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電子科大論壇-非清水河畔

標(biāo)題: 電車充電樁是如何實(shí)現(xiàn)充電站的高速無線覆蓋的？ [打印本頁]

作者: 樂冰羊羊 時(shí)間: 2011-7-29 10:47
標(biāo)題: 電車充電樁是如何實(shí)現(xiàn)充電站的高速無線覆蓋的？
智能充電站無線方案

摘要：針對充電站的充電樁分散、且單個(gè)充電樁的數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)充電站的高速無線覆蓋，既能滿足充電樁的數(shù)據(jù)傳輸需要，又能提供高速寬帶接入……

智能電網(wǎng)-充電站概述

電動(dòng)車是目前流行最廣、節(jié)能環(huán)保的綠色出行交通工具。但目前電動(dòng)車配套的充電器，一次充電經(jīng)常需要7-8小時(shí)，一旦行駛途中沒有電能，將使行車人陷入尷尬的境地。隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，在國家電網(wǎng)的推動(dòng)下很多地方現(xiàn)在已經(jīng)建起了電動(dòng)汽車充電站,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)逐步展開，全國推廣在即。

電動(dòng)車快速充電站可以像汽車加油站一樣，在沿街商店、街道社區(qū)、報(bào)刊亭旁、存車棚、彩票投注點(diǎn)等處設(shè)置。充電樁是電動(dòng)力車充電站，外形猶如停車計(jì)時(shí)秒表一般。

為了支援無人管理且散布范圍廣大的電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為不可或缺的促成科技。光載無線通信技術(shù)ROF為充電站的M2M通訊及數(shù)據(jù)采集，提供了簡單且靈活的方式，容許各充電站與控制中心連線。不論是部署在餐廳的單一充電站，或是在停車場或購物中心的眾多充電站，所有的充電站與控制中心之間，都將有大量的重要資料和指令須要傳送。只要透過光載無線通信系統(tǒng)，控制中心就能遠(yuǎn)端管理充電站所有的工作，包括使用者驗(yàn)證、開始及停止指令、傳輸使用者資料、信用卡付款程序等等。光載無線通信技術(shù)還能協(xié)助控制中心遠(yuǎn)端管理充電站故障而發(fā)生的設(shè)備停機(jī)，并立即偵測人為破壞而導(dǎo)致的異常。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的充電站控制中心能透過定位服務(wù)，協(xié)助駕駛?cè)苏页鼍嚯x最近、正在營運(yùn)的充電站。充電完成后，再由控制中心系統(tǒng)通知使用者，傳送簡訊到駕駛?cè)说男袆?dòng)電話，告知客戶充電完成、車輛可以上路。

基于光載無線通信技術(shù)的智能充電站無線解決方案

光載無線交換機(jī)將以上信息后通過電力光纖網(wǎng)絡(luò)傳送到電力管理計(jì)費(fèi)中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息傳遞。同樣，從電網(wǎng)管理計(jì)費(fèi)中心到最末端的充電樁也實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的信息傳遞。

充電站基本結(jié)構(gòu)包含側(cè)快速充電機(jī)、儲(chǔ)能蓄電池、再生蓄電池檢修機(jī)、計(jì)費(fèi)控制系統(tǒng)、線纜配電系、機(jī)房等組成。

針對充電站的充電樁分散、且單個(gè)充電樁的數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)充電站的高速無線覆蓋，既能滿足充電樁的數(shù)據(jù)傳輸需要，又能提供高速寬帶接入，系統(tǒng)采用兩級無線數(shù)據(jù)傳輸方案如圖1所示：

（1）局部區(qū)域的充電樁通過400MHz頻率的低速無線數(shù)據(jù)傳輸方式，將充電樁的數(shù)據(jù)匯聚到中間節(jié)點(diǎn)（簡稱匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)為其中的一個(gè)充電樁
），匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)置WiFi中間件，完成匯聚數(shù)據(jù)到WiFi無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

（2）采用光載無線技術(shù)，通過光纖，將WiFi無線射頻信號遠(yuǎn)距離分布到遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)接入WiFi無線網(wǎng)絡(luò)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將充電樁的數(shù)據(jù)上傳到控制中心，實(shí)現(xiàn)充電樁數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線采集。
同時(shí)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)還可以提供充電站的高速無線網(wǎng)絡(luò)信號的無線覆蓋，提供其他設(shè)備的無線接入，滿足充電站的多種應(yīng)用需求，也方便充電站的擴(kuò)展和升級。

為保證充電站的無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽糠€(wěn)定，具體實(shí)施時(shí)采用硬件備份。

（1）光載無線交換機(jī)中，WiFi接入點(diǎn)（AP）采用雙備份，以保證無線接入點(diǎn)的可靠。
（2）遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)采用雙備份，保證遠(yuǎn)端無線信號的不間斷覆蓋
（3）匯聚節(jié)點(diǎn)采用雙備份，避免因?yàn)槌洚?dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)的充電樁故障而中斷局部充電樁的數(shù)據(jù)上傳和下載。
（4）系統(tǒng)軟件時(shí)刻檢測整個(gè)充電站無線信號分布情況和充電樁的工作狀態(tài)，并實(shí)時(shí)做出反應(yīng)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

該項(xiàng)目還通過WiFi攝像頭實(shí)現(xiàn)對充電樁的視頻監(jiān)控，提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，避免項(xiàng)目重復(fù)投資和建設(shè)。

充電站的發(fā)展與智能電力網(wǎng)相輔相成

目前智慧型電力網(wǎng)的數(shù)量仍持續(xù)增加中，可望減輕環(huán)境所承受的影響。透過光載無線通信技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即能輕松地在電力網(wǎng)中整合、控制充電站。在智慧型的電力網(wǎng)中，太陽能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠和其他來源的所有發(fā)電廠，就能自動(dòng)接洽電力公司、用電戶，交換即時(shí)的用電，互通發(fā)電資料，用電戶則包括個(gè)人、工業(yè)及充電站之類的企業(yè)。

如此一來，整個(gè)電力網(wǎng)的控制更有效率，甚至還能配合某些用電戶的緊急需求，在特定時(shí)間關(guān)閉或減少其余用電戶的電力。對用電戶來說，電動(dòng)汽車充電站是最理想且彈性化的用電方式，可在智慧型電力網(wǎng)中，發(fā)揮預(yù)先設(shè)計(jì)的功能。

光載無線通信技術(shù)應(yīng)用智能電網(wǎng)的優(yōu)勢

采用光載無線通信技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛充電站，無論是位于城市、郊區(qū)或什至偏遠(yuǎn)的地點(diǎn)，仍屬于完善的網(wǎng)路系統(tǒng)的一部分，使用者得以享有眾多的優(yōu)點(diǎn)與功能。無線網(wǎng)絡(luò)的開方性，加上各種全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)，包括GPRS、3G等技術(shù)，均支援透明化的IP連線，不只能連上internet，也能連線到世界的任何角落。此外，無線充電站解決方案能有效利用無線網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)對系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)，因此手機(jī)運(yùn)營商或電信運(yùn)營商都可提供極為吸引人的無線充電解決方案服務(wù)，鼓勵(lì)推廣相關(guān)技術(shù)。

無線充電站設(shè)立方便，而且?guī)缀蹩梢栽谑澜缟系娜魏蔚攸c(diǎn)營業(yè)。再加上電表已整合在充電站內(nèi)，計(jì)量資料也可透過無線通訊隨時(shí)取得，因此，幾乎只需要一條電纜，就能展開作業(yè)。不必為各充電站挖掘、埋設(shè)通訊纜線，充電站也能立即透過無線通訊網(wǎng)路，順利完成連線。智慧型的電動(dòng)汽車充電站，宛如簡易的隨插即用系統(tǒng)，不論是在路燈旁、停車場或車庫等任何地點(diǎn)，都可以輕松設(shè)置。

無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為世界帶來即時(shí)、便利且低成本的連線方案，將未來的環(huán)保都市生活概念引進(jìn)當(dāng)下。而物聯(lián)網(wǎng)無線通訊模組廠商也將持續(xù)為全球的客戶提供服務(wù)和工程支援，同時(shí)繼續(xù)推出創(chuàng)新、高品質(zhì)的產(chǎn)品。

作者: xuyao 時(shí)間: 2011-7-29 11:27
回復(fù) 1# 樂冰羊羊

你說的很有道理，但是我看不太懂

作者: unzalman 時(shí)間: 2011-9-23 18:30

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