电动汽车充电桩系统GPRS无线接入方案(二)

三．系统网组1.网终拓扑结构  电动汽车充电设备主要包括充电站及其附属设施，如充电机、充电站监护系统、充电桩、配电室、信息传输设备以及安全防护设施等。 电动汽车充电桩是一种专为电动汽车的车用电池充电的设备。根据电流种类的不同，充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种，分别采用相应的充电方式完成对车载蓄电池充电的功能。一般情况下，充电机应至少能为铁锂离子蓄电池、铅酸蓄电池和镍氢蓄电池三种类型动力蓄电池中的一种进行充电。 交流充电桩是安装在电动汽车外，与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置，同时具备计量计费功能，直流充电桩是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置，直流充电桩具有充电机功能，可以实现监视并控制被充电电池状态，同时直流充电桩可以对充电电量进行计量。系统构成 本系统主要由四部分组成：电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统、充电管理服务平台。电动汽车充电桩的终端控制器，用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能，也可提供语音输出接口，实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台通过才茂无线传输终端CM3160P利用无线GPRS网络进行数据交互，为了安全起见，电量计费和金额数据实现安全加密。电池管理系统的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程，进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能：充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息；充电运营主要对用户充电进行计费管理；综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。四．无线系统方案A.公网方案中心用一个服务器组作为中心接收，中心采用ADSL 等 INTELNET 公网连接，采用公网固定 IP 或者公网动态 IP+DNS 解析服务。此种方案先向 INTERNET 运营商申请 ADSL 等宽带业务。1)中心公网固定IP：监控点直接向中心固定 IP 发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。（固定 IP 费用比较贵）2)中心公网动态IP+DNS 解析服务：大部分 IP 都是动态的，而且费用相对便宜。客户先与 DNS 服务商联系开通动态域名，注意：监控点先采用域名寻址方式连接DNS 服务器，再由 DNS 服务器找到中心公网动态 IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定 IP 的费用，但稳定性受制于 DNS 服务器的稳定，所以要寻找可靠的 DNS 服务商。B.专网方案1、 根据客户内部网对网络安全的特殊要求，决定采用中国移动GPRS网络的专用APN形式入网： 通过一条2M专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有IP地址进行广域连接，在移动认证路由器与用户认证路由器之间建立加密隧道。 为客户分配专用的APN，普通用户不能进入该APN。只有GPRS专网卡才能进入该APN网络，防止其他非法用户的进入。 用户在内部建立RADIUS服务器，作为内部用户接入的远程认证服务器（或在APN路由器内，启用路由器本地认证功能）。只有通过认证的用户才允许接入，用以保证用户内部安全。 用户在内部建立DHCP服务器（或在APN路由器内，启用DHCP功能），为通过认证的用户分配用户内部地址。 端到端加密：移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。 双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。2．APN业务流程 GPRS专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：1）用户发出GPRS登录请求，请求中包括由移动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN；2）根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道封装送给GGSN；3）GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；4）Radius认证服务器看到手机号等认证信息，确认是合法用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址；5）Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息；6）用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。第六部分 结束语随着人们环保意识的增强，世界各国对能源汽车的推广支持，能源汽车在未来汽车市场将占据重要地位，如果说过去充电站等配套设施的不完备在一定程度上限制了电动汽车发展的话，那么这一问题正在逐步得到解决。国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动车充电站和充电桩等与新能源汽车相关的配套充电设施，随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动车充电站建设已经进入快车道。