充电桩专项方案Word格式文档下载.docx

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一、概述 

随着新能源战略的部署和实行，电动汽车必将走进千家万户。

与之配套的电动汽车充换电设施已率先

开始建设，将逐渐形成充电桩、充电站、换电站、配送站等设施相结合的电动汽车充换电系统。

采用光载无线技术构建电动汽车充电桩的信息化网络，有关研究项目的提出和实行，得到了南方电网

等电力行业专家的肯定和支持，随着后续项目的开展，将逐渐构建起基于光载无线技术的物联网信息平台

在电动汽车充换电系统的应用体系，最后实现智能型的电动汽车充换电服务网络。

二、光载无线技术在电动汽车充电桩的应用

2.1充电桩简介 

充电桩是电动汽车充换电系统中最重要的设施，一般固定在路边或停车场内，运用专用充电接口，采用传导方式，为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能，并具有相应的通讯、计费和安全防护功能。

通过投币或购买专用的IC卡，为电动汽车充电。

2.2电动汽车充电桩通信网络建设规定 

作为电网配用电侧的电动汽车充电桩，其构造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、通信距离短。

并且随着都市的发展，网络拓扑规定具有灵活性和扩展性的构造，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） 

多业务的数据传播速率——随着后来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播速率规定越来越高。

（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，规定采用原则的通信合同，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，同步规定便于安装施工、调试、运营、维护。

2.3电动汽车充电桩既有通信方式电动汽车充电桩属于配电网侧，其通信方式往往和配电网自动化一起综合考虑。

通信是配电网自动化的一种重点和难点，区域不同、条件不同，可应用的通信方式也不同，具体到电动汽车充电桩，其通信方式重要有有线方式和无线方式：

（1）有线方式 

有线方式重要有：

有线以太网（RJ45线、光纤）、工业串行总线（RS485、RS232、CAN总线）。

有线以太网重要长处是数据传播可靠、网络容量大，缺陷是布线复杂、扩展性差、施工成本高、灵活性差。

工业串行总线（RS485、RS232、CAN总线）长处是数据传播可靠、设计简朴，缺陷是布网复杂、扩展性差、施工成本高、灵活性差、通信容量低。

（2）无线方式 

无线方式重要采用移动运营商的移动数据接入业务,如:

GRPS、EVDO、CDMA等。

采用移动运营商的移动数据业务需要将电动汽车充电桩这一电网内部设备接入移动运营商的移动数据网络，需要支付昂贵的月租和年费，随着充电桩数量的增长费用将越来越大；

同步数据的安全性和网络的可靠性都受到移动运营商的限制，不利于设备的安全运营；

另一方面，移动运营商的移动接入带宽属共享带宽，当局部区域有大量设备接入时，其接入的可靠性和每个顾客的平均带宽会恶化，不利于充电桩群的密集接入、大数据量的数据传播。

2.4光载无线通信技术

随着光缆成本的不断下降，“光进铜退”已经成为整个有线通信的发展趋势，光纤通信在配电网通信建设中已被广泛采用，光纤通信以其独有的优势已成为电力通信网络建设的主流选择。

目前国内电力系统已经完毕敷设了覆盖的光纤网络，即一般所说的：

“三纵四横”的主干传播网络。

随着电力通信建设的不断推动，光缆线路正逐渐延伸至110 

KV如下的通信网络，在经济较为发达的地区，甚至延伸到了6KV左右的变电站。

随着智能电网建设逐渐进一步，配用电以及输电线路综合监测等应用需要电力通信实现更大范畴以及更灵活的接入。

特别是应对自然灾害等突发事件时，亟需对分布点多面广，且大部分暴露在室外，易受设备老化天气及人为破坏等因素而引起故障的配用电设备进行实时监测。

考虑到无源光网络（PON）在配用电通信系统中的应用已经成为趋势，如何充足运用既有光纤资源，满足配用电侧应用以及实现设备实时监测成为亟待解决的课题。

近年来，光载无线（ROF）技术被觉得是实现低成本高速无线通信的有效解决方案，其通过光纤链路在中心控制局和远端天线单元之间实现无线射频（RF）信号的分发。

在简化远端天线单元的同步，在中心局实现功能的集中化、器件设备的共享以及频谱带宽资源的动态分派，大幅度减少系统传播成本并提高系统传播性能、频谱效率、覆盖区域和灵活性，实现宽带无线接入与光传播技术的融合。

完全满足电动汽车充电桩等配电网侧的通信规定。

2.5飞瑞敖光载无线通信技术

广州飞瑞敖电子科技有限公司拥有光载无线传播与互换的核心技术，研究开发的光载无线信号分布式系统及其核心设备——光载无线互换机，弥补了业内的技术空白，满足物联网各环节不同通信需求，提供WiFi射频信号的大范畴光纤分布，通过无线传感器网络感知、采集和解决网络覆盖地理区域中感知对象的信息，实现大覆盖区域终端设备的实时监测、复杂环境下监测数据动态灵活的接入与调控。

光载无线系统重要由光载无线互换机、光纤线路、远端节点构成，其中的光载无线互换机为光载无线系统的核心设备，也是本项目的核心设备。

光载无线互换机由5 

个部分构成，分别是：

多用途信号解决器、通信模块组、射频信号互换单元、模拟光端机光电模块及系统软件，重要实现与外部以太网和通信的接口、提供终端设备的接入连接、实现射频信号的路由互换、实现电光/光电转换及子载波复用、以及整个网络的管理。

远端节点由光电、电光转换模块和RF双向放大器构成，构造非常简朴。

通过上述分析，可以觉得：

安装/维护以便、价格合理、通信量大、覆盖范畴广已成为智能配电网通讯系统和电动汽车充电桩通信网络的发展方向。

在此，飞瑞敖提出电动汽车充电桩的光载无线通信技术解决方案。

相比于既有的电动汽车充电桩的通信方式，具有如下优势：

射频信号覆盖范畴大；

（2） 

射频信号源集中于互换机中，实现统一的控制和管理，系统的安全性和可靠性高；

网络容量大，无线网络采用WiFi 

802.11b/g原则，网络带宽高达54Mbps；

（4）设备安装、维护以便，扩展容易、价格合理；

（5）核心设备光载无线互换机还具有容量重构的功能，在不变化既有硬件设备的状况下，实现局部区域的通信容量增长；

（6） 

基于光载无线互换机构建的电动汽车充电桩通信网络平台，属于电网公司自建的内部网络，完全置于电网公司的管理和控制之下，便于开展综合业务和功能扩展，如提供停车场的车辆管理、客户的无线接入等其她增值业务；

（7） 

光载无线互换机中内置的WiFi接入点（AP），采用原则IP网络合同，可以与变电站、配电站等网络通信设备无缝连接，符合将来全IP通信网络的发展趋势。

2.6电动汽车充电桩通信与网络系统整体解决方案 

电动汽车充换电系统是一种庞大的电力网络资源，其通信系统的特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短。

随着都市充换电设施的持续建设，其网络拓扑规定具有灵活性和扩展性的构造。

对此，在目前主流的WiFi无线接入技术的基本上，融合光载无线网络及其不同拓扑构造下的传播技术、WiFi无线接入技术、射频互换与重构技术、无线传感技术，实现WiFi射频信号和2G/3G/4G等无线信号的大范畴分布，同步实现多种接入点的射频互换、分派和功率控制，从而建立起基于光载无线技术的电动汽车充电桩通信与网络系统，并在此基本上开发有关应用。

进一步结合国家智能电网建设对电力通信的需求和电动汽车充电桩的实际应用，建立电动汽车充电桩的信息化管理平台，实现电动汽车充电桩的数据采集、设备监控、环境监测及其他增值服务，形成电动汽车充电桩通信与网络系统整体解决方案。