如何降低充電樁電子部件及運(yùn)維成本？

您是否有興趣與我們一起探討，如何降低充電樁控制與運(yùn)營維護(hù)的成本?除了原材料成本的壓縮，在設(shè)計(jì)方案與系統(tǒng)架構(gòu)上是否有更好的降本空間?

充電樁整樁安裝量的快速攀升，便利電動(dòng)汽車車主與新能源汽車普及。市場的火熱，使充電樁制造與運(yùn)維成本伴隨著競爭的加劇備受樁企關(guān)注。本節(jié)以直流樁為例，從電子控制這個(gè)點(diǎn)上與您共同探討可行的降本方案。

電子控制可簡化為主控制板+人機(jī)交互顯示兩部分;進(jìn)一步細(xì)分，則有圖1、圖2所示兩大主流方案。

圖1 示意直流樁主控方案一

方案一：Cortex-M3主控+串口屏，應(yīng)用編程簡單，技術(shù)難度低，能夠滿足充電控制與人機(jī)交互的基本需求。

隨著移動(dòng)支付與物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，串口屏方案的不足也逐步凸顯，如人機(jī)界面設(shè)計(jì)靈活低、移動(dòng)支付接入困難等。同時(shí)，Cortex-M3運(yùn)行裸機(jī)程序，通過串口擴(kuò)展無線DTU的方式，數(shù)據(jù)傳輸速度慢、成本高。

圖2 示意直流樁主控方案二

方案二：Linux主控+TFT彩屏。該方案保留Cortex-M3做為充電控制器主控(實(shí)時(shí)性需求)，將顯示、數(shù)據(jù)管理、聯(lián)網(wǎng)通信、支付等功能在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)。技術(shù)難度略高于單Cortex-M3方案(軟件代碼方面)，成本與Cortex-M3持平(雖然增加了Linux硬件的成本，TFT裸屏的價(jià)格則相對(duì)于串口屏降低)。

Linux做為多任務(wù)通用系統(tǒng)，在人機(jī)界面交互、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等方面支持更為完善，可直接擴(kuò)展3G/4G對(duì)接后臺(tái)服務(wù)器(降低以太網(wǎng)等有線方式的現(xiàn)場施工難度與布線復(fù)雜度)，降低DTU方式的額外成本負(fù)擔(dān)。

然而3G/4G應(yīng)用所帶的每一臺(tái)充電樁的硬件成本支出與通信流量不容忽視!

如何控制有線方式的布線施工復(fù)雜度并有效降低無線通信的費(fèi)用支出?這一點(diǎn)上，我們與眾多樁企先后論證過以太網(wǎng)、RS-485、CAN-Bus、載波、3G/4G、ZigBee、Wi-Fi、藍(lán)牙等方案，最終選用并實(shí)踐Wi-Fi通信方式，對(duì)方案二進(jìn)行微調(diào)整。

圖3 方案三WiFi通信

方案三在方案二的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)整，將主樁之外其他充電樁的3G/4G使用Wi-Fi替換。在充電樁現(xiàn)場應(yīng)用中，一個(gè)區(qū)域內(nèi)常有多樁“聚集”，通過Wi-Fi方式實(shí)現(xiàn)樁間通信互聯(lián)，匯總數(shù)據(jù)經(jīng)主樁統(tǒng)一上傳、下達(dá)。其優(yōu)勢(shì)：

1 免除有線方式獨(dú)立的通信線布線

2 Wi-Fi硬件成本僅4G成本十分之一左右

3 Wi-Fi自身支持熱點(diǎn)功能(無需路由器)，數(shù)據(jù)互傳節(jié)省每臺(tái)獨(dú)立的4G模塊流量費(fèi)用

4 信號(hào)穿越障礙物能力與傳輸距離優(yōu)于ZigBee及藍(lán)牙

5 支持?jǐn)?shù)據(jù)加密，允許用戶手機(jī)直接接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)