充電樁作為新能源汽車產業(yè)鏈的重要基礎設施,其數量和覆蓋范圍不斷擴大。然而,早期建設的充電樁系統(tǒng)大多采用有線網絡通信方式,在實際運營過程中暴露出諸多問題,難以滿足當前新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的需求。在此背景下,充電樁系統(tǒng)升級迫在眉睫,而 4G/5G 物聯(lián)網方案憑借其獨特的技術優(yōu)勢,成為推動充電樁系統(tǒng)升級的核心力量。
早期的充電樁建設主要以滿足基本充電功能為目標,通信方式多采用有線網絡,如以太網。這種方式在初期為充電樁的數據傳輸提供了一定的保障,但隨著充電樁使用場景的不斷拓展和用戶需求的日益增長,其局限性逐漸顯現。一方面,有線網絡的部署依賴于光纖等物理線路的鋪設,施工難度大、周期長、成本高,尤其是在老舊小區(qū)、偏遠地區(qū)等場所,布線困難重重,難以實現充電樁的快速部署和擴展。另一方面,有線網絡的靈活性較差,一旦線路出現故障,如被施工破壞、遭受自然災害等,將導致充電樁無法正常通信,進而影響用戶的充電體驗,甚至造成運營管理的混亂。此外,隨著新能源汽車保有量的快速增長,充電樁需要處理的數據量呈爆發(fā)式增長,有線網絡在數據傳輸速度和穩(wěn)定性方面逐漸難以滿足實時監(jiān)控、遠程管理、交易結算等功能的需求。
為了提升充電樁的運營效率、用戶體驗和管理水平,充電樁系統(tǒng)升級勢在必行。升級后的充電樁系統(tǒng)需要具備更高的通信穩(wěn)定性、更快的數據傳輸速度、更強的兼容性和更便捷的管理方式,以適應新能源汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。
升級后的充電樁系統(tǒng)融合了物聯(lián)網、大數據、云計算等先進技術,實現了功能的全面升級和優(yōu)化。其主要功能包括實時狀態(tài)監(jiān)測、遠程控制與管理、智能充電調度、在線交易結算等。實時狀態(tài)監(jiān)測功能通過在充電樁上安裝各類傳感器,實時采集充電樁的運行狀態(tài)信息,如充電電壓、電流、溫度、充電時長等,并將這些數據及時傳輸至運營管理平臺。管理人員可以通過平臺實時查看每一臺充電樁的運行情況,及時發(fā)現設備故障和異常,以便進行維修和維護。
遠程控制與管理功能允許管理人員通過運營管理平臺對充電樁進行遠程控制,如遠程啟動、停止充電,遠程調整充電參數等。同時,還可以對充電樁進行軟件升級、配置管理等操作,大大提高了管理效率,降低了運維成本。智能充電調度功能基于大數據分析和算法優(yōu)化,根據充電樁的使用情況、用戶需求、電網負荷等因素,合理分配充電資源,實現充電樁的高效利用,避免出現充電樁閑置或排隊等待充電的情況。在線交易結算功能支持多種支付方式,如掃碼支付、賬戶余額支付等,用戶可以通過手機應用程序或充電樁屏幕完成支付操作,交易數據實時上傳至運營管理平臺,確保交易的安全、準確和便捷。
從原理上講,升級后的充電樁系統(tǒng)通過 4G/5G 通信模塊或物聯(lián)網卡將充電樁與運營管理平臺連接起來,構建起一個物聯(lián)網網絡。充電樁采集的數據通過 4G/5G 網絡實時傳輸至云端服務器,運營管理平臺對數據進行分析處理后,將控制指令和相關信息反饋給充電樁,實現充電樁與平臺之間的雙向通信和智能交互。
在充電樁系統(tǒng)升級中,4G/5G 物聯(lián)網方案展現出了顯著的優(yōu)勢,其核心組件通信模塊和物聯(lián)網卡在提升充電樁性能和運營管理水平方面發(fā)揮了關鍵作用。
4G/5G 通信模塊作為數據傳輸的關鍵設備,具備高速、穩(wěn)定的通信能力。4G 通信模塊能夠在大多數場景下提供穩(wěn)定的數據傳輸服務,滿足充電樁日常運行過程中數據傳輸的基本需求。其傳輸速度相比傳統(tǒng)有線網絡有了顯著提升,能夠快速將充電樁的運行狀態(tài)、交易數據等信息上傳至運營管理平臺。在一些城市的公共充電樁應用中,采用 4G 通信模塊后,充電樁數據上傳的延遲時間從原來的平均 5 秒縮短至 1 - 2 秒,大大提高了數據傳輸的及時性。而 5G 通信模塊的出現,更是將充電樁的數據傳輸性能提升到了一個新的高度。5G 網絡的超高帶寬和超低延遲特性,使得充電樁能夠實現更高速的數據傳輸和更實時的交互。在智能充電調度場景中,5G 通信模塊能夠讓充電樁與運營管理平臺之間的指令傳輸幾乎瞬間完成,從而實現對充電資源的精準調度。例如,在某大型停車場的充電樁群中,部署 5G 通信模塊后,充電樁根據平臺指令進行充電功率調整的響應時間縮短至毫秒級,有效提升了充電效率和電網的穩(wěn)定性。
物聯(lián)網卡為充電樁系統(tǒng)提供了便捷、穩(wěn)定且經濟的網絡連接方式。與傳統(tǒng)有線網絡需要鋪設物理線路不同,物聯(lián)網卡只需插入充電樁的通信模塊中,即可實現網絡連接,部署十分便捷。無論是在城市繁華地段,還是在偏遠的鄉(xiāng)村地區(qū),只要有運營商的 4G/5G 網絡覆蓋,充電樁就能通過物聯(lián)網卡接入網絡。而且,物聯(lián)網卡的網絡穩(wěn)定性較高,能夠有效避免因線路故障導致的通信中斷問題。在成本方面,采用物聯(lián)網卡方案避免了有線網絡建設所需的高額布線成本和后期維護成本。以一個擁有 100 臺充電樁的站點為例,采用物聯(lián)網卡方案相比有線網絡方案,初期建設成本可降低約 60%,后期每年的維護成本可減少約 40%,具有較高的經濟效益。
在某一線城市的老舊小區(qū)充電樁改造項目中,原有的充電樁采用有線網絡通信,由于小區(qū)線路老化、施工難度大等原因,經常出現網絡故障,導致充電樁無法正常使用,用戶投訴率較高。引入 4G/5G 物聯(lián)網方案進行升級后,為每臺充電樁配備了 4G 通信模塊和物聯(lián)網卡。升級后的充電樁能夠穩(wěn)定地將數據傳輸至運營管理平臺,管理人員可以實時掌握充電樁的運行狀態(tài),及時處理設備故障。同時,用戶通過手機應用程序可以實時查看充電樁的使用情況,預約充電時間,充電體驗得到了極大提升。項目實施后,充電樁的故障率下降了 70%,用戶投訴率降低了 85%,運營效率顯著提高。
在某高速公路服務區(qū)的充電樁建設項目中,考慮到服務區(qū)地理位置偏遠,有線網絡鋪設成本高、周期長,項目方采用了基于 5G 物聯(lián)網方案的充電樁系統(tǒng)。5G 通信模塊和物聯(lián)網卡的應用,使得充電樁能夠快速、穩(wěn)定地與運營管理平臺進行通信。服務區(qū)的充電樁不僅能夠實時上傳充電數據,還能根據后臺指令靈活調整充電功率,實現智能充電調度。在節(jié)假日等車流量高峰時期,通過智能調度,充電樁的利用率提高了 40%,有效緩解了充電排隊的問題,為過往的新能源汽車用戶提供了高效、便捷的充電服務,同時也提升了服務區(qū)的服務品質和競爭力。
4G/5G 物聯(lián)網方案憑借其在通信速度、穩(wěn)定性、便捷性和經濟性等方面的優(yōu)勢,為充電樁系統(tǒng)升級提供了強有力的技術支持。通過實際案例可以看出,該方案在提升充電樁運營效率、改善用戶體驗、降低運營成本等方面發(fā)揮了重要作用,成為推動充電樁行業(yè)智能化、高效化發(fā)展的關鍵技術力量。