电动汽车充电桩通信与网络系统整体解决方案

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充电桩方案的概要设计

能源危机与环境危机的日益深重，可持续发展的理念逐渐深入人心，业界的目光聚焦以电动汽车为典型代表的新能源汽车产业。为了推动这-伟大的历史进程，世界各国政府都出台了形形色色的鼓励扶持政策，在中国，这更是汽车工业崛起的大好契机，因此电动汽车的普及是大势所趋。
随着电动汽车产业的快速发展，派生出了新兴产业--电动汽车充电站。充电站承担着为电动汽车动力电池提供电能的重要使命，高质量多功能的充电设备可以有效保护电池，监控电池工作状态，并为电池组提供最高效的充电方案。如果将电池比喻为电动汽车心脏的话，那么充电站就是这颗心脏降工作的有力保障。

无线方式主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-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加费用将越来越大；同时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行；其次，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用户的平均带宽会恶化，不利于充电桩群的密集接入、大数据量的数据传输。
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成敷设了覆盖全国的光纤网络，即通常所说的：三纵四横”的主干传输网络。随着电力通信建设的不断推进，光缆线路正逐步延伸至110 KV以下的通信网络，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步深入，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围以及更灵活的接入。尤其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〖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，如何充分利用现有光纤资源，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)技术被认为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时，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配，大幅度降低系统传输成本并提高系统传输性能、频谱效率、覆盖区域和灵活性，实现宽带无线接入与光传输技术的融合。完全满足电动汽车充电桩等配电网侧的通信要求。
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输与交换的核心技术，研究开发的光载无线信号分布式系统及其核心设备--光载无线交换机，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射频信号的大范围光纤分布，通过无线传感器网络感知、采集和处理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。 光载无线系统主要由光载无线交换机、光纤线路、远端节点构成，其中的光载无线交换机为光载无线系统的核心设备，也是本项目的核心设备。光载无线交换机由5 个部分构成，分别是：多用途信号处理器、通信拈组、射频信号交换单元、模拟光端机光电拈及系统软件，主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交换、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、电光转换拈和RF双向放大器组成，结构非常简单。

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-个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。随着城市充换电设施的持续建设，其网络拓扑要求具有灵活性和扩展性的结构。 对此，在当前主流的WiFi无线接入技术的基础上，融合光载无线网络及其不同拓扑结构下的传输技术、WiFi无线接入技术、射频交换与重构技术、无线传感技术，实现WiFi射频信号和2G/3G/4G等无线信号的大范围分布，同时实现多个接入点的射频交换、分配和功率控制，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，并在此基础上开发相关应用▲-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、环境监测及其它增值服务，形成电动汽车充电桩通信与网络系统整体解决方案。