充电桩物联网监控硬件解决方案

一、智能充电桩方案背景

随着新能源战略的部署、实施及《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》的落实，电动汽车保有量持续攀升。与之配套的电动汽车充换电设施已率先开始建设，现已逐步形成充电桩、充电站、换电站、等设施相结合的电动汽车充换电系统。

二、充电桩运营联网需求

随着技术的快速发展和资本的持续涌入，新能源电动汽车汽车发展迅猛。作为电动汽车的配套基础设施，充电桩处在风口，前景巨大。目前，国内充电桩数量与日俱增，随着规模的快速扩张也带来一系列的管理需求，主要包括：

1、充电桩分布散，车主难以找到充电桩；

2、充电时间长，车主等待时间长；

3、充电桩结构复杂，维护管理困难；

4、充电桩位置分布散，包括地下停车场，高速公路都可能需要大量充电桩，管理不便。

为帮助充电桩企业解决上述实际需求，顺舟智能提出智能充电桩监控物联网解决方案。

三、顺舟智能充电桩物联网监控解决方案概述

顺舟智能充电桩监控物联网解决方案，借助zigbee（LoRa）、4G等无线技术，通过无线数传模块、采集模块、智能网关等物联网设备，实现充电桩定位、充电桩充放电控制、充电桩状态监控、充电桩周边环境监控、多充电桩统一管理等功能。

针对充电桩结构复杂的情况，顺舟采用低功耗zigbee（LoRa）无线模块嵌入到充电桩内部，与控制系统结合，实时采集充电桩的电流、电压、功率、电量等运行数据。智能网关的下行连接zigbee（LoRa）采集、传输节点，上行通过WiFi/4G网络连接服务器、终端设备。采集到的充电桩实时运行数据通过智能网关透传到终端设备平台，通过平台实现大规模充电桩的统一管理。

四、智能充电桩监控系统组成

图为 智能充电桩监控系统框架图​

根据充电桩所处地理位置的区域性，可划分为集中型和离散型两种类型。各集中区域的每个充电桩采集的数据通过智能网关透传到服务器、云平台。

五、智能充电桩监控系统物联网硬件解决方案

电动汽车智能充电桩监控系统主要由四部分构成：感知层、传输层、应用层、终端层。

（1）感知层，包括zigbee（LoRa）传输节点、数据采集模块、GPS模块、电流、电压传感器、位移传感器、红外传感器、摄像头等；

（2）传输层，包括ZIGBEE+4G或LoRa+4G网关设备、无线连接设备、无线传输网络等；

（3）应用层主要是充电桩监控管理平台，负责监控管理所有接入的充电桩；

（4）终端层，是指智能手机、ipad、电脑、PC机等。​

六、智能充电桩监控系统功能​

1、充电桩状态监控

系统通过zigbee/LoRa模块、数据采集模块、电流、电压传感器等感知设备，同步采集充电桩的电流、电压、开关状态、保护状态等数据信息。

2、电动汽车充电监控

充电时的输入输出电压、电流、电量、功率因数、充电时间、当前充电模式、充电机故障状态等数据采集。

3、图像、视频信息采集

各区域均装有摄像头，可监控充电桩周边环境信息，避免充电桩设施被人为破坏，同时可第一时间发现一些由外部恶劣环境引起的设备风险。

4、充电桩广告屏多媒体广告信息发布

根据管理平台可以设置广告屏需要投放的内容。

5、资产定位

通过GPS模块的嵌入，在系统平台地图上可清晰的看到每个充电桩的位置坐标。

6、分散式布局的充电桩集中化管理

通过终端系统管理平台，可实现远程大规模充电桩的集中化统一管理，实时掌握终端运行状况，降低了充电桩企业的运营成本，提高了运营商的服务质量和经济效益。​