智能充电网络专项方案

2.2电动汽车充电桩通信网络建设要求

作为电网配用电侧电动汽车充电桩，其结构特殊性决定了自动化通信系统特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短。而且伴随城市发展，网络拓扑要求含有灵活性和扩展性结构，所以，电动汽车充电桩通信方法选择应考虑以下问题：（1）

通信可靠性——通信系统要长久经受恶劣环境和较强电磁干扰或噪音干扰考验，并保持通信通畅。（2）

建设费用——在满足可靠性前提下，综合考虑建设费用及长久使用和维护费用。（3）

双向通信——不仅能实现信息量上传，还要实现控制量下达。（4）

多业务数据传输速率——伴随以后终端业务量不停增加，主站到子站、子站到终端之间通信对实现多业务数据传输速率要求越来越高。（5）

通信灵活性和可扩展性——因为充电桩含有控制点面多、面广和分散特点，要求采取标准通信协议，伴随“ALLIP”网络技术趋势发展和电力运行业务不停增加，需要考虑基于IP业务承载，同时要求便于安装施工、调试、运行、维护。

2.3电动汽车充电桩现有通信方法电动汽车充电桩属于配电网侧，其通信方法往往和配电网自动化一起综合考虑。通信是配电网自动化一个关键和难点，区域不一样、条件不一样，可应用通信方法也不一样，具体到电动汽车充电桩，其通信方法关键有有线方法和无线方法：

（1）有线方法有线方法关键有：有线以太网（RJ45线、光纤）、工业串行总线（RS485、RS232、CAN总线）。有线以太网关键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）无线方法无线方法关键采取移动运行商移动数据接入业务，如：GRPS、EVDO、CDMA等。采取移动运行商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行商移动数据网络，需要支付昂贵月租和年费，伴随充电桩数量增加费用将越来越大；同时数据安全性和网络可靠性全部受到移动运行商限制，不利于设备安全运行；其次，移动运行商移动接入带宽属共享带宽，当局部区域有大量设备接入时，其接入可靠性和每个用户平均带宽会恶化，不利于充电桩群密集接入、大数据量数据传输。

2.4光载无线通信技术

伴随光缆成本不停下降，“光进铜退”已经成为整个有线通信发展趋势，光纤通信在配电网通信建设中已被广泛采取，光纤通信以其独有优势已成为电力通信网络建设主流选择。

现在中国电力系统已经完成敷设了覆盖全国光纤网络，即通常所说：“三纵四横”主干传输网络。伴随电力通信建设不停推进，光缆线路正逐步延伸至110

KV以下通信网络，在经济较为发达地域，甚至延伸到了6KV左右变电站。

伴随智能电网建设逐步深入，配用电和输电线路综合监测等应用需要电力通信实现更大范围和更灵活接入。尤其是应对自然灾难等突发事件时，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原因而引发故障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应用已经成为趋势，怎样充足利用现有光纤资源，满足配用电侧应用和实现设备实时监测成为亟待处理课题。

多年来，光载无线(ROF)技术被认为是实现低成本高速无线通信有效处理方案，其经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）信号分发。在简化远端天线单元同时，在中心局实现功效集中化、器件设备共享和频谱带宽资源动态分配，大幅度降低系统传输成本并提升系统传输性能、频谱效率、覆盖区域和灵活性，实现宽带无线接入和光传输技术融合。完全满足电动汽车充电桩等配电网侧通信要求。

2.5飞瑞敖光载无线通信技术

广州飞瑞敖电子科技拥有光载无线传输和交换关键技术，研究开发光载无线信号分布式系统及其关键设备——光载无线交换机，填补了业内技术空白，满足物联网各步骤不一样通信需求，提供WiFi射频信号大范围光纤分布，经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信息，实现大覆盖区域终端设备实时监测、复杂环境下监测数据动态灵活接入和调控。光载无线系统关键由光载无线交换机、光纤线路、远端节点组成，其中光载无线交换机为光载无线系统关键设备，也是本项目标关键设备。光载无线交换机由5

个部分组成，分别是：多用途信号处理器、通信模块组、射频信号交换单元、模拟光端机光电模块及系统软件，关键实现和外部以太网和通信接口、提供终端设备接入连接、实现射频信号路由交换、实现电光/光电转换及子载波复用、和整个网络管理。远端节点由光电、电光转换模块和RF双向放大器组成，结构很简单。经过上述分析，能够认为：安装/维护方便、价格合理、通信量大、覆盖范围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发展方向。在此，飞瑞敖提出电动汽车充电桩光载无线通信技术处理方案。图3相比于现有电动汽车充电桩通信方法，含有以下优势：（1）射频信号覆盖范围大；（2）射频信号源集中于交换机中，实现统一控制和管理，系统安全性和可靠性高；（3）网络容量大，无线网络采取WiFi802.11b/g标准，网络带宽高达54Mbps；（4）设备安装、维护方便，扩展轻易、价格合理；（5）关键设备光载无线交换机还含有容量重构功效，在不改变现有硬件设备情况下，实现局部区域通信容量增加；（6）基于光载无线交换机构建电动汽车充电桩通信网络平台，属于电网企业自建内部网络，完全置于电网企业管理和控制之下，便于开展综合业务和功效扩展，如提供停车场车辆管理、用户无线接入等其它增值业务；（7）光载无线交换机中内置WiFi接入点（AP），采取标准IP网络协议，能够和变电站、配电站等网络通信设备无缝连接，符合未来全IP通信网络发展趋势。

2.6电动汽车充电桩通信和网络系统整体处理方案电动汽车充换电系统是一个庞大电力网络资源，其通信系统特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短。伴随城市充换电设施连续建设，其网络拓扑要求含有灵活性和扩展性结构。对此，在目前主流WiFi无线接入技术基础上，融合光载无线网络及其不一样拓扑结构下传输技术、WiFi无线接入技术、射频交换和重构技术、无线传感技术，实现WiFi射频信号和2G/3G/4G等无线信号大范围分布，同时实现多个接入点射频交换、分配和功率控制，从而建立起基于光载无线技术电动汽车充电桩通信和网络系统，并在此基础上开发相关应用。深入结合国家智能电网建设对电力通信需求和电动汽车充电桩实际应用，建立电动汽车充电桩信息化管理平台，实现电动汽车充电桩数据采集、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和网络系统整体处理方案。

图4三、结束语国家制订了新能源汽车十年发展计划和电动车“十二五”专题计划，大力扶持电动汽车科技研发和产业化。4月18日，国务院讨论经过《节能和新能源汽车产业发展计划（—）》，加紧培育和发展节能和新能源汽车产业，缓解能源和环境压力，推进汽车产业转型升级，培育新经济增加点