厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 厦门才茂基于无线数据传输技术 充电桩终端的解决方案 厦门才茂通信科技有限公司 ©版权所有 方案声明 版权声明： 本方案包含的所有内容均受版权法的保护，未经厦门才茂通信科技有限公司的书面授权，任何组织 和个人不得以任何形式或手段对整个方案和部分内容进行复制和转载，并不得以任何形式传播。 商标声明： Caimore 和其他才茂商标均为厦门才茂通信科技有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商 标，由各自的所有人拥有。 注意 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导 本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 All Right Reserved@caimore 厦门才茂通信科技有限公司 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 1 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 1、引言 随着人们环保意识的增强，世界各国对新能源汽车的推广支持，新能源汽车在未来汽车市场将占据 重要地位，如果说过去充电站等配套设施的不完备在一定程度上限制了电动汽车发展的话，那么这一问 题正在逐步得到解决。国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动汽车充电站和充电桩等与新能源汽车 相关的配套充电设施，随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动 汽 车充电站建设已经进入快车道，而随着“互联网+”概念的提出，则将利用互联网的平台、信息通信技术把 互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。 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。 关键字：无线 DTU；工业级 DTU；充电桩；新能源；互联网+； ﾧ 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 2 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 2、政策背景 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。 有机构表明，明年我国充电桩产业规模将达到 330.78 亿元，到 2020 年可达到 1000 亿元。 3、充电桩 充电桩是新能源电动力车的电站，其功能类似于加油站里面的加油机。每个充电桩都装有充电插头 充电桩可以根据不同的电压等级，为各类电动车辆充电。电动汽车充电桩采用的是交流、直流供电方式 充电时，需要刷充电卡，充电桩显示充电量、充电时间以及费用等数据，并打印单据，可实现计时充电 和计量充电功能。 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 3 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 4、应用前景 由于充电桩的功能类似于加油机，其用途的特殊性决定了充电桩建设的特点是被测点多、分散、覆 盖面广、通信距离远，需集中管理。并且随着新能源汽车的急速发展，对其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（栓）具有控制点面多、面广和分散的特点，要求 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 4 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 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。 5、通讯方式 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 化的一个重点和难点，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 信方式主要有有线方式和无线方式： （1）有线方式 有线方式主要有：有线以太网（RJ45 线、光纤）、工业串行总线（RS485、RS232、CAN 总线）。 有线以太网主要优点是数据传输可靠、网络容量大，缺点是布线复杂、扩展性差、施 工成本高、灵活性差。 工业串行总线（RS485、RS232、CAN 总线）优点是数据传输可靠，设计简单，缺点是 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 主 要 采 用 移 动 运 营 商 的 无 线 网 络 数 据 接 入 业 务 ， 如 ： GPRS/CDMA/TDSCDMA/WCDMA/EVDO 以及更新的 4G LTE 网络等。 无线方式的优点是：成本低廉、建设工程周期短、适应性强、扩展性好、维护方便并且扩展容 易。 基于此，利用 2G/3G/4G 无线数据传输技术，基于服务端应用宽带有线网络提供固定 IP 或者动态 IP（可用域名绑定）以及端口号，将这些服务端参数设置在才茂通信无线传输终端 DTU 上，利用它能够 自动解析域名地址，连接到服务端的充电桩管理平台，可以为新能源交通行业提供实时的数据采集、传 输、发布、远程管理与控制、实现远程无线数据传输的完美解决方案。 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 5 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 6、系统组成及组网方案 在过去的三年里，厦门才茂为国电南瑞、许继电气、深圳比亚迪等多个用户实现了电动汽车充电桩 项目上的批量应用，实现了基于嵌入式技术的自助智能电动汽车充电桩终端方案及产品。系统总体结构 如下图所示： 充电桩系统拓扑图 本系统主要由交流/直流充电桩、才茂无线数传终端 DTU， 各种 2G/3G/4G 无线网络及通讯网络、充 电桩系统管理平台软件等组成。 1、才茂无线数传 DTU 可以提供 RS232/RS485/RS422/TTL/端子各种接口与各种带串口的充电桩进行 连接，如果充电桩是以太网接口可以选择才茂另外一个无线路由器系列的产品对接； 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 6 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 2、数传 DTU 通过各种无线网络，将各种充电桩终端的数据无线透明传输到服务器端的 充电系统管理平台，此系统平台软件包括计量计费系统、充电监控系统、配电监控系统、安 防监控系统等。 充电桩终端分析图 电动汽车充电桩采用的是交、直流供电方式，不需要加油、加气，避免了排放尾气、污 染环境，符合以低碳为核心元素的中国未来城市发展理念。 7、系统功能 系统可实现以下功能： 1、 实时数据传输功能：通过 2G/3G/4G 各种无线网络， 能够实时地将充电桩终端的数据透明传 输（原封不动）到服务器后端的充电桩系统管理平台； 2、充电桩系统管理平台软件主要实现包括计量计费系统、充电监控系统、配电监控系统、安防 监控系统这几大块的应用功能的管理； 地址:厦门市软件园二期望海路 37 号楼 7 电话/TEL: +86-592-5902655 http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 传真/FAX: +86-592-5975885 网址: 厦门才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 3、远程监控功能：服务端