔ)，保證充電樁設(shè)備安全跟蹤，以備隨時(shí)取證。

　　7、2G/3G/4G無線路由器使用無線聯(lián)網(wǎng)方式，不受布線問題的困擾，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素影響較小，只要有手機(jī)信號(hào)的地方都可以正常聯(lián)網(wǎng)，安裝簡(jiǎn)便靈活;3G/4G無線路由器通過簡(jiǎn)單的頁面配置，無線路由器自動(dòng)撥號(hào)聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)發(fā)送連接請(qǐng)求，無線路由器可快速的接入到路由器管理平臺(tái)。采用WEB架構(gòu)設(shè)計(jì)，訪問方便。

　　四、核心產(chǎn)品介紹

　　愛陸通3G/4G工業(yè)級(jí)無線路由器，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)，將遍布各地的自助服務(wù)終端實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、可靠組網(wǎng)，組網(wǎng)規(guī)模大、部署距離不受限制、建設(shè)工期短，預(yù)算初投資小，為跨區(qū)域大數(shù)據(jù)管理提供技術(shù)保障。

　　產(chǎn)品主要功能：

　　1、 內(nèi)置3G/4G模塊,雙模同時(shí)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(shù)字證書)、GRE、IPIP、PPTP、L2TP和DHCP Server

　　4、 支持WEB、CLI、SSH、平臺(tái)多種參數(shù)管理方式,本地、遠(yuǎn)程、平臺(tái)固件和補(bǔ)丁升級(jí)

　　5、支持WEB 配置保存和恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的備份和批量設(shè)備的快速配置

　　6、智能防掉線，支持在線檢測(cè)，在線維持，掉線自動(dòng)重?fù)?，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線

　　7、支持TFTP 軟件遠(yuǎn)程升級(jí)

　　8、支持DHCP/DHCPD 功能

　　產(chǎn)品特色特性：

　　1、 工業(yè)級(jí)無線模塊：采用工業(yè)級(jí)無線模塊，抗干擾強(qiáng)，傳輸穩(wěn)定。

　　2、電磁防護(hù)：以太網(wǎng)接口內(nèi)置1.5KV 電磁隔離防護(hù)

　　3、 使用方便簡(jiǎn)單,上電自動(dòng)拔號(hào),故障率低

　　4、 采用軟硬雙看門狗設(shè)計(jì),永遠(yuǎn)在線模式,確保24小時(shí)在線運(yùn)行、自動(dòng)維護(hù)

　　5、串口ESD 保護(hù)：串口RS232 內(nèi)置15KV ESD 保護(hù)。

　　5、 支持M2M云平臺(tái)設(shè)備在線狀態(tài)管理功能,維護(hù)簡(jiǎn)單、成本小

　　6、 EMC電磁兼容3、4級(jí),適用于對(duì)穩(wěn)定性要求高、干擾較大的環(huán)境

　　愛陸通工業(yè)級(jí)路由器已通過的檢測(cè)與認(rèn)證證書：

　　1、 國家*證書;

　　2、 歐洲CE認(rèn)證證書;

　　3、 福建中檢所檢測(cè);

　　4、 摩爾實(shí)驗(yàn)高低溫檢測(cè);

　　5、 在線維持證書;

　　五、方案總結(jié)

　　電動(dòng)汽車的發(fā)展包括電動(dòng)汽車以及能源供給系統(tǒng)的研究和開發(fā),其中能源供給系統(tǒng)是指充電基礎(chǔ)設(shè)施,供電、充電和電池系統(tǒng)及能源供給模式。電動(dòng)汽車充電技術(shù)作為一個(gè)新的科技領(lǐng)域,世界各國都置身于充電技術(shù)的研究,并擬制作充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為未來企業(yè)發(fā)展占據(jù)先機(jī)。充電系統(tǒng)為電動(dòng)汽車運(yùn)行提供能量補(bǔ)給,是電動(dòng)汽車的重要基礎(chǔ)支撐系統(tǒng),也是電動(dòng)汽車商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重要環(huán)節(jié)。

　　廈門愛陸通工業(yè)級(jí)路由器正是結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展形式，充分利用自己優(yōu)勢(shì)，打造無線終端產(chǎn)業(yè)升級(jí)，并已經(jīng)取得卓有成效的結(jié)果。愛陸通4G工業(yè)路由器已在充電樁數(shù)據(jù)傳輸中被廣泛應(yīng)用，在全國實(shí)施的案例也有很多，公司也致力于成為充電樁行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮⑴c者。為國家的無線終端領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量，使國家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。