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聊聊智能充电桩

充电桩视界 | 独特视角带您畅游充电桩行业 2020/08/24 19:36

先来聊聊“一般”的充电桩。一般能见到的充电桩具备2种基本功能:充电、计费。除此之外,多数充电桩并不具备更多的功能。

新知达人, 聊聊智能充电桩

除了充电以外,充电桩/充电网络还能做什么呢?充电桩/充电网络的智能化有3个部分比较重要,分别是1. 安全监控2. 大数据分析3. 互联互通。

充电设备智能化与充电运营管理平台智能化,都包含在这个智能化大范畴里。智能化的问题早在2018年开始就已经被行业所重视,但是随着技术的不断推进、新能源汽车普及程度加深,对于智能化的要求也在不断加强。智能化发展其实是从根本上解决用户在充电过程中的问题,以及企业在充电桩(站)管理中的难点。

在中国,好像永远不缺机会,只要有足够的耐心哈。我们来想想智能充电桩是啥样子。传统的思路是车厂的或者是能源企业的,主要着眼点是车辆使用成本控制(电费调控)还有局部电网负荷调控。

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我们的思路是,这些交流的充电桩能干嘛:

  1. 在居民区用户专用充电桩>280 万个

  2. 在公共机构、企事业单位、写字楼、工业园区等单位内部停车场 >150 万个用户专用充电桩

  3. 在交通枢纽、大型文体设施、城市绿地、大型建筑 物配建停车场、路边停车位等城市公共停车场所>50 万个分散式公共充电桩

我们可以做些什么事呢?原有的充电桩的功能主要有:

  1. 充电管控(漏电,桩车对答)

  2. 电网端防护(防雷、过压、过流)

  3. 信息报告(可选)

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充电桩架构分解:

  1. 结构部分:增加专用的天线

  2. 硬件部分:加入强大的计算单元,把手机的处理器放里面

  3. 软件部分:移植入一个完整的OS,完成软件和硬件的分离

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我们现在按照一个智能单元来考虑,充电桩能干嘛?

  1. V2X的X终端,通过摄像头和DSRC来辅助自动泊车系统,超声传感器来辅助未来的自动泊车系统

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  2. WIFI运营点&广告:结合终端广告、WIFI流量模式,即可以在商业区热点推送广告,固定的是使用率是车主,不固定的是车附件的一些。这里其实对热点地区的环境有要求。

  3. 车辆安防:配合360度的监控,提供给个人车主服务,其实通过小区部分的接入,可以做小区安防,这么玩小区管委会总该同意了吧。风险:给拍死的可能性也很大。

  4. 车辆维护:未来车辆随着4S体系的垮台,可以布局基于充电点的维护模式。可以为各种各样的车辆提供OBD读取服务。

  5. 电动自行车:自行车安防、充电,这块市场之大,好像没人看得到,其实可以增加24V、36V、48V的小功率多模块的充电,把车开回家上电梯的事情,每度点多个一毛钱收得回来的,盘子大啊。一个充电模块才100~150块。

  6. 环境终端:加入相关MEMS传感器,空气质量、温度、湿度等一系列的专有参数采集。这里倒是可以和气象APP合作,做针对性的考虑。

有了智能充电桩,还要组成网络才能让他们真正智能起来。现在我们来看看充电桩现有通信方式有哪些呢?

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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、无线组网

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、TD-LTE等。

无线通信的主要优点是:提供快速简单接入,对规模型的充电桩(站)组建安全、高速、稳定,实现实时在线监测与采集充电桩终端设备数据,同时通过不同的无线通信设备可增加更多应用服务。

其中又可细分为如下的无线应用:

1)全网通 / 5G/4G/3G/2.5G/WIFI&充电桩无线组网

基于无线网络的电动车充电桩监测系统由电动车充电桩、无线数传终端、充电服务管理平台组成。数据采集器负责采集所有充电桩里的监控模块信息,通过RS485总线与数传终端连接,数传终端把采集器的信息传输到管理平台,工作人员通过管理平台即可集中监控当前每个地点充电桩的工作状态信息。

  • 对于中小型充电桩,可采用四信电力专用IP MODEM、工业IP MODEM 、低功耗IP MODEM、,可以提供快速简单的网络接入及数据透传。

  • 对于大型规模化充电桩(站),采用四信路由器系列(全网通/ 5G/ 4G/3G/2.5G/WIFI),在提供充电桩实时监测和网络接入的同时,可以轻松实现大数据管理与丰富的商业增值服务。

(2)ZigBee&充电桩无线组网

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通过ZigBee模块嵌入到充电桩,使得充电桩具备ZigBee无线通信的功能条件,同时避免充电桩之间因布线带来的施工困扰;现场充电桩之间通过ZigBee网络组成局域网后,由现场控制柜内的 ZigBee+3G/4G网关实现与控制中心的数据交换,因而达到充电桩应用无线物联的远程监测效果。

小结:

  1. 未来的智能充电桩玩法想象空间无限,各个厂家通过盈利模式的分解和处理,可以获得不同的生存模式。在这个情况下,做加法比做减法划算。

  2. 核心的问题,你做出来产品,你如何和有停车位的(地主)和有电的(电网)进行交涉,商业模式看似很多,其实也有很多的困难。

相关阅读:什么是智能化的充电桩/充电网络?

先来聊聊“一般”的充电桩。一般能见到的充电桩具备2种基本功能:充电、计费。除此之外,多数充电桩并不具备更多的功能。

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除了充电以外,充电桩/充电网络还能做什么呢?中创科技e充网认为,充电桩/充电网络的智能化有3个部分比较重要,分别是1. 安全监控2. 大数据分析3. 互联互通。

充电设备智能化与充电运营管理平台智能化,都包含在这个智能化大范畴里。智能化的问题早在2018年开始就已经被行业所重视,但是随着技术的不断推进、新能源汽车普及程度加深,对于智能化的要求也在不断加强。智能化发展其实是从根本上解决用户在充电过程中的问题,以及企业在充电桩(站)管理中的难点。

1. 安全监控

充电桩过去的工作是根据电动汽车的电池管理系统需求提供能量,但新能源汽车在充电中的自燃事故也时有发生,电动汽车的充电安全需要由桩和车两方面进行双向保护。

新知达人, 聊聊智能充电桩 有专家向我们表示:早在2015年国家就有相关规定要求充电桩企业拥有可以实现风险发生前断电的相关技术。

举一个例子来说,e充网App就是一个针对于充电用户的智能化移动终端,用户能够通过e充网App实时了解场站详情、充电桩状态、充电进度、安全预警,并通过e充网App进行充电桩启停和费用支付等多个环节的操作,为个人用户提供便利、智能化的服务。而e充网充电SaaS云平台则是针对充电场站管理的一个智能化平台工具,大到前期的建站规划、多充电桩群管群控,小到单个桩的运行状态、安全防护、静动态数据搜集等工作,都可以通过e充网充电SaaS云平台去进行管理。

智能化的平台工具,为场站带来有效规划、安全运营、降本增效的同时,也为充电用户带来更完备的充电体验,可以说推动充电设备和运营管理平台智能化的发展,对于整个行业而言是极为重要的基础。

2. 大数据分析

随着大数据时代的来临,“数据”的重要性日渐显现。用数据去推进企业乃至行业的发展,正成为各行各业的新趋势。中国汽研在重庆搭建的车桩一体数据监控平台、e充网的充电SaaS云平台都是充电桩行业智能化发展中的代表。

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每辆新能源汽车在通过使用充电桩进行充电的过程中会产生大量的数据,充电桩企业可以利用充电桩与车交互获得的数据进行分析,在帮助分析了解电池安全状况,或者可以说给电池做个“体检”的同时,也可以帮助桩企实时了解充电站的工作状态、大量的充电数据出现可以更好地帮助桩企进行充电桩的选址分析、设计充电价格、优化运营。甚至预警危险时刻,以及远程处置,防患未“燃”。

新能源汽车的充电安全是当前政府与社会所关注的重点,充电桩智能化无疑能够为解决安全问题带来帮助,用一个形象的事例来说明,e充网充电SaaS云平台为了减少安全隐患,采用了数据监测技术,完整记录充电过程中的全量数据,并通过可视化数据管理,帮助企业实时监测充电桩状态,一旦出现指标异常,会第一时间进行自动化诊断,及时向运营企业进行信息报送,并能够通过远程操作自动停止充电,避免安全事故的发生,做到防患于未“燃”,这个就是通过安全监控和大数据分析两个方面,以智能化的手段去保障场站运营及用户安全,解决充电中可能面临到的安全问题。

当然数据除了在车-桩-站安全方面有帮助外,也可以帮助整个充电场进行管理。随着充电桩进一步的智能化,企业的管理效率也会提升,令人头疼的维护成本也会不断下降。

3. 互联互通

充电桩智能化这里其实分内容的比较多,互联互通也是比较关键的一个方面,最初我们看到的是车与桩的连接,表象上双方在做能源补充;而深层的,是车企与桩企之间的合作,随着行业发展,车企与桩企之间也将多维度地实现安全互联、数据互通;最后,是充电网、车辆网乃至能源网的交互融合。诸如车企、电池厂、桩企、平台提供方乃至政府之间的深度合作与交流都会是互联互通过程中的一部分。

e充网通过架构充电、微网、运营、支付等多个环节的充电网络,最终实现充电网、车联网、能源网的三网融合,打通充电桩行业的数据壁垒,实现互联互通,为车主带来更好、更安全的充电体验,帮助运营企业的服务升级做出保障,e充网的政府级新能源汽车及充电桩平台以及针对企业的充电SaaS云平台都是在为这些不断作出努力。

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近几年,e充网建设或运营的西安市级新能源平台、昆明市级新能源平台就实现了车企、桩企与政府之间的联结,采取数据监控的形式,对车辆运行、充电等情况进行实时的追踪,并配合分级的安全预警机制,当出现安全警告时,通过安全报警反馈机制,及时给予车辆生产企业安全报警提示,避免事故的发生。这就是使政府可以监控到城市内的新能源汽车、充电桩,确保城市充电安全有更高一级的保障。

不应孤立存在的充电桩

e充网一直秉承着一个观念,就是充电桩其实不应该仅被视为一个充电设备,而是应该将视野放大,充电桩是充电网络这个大环节中的一个点,而所谓的智能化,应该是在包含了充电桩、充电平台等等在内的一个充电网络的智能化,只有如此,推动智能化才能够对充电行业的进步起到根本的作用。

目前新基建政策的到来,为充电桩行业的智能化发展提供了良好的机遇,随着新基建的到来,全国各地纷纷出台了充电设施补贴政策,今年3月,北京市发布《2019-2020年度北京市电动汽车社会公用充电设施运营考核奖励实施细则》就是其中最具代表性的,是全国首个以综合运营指标考评为依据,落实实施的充电设施补贴政策。

在政策的颁布同时,充电桩建设速度也在大力加快,不少国有资本、民营资本甚至外资都加大了对充电桩行业的投入,这些对于行业的发展而言都是一次难得的机遇。

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所以在今年e充网会对旗下的政府级平台和企业级平台进行全新升级,其中在政府级平台会加强对于大数据分析能力的强化,帮助政府更好的了解城市充电设施发展及运营情况,为行业发展提供有力支持。

新基建风口下,充电平台的智能化是否有实质进程呢?

举几个例子来说明,e充网企业级平台,也就是充电SaaS云平台这里,e充网通过离散采集网关,有效的提升了充电桩链接稳定性,具备无缝热切换能力,实现了多维度信息采集数据的共享和互操作,从根本上解决充电桩掉线问题。

并且为保障充电安全,e充网SaaS云平台采用了全链路监控系统,能够细颗粒度的监控桩状态、启停以及硬件故障等多种问题,通过充电桩TCU的采集报文,运用多种组合算法将充电桩采集报文进行分类并进行应用,能够完整记录充电过程全数据,帮助企业进行实时充电状态监控和监测,达到充电桩状态的秒级监控。

当充电温度、电压、电流等指标出现异常时,云平台进行实时诊断和预测电池故障,在对问题情况进行上报时,自动化对接到第三方预警平台。同时云平台还提供充电桩远程控制模块解决方案,能够在充电异常情况可能造成危险时,实现对充电桩的远程断电,全方位保障车主充电安全,从根本上帮助企业实时监控场站运营状态,确保场站安全运营。

而e充网在西安市新能源汽车及充电设施信息综合管理平台中,采用全项抽样监控、核心项全样监控以及多频与变频采样监控相结合的数据采集技术,运用接入车型/车辆数据的基础数据校验、车辆主要运行指标的统计与分析等功能对西安上万辆新能源汽车进行实时监控,为西安新能源汽车运行监控、安全监管提供数据支撑,同时,为西安市政府实施新能源监管职能提供数据依据。

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在2020年e充网打造的昆明市新能源汽车运营信息管理及服务平台,加大了新能源汽车的安全告警预警机制的监管监测力度,与各新能源车企联合开展安全预警处理,向新能源车企及时跟进收集车辆安全告警处理结果,通过昆明市级新能源平台实时监测运行车辆数据,统计分析新能源车一级、二级、三级安全告警发生的实时动态原因。

目前平台初步检测的报警项目共有18项,接入市级新能源平台的每一台运行车辆的相应故障情况会及时在平台上体现出来,并通过平台的安全报警反馈机制,给车企相应的安全报警提示,有效预防安全隐患或事故的发生。

结语

相信充电桩、充电站、充电平台的智能化不会是“发乎新基建春风,止于新基建目标完成”,而是在新基建政策到来之前,就已经是各家企业用以提升产品竞争力,降本增效的研究目标。也将伴随行业发展不断升级和普及,即随着充电领域智能化在一线城市的应用、普及,将会在辐射至全国,甚至全世界,让充电和管理充电这件事,越来越“洋气”起来!


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