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利用蜂窝物联网改进电动汽车充电网络

2024-04-22 Nordic Semiconductor公司Martin Lesund 阅读:
充电站数量有限,这意味着电动汽车驾驶员往往围绕着数量不多的充电站来计划公路旅行,因此不愿意看到这些设备因为可靠性差而无法使用。所以,当他们找到充电站时,要求充电站能够正常工作。不仅是消费者,政府机构也希望充电网络得到良好的维护……

全球向电气化个人交通过渡的势头日益强劲,其中消费类电动汽车(EV)独领风骚。根据国际能源机构(IEA)数据,2022年电动汽车的销量将超过 1000 万辆。IC0ednc

这占据了所有新售出汽车的 14%,而 2020 年这一比例还不到 5%[1]。全球各国政府都大力支持电动汽车的未来发展,将其作为实现 "净零" 碳排放的其中一个方法,因此通过财政激励措施和法规来推动这种转变。IC0ednc

但有一个重要问题可能会阻碍这一增长:在全球范围内,电动汽车充电站的建设滞后于电动汽车的销售。IC0ednc

需要便利的电动汽车充电IC0ednc

在电动汽车已经普及的国家,基础设施往往非常发达;例如,挪威(86% 的新车为电动汽车)和冰岛(72%)拥有广泛的充电网络。相比之下,美国在电动汽车的采用方面却落后了,电动汽车仅占新车销量的 5%,使得企业缺乏了建设充电基础设施的商业动机。IC0ednc

目前,即使考虑到电动汽车的数量少于燃油汽车,但美国电动汽车充电站的数量仍然远低于传统加油站的数量。根据Motor.com 数据,美国平均每 1,600 公里约有 104 个加油站,而电动汽车充电站仅有 22 个[2]。此外,从加油泵为汽车加油只需要几分钟时间,下一个排队车辆很快就能加上油;而即便使用最新一代的快速充电器,电动汽车的充电也要慢得多,使得这个问题变得更加严重。IC0ednc

避免电池没电IC0ednc

充电站数量有限,这意味着电动汽车驾驶员往往围绕着数量不多的充电站来计划公路旅行,因此不愿意看到这些设备因为可靠性差而无法使用。所以,当他们找到充电站时,要求充电站能够正常工作。不仅是消费者,政府机构也希望充电网络得到良好的维护。例如,英国的一项新法律 “2023 年公共充电站点法规”,要求每个充电站点的可靠性达到 99%。IC0ednc

为了保证公共充电站点的可靠运行,需要对其进行持续监控,以便迅速发现并解决任何问题。最好是在设备出现故障之前,就可以通过监控来及早发现并解决问题。IC0ednc

这种监测操作需要功能强大的、覆盖全国的远距离无线连接,以收集有关充电站点可用性和状况的数据。而唯一基于标准的可行技术就是蜂窝物联网。通过使用这项技术,企业可以将电动汽车充电器数据发送到云平台,进行远程分析,并确定是否需要派员实地为充电器进行维修。IC0ednc

用于家庭充电的无线连接IC0ednc

电动汽车的续航里程逐年增加,这意味着除了很长的路程外,消费者可以在自家车库里为电池充电,这将使得家庭充电变得与公共充电同样重要。这一私有市场由一系列个体供应商组成,主要有两种家用充电器。一种是低成本、无互联网连接的充电器;尽管具有价格优势,但由于无法享受灵活电价等优点,这种充电器今后可能会变得不太受欢迎。IC0ednc

另一种流行的家用电动汽车充电器可以通过蜂窝物或家庭 Wi-Fi接入互联网。随着最新版本无线技术 Wi-Fi 6 的推出,充电器可以轻松集成到智能家居生态系统中。这是因为 Wi-Fi 是智能家居标准 Matter 的关键组成部分,Matter 获得了苹果、谷歌、三星和 Nordic Semiconductor 等公司的支持。IC0ednc

假设车主通常在一周中的某一天只进行短途驾驶,那么,在这一天之前,作为智能家居组成部分的家用电动汽车充电器,便可以根据驾驶记录来询问车主明天是否需要充满电池。如果需要充满电池,充电器就通过连接精确地确定何时开启充电,以享受最便宜的电价。 IC0ednc

电动汽车充电将成为大生意IC0ednc

虽然公共充电基础设施仍然相对匮乏,但随着电动汽车车保有量的增长,配套网络也将随之增加。这意味着数十万个充电器将遍布整个国家。在各种LPWAN之中,只有蜂窝物联网能够满足如此庞大的充电网络所需的覆盖范围和可靠性。不仅如此,蜂窝物联网还能带来其他的好处。 IC0ednc

根据电信服务和设备提供商爱立信发布的报告,连接性为电动汽车充电公司和相关生态系统带来了巨大的商机。通过将充电站与蜂窝物联网连接起来,电动汽车充电企业获得了更大的优势,能够有效地运作协调、管理和维护工作。这又使复杂的利益相关者生态系统(包括驾驶员、硬件和连接供应商、电力公司、汽车OEM厂商)以及资产所有者(如停车场运营商、市政当局和业主)感到满意。IC0ednc

电动汽车有望实现更加环保的未来。但每一位驾驶员都希望得到保障,当他们需要为汽车电池充电时,功能完备的充电器就近在咫尺。蜂窝物联网和 Wi-Fi 等无线技术不仅能让服务提供商轻松保持充电器的良好状态,还可以帮助他们高效地远程管理庞大的充电器网络。IC0ednc

责编:Demi
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