电动汽车充电桩联网解决方案

一、行业背景

随着新能源战略的部署和实施，电动汽车保有量持续攀升。与之配套的电动汽车充换电设施已率先开始建设，将逐步形成充电桩、充电站、换电站、等设施相结合的电动汽车充换电系统。

工信部于2019年末发布《新能源汽车产业发展规划(2021~2035)》征求意见稿指出，计划到2025年，新能源汽车销量占比达到新车销量的25%。预计到2030年，我国新能源汽车保有量将达到6420万辆，根据车桩比1:1的建设目标，未来10年，我国充电桩建设仍然存在6300万的缺口，预计将形成10,253亿的充电桩基础设施建设市场。

截止2020年1月底，全国已建成公共充电桩53.1万台，私人充电桩71.2万台，车桩比约为3:1，较此前规划要求达到的2020年底1:1还有显著差距。随着新能源汽车充电桩被纳入“新基建”，未来几年行业增速将会有所提升。

二、解决方案

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）联网的具体需求如下：

（1） 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；

（2） 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；

（3） 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；

（4） 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。

针对不同的充电设施及客户需求，有人物联网结合在设备联网领域的技术优势提供了差异化的解决方案。

（一）针对集中式充换电站或群充电系统的解决方案

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。

集中式充电站的各充电桩采用以太网方式组成局域网，然后通过有人物联网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： 

（二）针对分散式充电桩的解决方案

对于居民区或单位停车场等场所的分散式充电桩，采用有人物联网工业级无线数据传输终端 DTU进行联网。充电桩控制板与DTU通过串口相连，无线 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数据传输道。系统网络拓扑如下：  

三、方案优势

1、建设成本少低：

由于采用运营商网络，使用运营商专网 APN/VPDN 隧道加密，无需布置有线网络，只需安装好设备就可以，建设成本低,又保证无线数据安全。

2、便利的远程运营管理：

通过工业路由器进行联网监控，可采用路由器的后台管理系统，可以实现远程管理、配置、升级及流量管理监控，保证所有运营点都有统一管理监控中心。 

3、稳定性高 ：

由于目前 4G 网络已覆盖全国绝大部分城市地区，基本不存在网络信号盲点的现象，可实现大范围的在线远程监控，原有的铜缆、光纤链路覆盖，容易受到外界修路或是改造等造成网络中断，网络故障恢复慢等相关。

4、数据传送速率高 ：

采用工业设计标准，应用工业无线联网模块，时速可达 20~50M 高速带宽状态，即保证充电桩的运行状态联网监控及充电交易系统的联网运营，又保证视屏监控的无线远程监控。 

四、行业应用

电动汽车充电桩联网解决方案适用于各类电动汽车以及新能源汽车充电设备联网，可应用于小区、商场、酒店、加油站、高速公路服务区等适合安装充电桩的场合，既满足集中式充换电站或群充电联网需求，也满足分散式充电桩联网需求。

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