M2M技术打造智能型充电站,整合智能电网

电动车为环境永续提供一项引人注目的选择,且迅速成为全世界日常生活常见的一部分。然而,电动车需要全新且智慧的设计构造,必须在不久的将来开发并执行,以满足日益增长的需求。整合型机器对机器(M2M)通讯方案对驱动行动电源是极为重要的构成要素。
http://www.2cm.com.tw/images/dot.gif
电动车减碳且环保

由于二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOX)排放,及大气中增加的微细悬浮粒子浓度,导致全世界道路交通成为全球暖化的最大元凶之一。汽车制造商已承诺将研发减碳的电动车。
为了能够真正有效减少二氧化碳排放及温室效应,这些新车辆需要在环保或绿能电动车充电站方可进行充电。
以目前的电池技术来说,需要频繁且耗时的燃料补给,每次充电长达数小时,因此产生一个关卡--使用电动车旅行时,必须在不会造成驾驶者日常生活之负面影响,需技术简单、方便又经济实惠的情况下,才可能广泛地被民众接受使用。
另外,民众必须能在每天通勤经过的地点充电。例如,停车场必须成为智能型充电站,驾驶就能停车、插电,接着在其车辆充电时工作、购物或在餐厅享用晚餐(图1)。


 
图1 汽油驱动车辆与电动车使用差异比较
 
2009年,数个欧洲国家开始推动全国电动车计划,以达成二氧化碳减排目标。各国政府已增加研发投资经费以促进电动车市场成长,使欧洲处于市场的领导地 位。德国政府计划在接下来的几年内,花费7物联网在线元于数个电动车辆计划,以在2020年前达到第一个一百万辆电动车。法国目标为2020年前完成两百万辆电 动车,并发表十四点计划,其中包含投资15物联网在线元,在2015年前安装一百万个全国性电动车充电站网络。

M2M化充电站功能多样

无线M2M技术对于协助广泛建置的大型无人操作电动车充电架构,极为重要。其提供简单且有弹性的方式,将各个充电站连接至充电站控制中心。所有充电站,无 论是在餐厅或家里的单一充电站,或是在停车场或购物商场的大型群组充电站,都必须与控制中心交换重要信息。M2M通讯能实现远程管理充电站工作,例如使用 者认证、信用卡付费程序、使用数据通讯及远程设备监控与管理。甚至,能够侦测不正常行为,并传送警示或中断服务(图2)。


 
图2 M2M化充电站架构
 
M2M充电站对于驾驶同样有利,它能够使用本技术快速找到最近的充电站、经由智能型手机应用程序(App)检视充电状态,或在电池充饱且车辆随时能上路时收到简讯(SMS)通知。

充电站生态系统扮要角

未来新型的加油站对消费者、商家、餐厅及网络内的所有人,都具有共同的利益,而且所有价值链伙伴能利用M2M通讯的优势增进其企业发展。藉由增加电动充电 站,可创造额外的收益流。利用整合的M2M通讯,能大幅简化后端程序,例如帐务及报表。例如,在充电快结束时,可自动将电表读数送至控制中心,顾客随即能 透过在线安全的网络存取,或智能型手机App取得消费资料及账单金额(图3)。

图3 M2M对充电站生态系统的好处
 

M2M化帐务操作简易,且可使用多种方式管理,例如客户能在每次充电后付费、每周或每月纳入固定电费账单、预付、付费金额,甚至能由商店、餐厅或充电站营运者的忠诚度方案部分涵盖。
为了能在成长缓慢的阶段促销生意,商家也可利用M2M产生SMS及本地讯息,提醒顾客特别费率,提供免费、加值充电服务。此外,充电站营运者可使用由M2M产生的精准电表信息,正确地向电力公司追踪及完成付款。

整合智能电网综效无限

现今,智慧电网(Smart Grid)越来越重要,且大幅减轻环境的负担。M2M技术能在电网内简单地整合及控制充电站。在智能电网中,所有的发电器、太阳能发电厂、风车及其他电力 来源,能与电力公司及电能消费者,包含个人、产业及企业能源消费者,透过充电站交换消费和产出数据。
当所有端点已透过双向通讯连接,整个电网的控制会更有效率,而且特定区域能够暂时关机或减速,以满足其他电能消费者更立即的需求。电动车可为有弹性的能源消费者带来许多便利,而理想的电动车充电站必能在智慧电网中帮助其实现(图4)。


图4 充电站整合于智能电网将大幅减轻环境的负担
 
举例来说,若一台车停在一个充电站并连续充电数小时,而此时消费者正在观看电影并接着享用晚餐,则系统可以减慢或停止充电程序几分钟。驾驶可选择特惠利率的智慧电网方案,延长充电一部车辆的时间。
此类型的方案对于电力公司是一大福利,不再被迫于消费尖峰时期产生额外的电力。反而是藉由关闭不急需用电者的充电电源,将电力转移。由于整体而言产生较少 电力、燃烧较少的石化燃料,M2M让这类的智能电网应用,帮助减少二氧化碳排放。藉由车辆对电网(V2G)程序,充饱电且依然连接的车辆,也能成为电网中 尖峰需求的暂时电能来源,如果需要,可以将部分储存的电能送回电网。

全球M2M通讯指日可待

由于无线M2M的驱动,让车辆充电站具备立即、简易且具经济效益的全球连接性,无论充电站位于何处,皆能提供使用者无比的福利,及完整网络系统功能。无线 网络到处都能取得,无线网络随处都能取得,而且全球行动通讯系统(GSM)标准,从用封包无线服务(GPRS)、增强型GSM数据服务(EDGE)到3G 技术,像是通用行动通讯系统(UMTS)与高速封包存取(HSPA),可支持以IP为基础的数据链路至因特网,使其在全球各地都能运作。具有整合无线 M2M通讯功能的充电站安装容易,几乎无论哪里都能使用。此外,加上整合智慧电表,随时都能取得充电站电力消费数据,所有的营运者只需要电缆就能开始运 作。充电站可立即待命、运作、透过无线网络连接,而不需昂贵耗时的挖掘及布置各充电站电缆的步骤。

用户喜欢...

将电动汽车引入智能电网以实现稳定性和安全性

插电式混合动力汽车和电池电动汽车(PHEV,BEV)的健康市场可以在不牺牲个人交通提供的自由的情况下,显着减少尾气排放的环境负担。欧盟立法者是改变清洁车辆的最积极的倡导者之一,一...


Murata WSM-BL241 Bluetooth® 5.0低功耗模块适合用于智能设备、医疗和保健以及机器对机器 (M2M) 应用

Murata WSM-BL241 Bluetooth5.0低功耗模块 了解MBN52832开发套件详情 Murata WSM-BL241 Bluetooth5.0低功耗 (BLE) 模块可实现超低功率连接,用于数据通信。该模块将Nordic Bluetooth低功耗IC、射频前端和晶体集成到...


智能电网如何改变世界

摘要:技术正在迅速改变我们几乎处理生活中所做的一切。各种影响因素导致公用事业公司采用最新的智能电网技术,并将消费者置于驾驶席上。正在探索各种方法,为每个人提供准确的数据,...


智能电网 物联网使电力利用率达到新的水平

智能电网的定义特征的分布式智能可以做到比启用智能家居更有效地帮助公用事业公司分配电力。这两个众所周知的优势将通过电网边缘的两个革命性变化而得到加强。...


蓄电池在线监测的目的和意义

蓄电池在线监测管理系统针对变电站蓄电池更换配组困难、现有电池监测技术接线多、安装维护困难、电池运行可靠...


物联网中的大数据架构、应用案例以及带来的好处

近年来物联网和大数据是两个最受瞩目的话题。在物联网的概念里,有关任何开和关切换到网络的设备皆会彼此连接...


Timothy Ngui加入AdvanIDe并担任首席运营官

面向智能卡、物联网(IoT)、机器对机器(M2M)和射频识别(RFID)领域提供半导体产品的领先独立供应商Advanced ID Electronics(...


预见“下一件大事”...可能吗?

很少人能预言将改变日常生活的“下一件大事”…我们已经有了广播、电视、电话,现在还有了手机,接下来是什么...


电费不减反增? 原来安装智能电表的关键是这个

为增加电源调度弹性,政府加速推动一般家庭安装智能电表,民众若将用电集中在电价较低的低峰时段,有机会减少...


《物联网发展趋势展示内容》研究报告(五)物联网在智慧能源中的应用

物联网是二十一世纪的现象,是实体消费产品连接到网络,并开始通过传感器和致动器的装置相互沟通。智能电网是...


浅谈M2M之工业应用

随着物联网IoT的崛起,M2M模块技术逐渐受到重视。一般而言,M2M是指机器与机器之间的信息交流与传递,透过网络及...


《物联网发展趋势展示内容》研究报告(三) 物联网生活上的应用

本节讨论通过智能生活的应用物联网创造的机会。 智能生活包含了许多面向,生活质量文化、卫生、安全、住房、旅...


基础建设渐趋完整 智慧城市逐步到位

智能交通、智能医疗、智能电网,这些前面冠上Smart的系统,在终端用户未曾察觉之下,已悄悄改变人们一部分的生活...


从软件角度看物联网世界 :从互联、安全、管理再到分析

物联网虽然是近年来大家都熟悉的热门话题,但不少人仍认为这只是个抽象概念,不具有具体的技术内涵。不过,我...


智能电力系统 电厂大救星

可能要不了多久,许多人一天的生活会这样开始:一大清早,你才不情愿地从美梦中醒过来。手机里的实时天气预报...


工业4.0的另类思考 应把焦点回归人身上

数十年来,制造业持续采用新科技,例如计算机整合制造(CIM)、精实制造来提高生产力和效率,如今还有新创科技鼎力...