2.2電動汽車充電樁通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要求

作為電網(wǎng)配用電側(cè)電動汽車充電樁，其結(jié)構(gòu)特殊性決定了自動化通信系統(tǒng)特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。而且伴隨城市發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓撲要求含有靈活性和擴展性結(jié)構(gòu)，所以，電動汽車充電樁通信方法選擇應(yīng)考慮以下問題：（1）

通信可靠性——通信系統(tǒng)要長久經(jīng)受惡劣環(huán)境和較強電磁干擾或噪音干擾考驗，并保持通信通暢。（2）

建設(shè)費用——在滿足可靠性前提下，綜合考慮建設(shè)費用及長久使用和維護費用。（3）

雙向通信——不僅能實現(xiàn)信息量上傳，還要實現(xiàn)控制量下達。（4）

多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸速率——伴隨以后終端業(yè)務(wù)量不停增加，主站到子站、子站到終端之間通信對實現(xiàn)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高。（5）

通信靈活性和可擴展性——因為充電樁含有控制點面多、面廣和分散特點，要求采取標準通信協(xié)議，伴隨“ALLIP”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢發(fā)展和電力運行業(yè)務(wù)不停增加，需要考慮基于IP業(yè)務(wù)承載，同時要求便于安裝施工、調(diào)試、運行、維護。

2.3電動汽車充電樁現(xiàn)有通信方法電動汽車充電樁屬于配電網(wǎng)側(cè)，其通信方法往往和配電網(wǎng)自動化一起綜合考慮。通信是配電網(wǎng)自動化一個關(guān)鍵和難點，區(qū)域不一樣、條件不一樣，可應(yīng)用通信方法也不一樣，具體到電動汽車充電樁，其通信方法關(guān)鍵有有線方法和無線方法：

（1）有線方法有線方法關(guān)鍵有：有線以太網(wǎng)（RJ45線、光纖）、工業(yè)串行總線（RS485、RS232、CAN總線）。有線以太網(wǎng)關(guān)鍵優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠、網(wǎng)絡(luò)容量大，缺點是布線復(fù)雜、擴展性差、施工成本高、靈活性差。工業(yè)串行總線（RS485、RS232、CAN總線）優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠，設(shè)計簡單，缺點是布網(wǎng)復(fù)雜、擴展性差、施工成本高、靈活性差、通信容量低。

（2）無線方法無線方法關(guān)鍵采取移動運行商移動數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，如：GRPS、EVDO、CDMA等。采取移動運行商移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要將電動汽車充電樁這一電網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備接入移動運行商移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，需要支付昂貴月租和年費，伴隨充電樁數(shù)量增加費用將越來越大；同時數(shù)據(jù)安全性和網(wǎng)絡(luò)可靠性全部受到移動運行商限制，不利于設(shè)備安全運行；其次，移動運行商移動接入帶寬屬共享帶寬，當局部區(qū)域有大量設(shè)備接入時，其接入可靠性和每個用戶平均帶寬會惡化，不利于充電樁群密集接入、大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸。

2.4光載無線通信技術(shù)

伴隨光纜成本不停下降，“光進銅退”已經(jīng)成為整個有線通信發(fā)展趨勢，光纖通信在配電網(wǎng)通信建設(shè)中已被廣泛采取，光纖通信以其獨有優(yōu)勢已成為電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主流選擇。

現(xiàn)在中國電力系統(tǒng)已經(jīng)完成敷設(shè)了覆蓋全國光纖網(wǎng)絡(luò)，即通常所說：“三縱四橫”主干傳輸網(wǎng)絡(luò)。伴隨電力通信建設(shè)不停推進，光纜線路正逐步延伸至110

KV以下通信網(wǎng)絡(luò)，在經(jīng)濟較為發(fā)達地域，甚至延伸到了6KV左右變電站。

伴隨智能電網(wǎng)建設(shè)逐步深入，配用電和輸電線路綜合監(jiān)測等應(yīng)用需要電力通信實現(xiàn)更大范圍和更靈活接入。尤其是應(yīng)對自然災(zāi)難等突發(fā)事件時，亟需對分布點多面廣，且大部分暴露在室外，易受設(shè)備老化天氣及人為破壞等原因而引發(fā)故障配用電設(shè)備進行實時監(jiān)測?？紤]到無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)在配用電通信系統(tǒng)中應(yīng)用已經(jīng)成為趨勢，怎樣充足利用現(xiàn)有光纖資源，滿足配用電側(cè)應(yīng)用和實現(xiàn)設(shè)備實時監(jiān)測成為亟待處理課題。

多年來，光載無線(ROF)技術(shù)被認為是實現(xiàn)低成本高速無線通信有效處理方案，其經(jīng)過光纖鏈路在中心控制局和遠端天線單元之間實現(xiàn)無線射頻（RF）信號分發(fā)。在簡化遠端天線單元同時，在中心局實現(xiàn)功效集中化、器件設(shè)備共享和頻譜帶寬資源動態(tài)分配，大幅度降低系統(tǒng)傳輸成本并提升系統(tǒng)傳輸性能、頻譜效率、覆蓋區(qū)域和靈活性，實現(xiàn)寬帶無線接入和光傳輸技術(shù)融合。完全滿足電動汽車充電樁等配電網(wǎng)側(cè)通信要求。

2.5飛瑞敖光載無線通信技術(shù)

廣州飛瑞敖電子科技擁有光載無線傳輸和交換關(guān)鍵技術(shù)，研究開發(fā)光載無線信號分布式系統(tǒng)及其關(guān)鍵設(shè)備——光載無線交換機，填補了業(yè)內(nèi)技術(shù)空白，滿足物聯(lián)網(wǎng)各步驟不一樣通信需求，提供WiFi射頻信號大范圍光纖分布，經(jīng)過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域中感知對象信息，實現(xiàn)大覆蓋區(qū)域終端設(shè)備實時監(jiān)測、復(fù)雜環(huán)境下監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)靈活接入和調(diào)控。光載無線系統(tǒng)關(guān)鍵由光載無線交換機、光纖線路、遠端節(jié)點組成，其中光載無線交換機為光載無線系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，也是本項目標關(guān)鍵設(shè)備。光載無線交換機由5

個部分組成，分別是：多用途信號處理器、通信模塊組、射頻信號交換單元、模擬光端機光電模塊及系統(tǒng)軟件，關(guān)鍵實現(xiàn)和外部以太網(wǎng)和通信接口、提供終端設(shè)備接入連接、實現(xiàn)射頻信號路由交換、實現(xiàn)電光/光電轉(zhuǎn)換及子載波復(fù)用、和整個網(wǎng)絡(luò)管理。遠端節(jié)點由光電、電光轉(zhuǎn)換模塊和RF雙向放大器組成，結(jié)構(gòu)很簡單。經(jīng)過上述分析，能夠認為：安裝/維護方便、價格合理、通信量大、覆蓋范圍廣已成為智能配電網(wǎng)通訊系統(tǒng)和電動汽車充電樁通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。在此，飛瑞敖提出電動汽車充電樁光載無線通信技術(shù)處理方案。圖3相比于現(xiàn)有電動汽車充電樁通信方法，含有以下優(yōu)勢：（1）射頻信號覆蓋范圍大；（2）射頻信號源集中于交換機中，實現(xiàn)統(tǒng)一控制和管理，系統(tǒng)安全性和可靠性高；（3）網(wǎng)絡(luò)容量大，無線網(wǎng)絡(luò)采取WiFi802.11b/g標準，網(wǎng)絡(luò)帶寬高達54Mbps；（4）設(shè)備安裝、維護方便，擴展輕易、價格合理；（5）關(guān)鍵設(shè)備光載無線交換機還含有容量重構(gòu)功效，在不改變現(xiàn)有硬件設(shè)備情況下，實現(xiàn)局部區(qū)域通信容量增加；（6）基于光載無線交換機構(gòu)建電動汽車充電樁通信網(wǎng)絡(luò)平臺，屬于電網(wǎng)企業(yè)自建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，完全置于電網(wǎng)企業(yè)管理和控制之下，便于開展綜合業(yè)務(wù)和功效擴展，如提供停車場車輛管理、用戶無線接入等其它增值業(yè)務(wù)；（7）光載無線交換機中內(nèi)置WiFi接入點（AP），采取標準IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠和變電站、配電站等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備無縫連接，符合未來全IP通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢。

2.6電動汽車充電樁通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體處理方案電動汽車充換電系統(tǒng)是一個龐大電力網(wǎng)絡(luò)資源，其通信系統(tǒng)特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。伴隨城市充換電設(shè)施連續(xù)建設(shè)，其網(wǎng)絡(luò)拓撲要求含有靈活性和擴展性結(jié)構(gòu)。對此，在目前主流WiFi無線接入技術(shù)基礎(chǔ)上，融合光載無線網(wǎng)絡(luò)及其不一樣拓撲結(jié)構(gòu)下傳輸技術(shù)、WiFi無線接入技術(shù)、射頻交換和重構(gòu)技術(shù)、無線傳感技術(shù)，實現(xiàn)WiFi射頻信號和2G/3G/4G等無線信號大范圍分布，同時實現(xiàn)多個接入點射頻交換、分配和功率控制，從而建立起基于光載無線技術(shù)電動汽車充電樁通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)相關(guān)應(yīng)用。深入結(jié)合國家智能電網(wǎng)建設(shè)對電力通信需求和電動汽車充電樁實際應(yīng)用，建立電動汽車充電樁信息化管理平臺，實現(xiàn)電動汽車充電樁數(shù)據(jù)采集、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測及其它增值服務(wù)，形成電動汽車充電樁通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體處理方案。

圖4三、結(jié)束語國家制訂了新能源汽車十年發(fā)展計劃和電動車“十二五”專題計劃，大力扶持電動汽車科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。4月18日，國務(wù)院討論經(jīng)過《節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃（—）》，加緊培育和發(fā)展節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)，緩解能源和環(huán)境壓力，推進汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培育新經(jīng)濟增加點