一、智慧充电桩的功能描述
智慧充电L1-L4代际从运维、安全、支付体验、桩网协同四个维度，按照电气化、数字化、智能化、自动 驾驶四个层级分级，下面将重点介绍智慧充电L2数字化和L3智能化阶段的功能设计。
二、L1电气化阶段功能描述
智慧充电L1电气化阶段主要为满足电动汽车发展和及初期的充电需求，实现可充电、可支付，并满足 基本的保障车辆和人员安全需求等基础功能。由于充电桩是联网设备，因此该阶段存在充电桩离线率高、远程 运维管理能力不足、配电容量不足等问题
三、 L2数字化阶段功能描述
智慧充电L2数字化阶段，从运维、安全、支付体验、桩网协同维度来讲，对应的特征分别为远程监控、 主动防御、电子支付、有序充电，下面将进行逐一介绍。
3.1 远程监控
远程监控功能实现配电房（含分布式光伏/储能系统）、充电桩、充电场站的远程监控、管理和升级。它 主要依赖统一的物联网平台和边缘计算容器技术实现。物联网平台的数据接入功能实现多种数据的统一接入、 按需存储、灵活分发；物联网平台的管理功能，通与采用容器技术的智能边缘计算物联网关、充电桩智能控 制器，实现边缘侧设备的集中管理、远程升级。由于采用了容器技术，实现智能边缘计算物联网关和充电桩智 能控制器中的相关应用与底层操作系统解耦，管理平台能够在智能边缘计算物联网关或充电桩智能控制器应用 程序死机的情况下，直接对接设备操作系统管理接口，因此保障了管理通道能够常在线，软件故障可以通远 程重启、升级进行恢复
3.2 主动防御
基于数据实现充电安全和数据本身的信息安全，是智慧充电演进到数字化阶段后必须考虑的两个安全方面
3.3 充电安全
随着充电桩智能控制器计算、存储能力的提升，利用边缘计算技术，在充电桩智能控制器内，部署一个充 电安全管理的辅助应用，实时采集充电程中的数据，将本地采集数据、BMS传输的车辆侧数据进行实时比 对，实现数据异常时快速响应，并发出告警，保障充电安全
3.4 信息安全
充电桩作为一个具有控制、交易功能的信息终端，易受到信息安全攻击。信息安全利用可信根、认证、 加密等安全措施保障充电和支付程可靠可信。充电桩作为物联终端具有低功耗、低成本、长寿命、可物理 接触等特点，智慧充电信息安全功能主要针对这些特点从网络通信、应用服务、控制台接入访问控制、本地 总线通信等威胁和攻击平面进行综合设计。智慧充电物联网基于可信根、微应用化可信计算基、针对威胁应 用多重缓解的纵深防御、软硬件物理或逻辑隔离、基于证书的认证、安全更新机制、基于云的故障分析系统 报告等七个方面进行安全加固，满足充电网络信息安全需求
3.5 电子支付
电子支付指的是通在充电桩智能控制器中开发应用，在充电桩控制屏上实时显示支付二维码，借助通信 网络与充电运营平台进行缴费鉴权操作，从而实现灵活的充电支付功能。随着电子支付技术的及，传统的下 载APP（Application，应用）、充值、刷卡等支付方式已不能满足当前充电用户便捷、安全支付需求。通 与银行或第三方支付平台结合，实现充电桩扫码支付成为主流。但目前充电桩控制屏幕显示效果不佳，部分用 户手机操作支付软件不熟练，支付流程依赖通信网络可靠性等因素，影响了电子支付的用户体验
3.6 有序充电
有序充电是指针对充电桩大规模接入电网，通在充电运营平台和配电台区边缘侧部署有序充电控制软 件，对时变性强、功率大的充电桩负荷进行有效引导和控制，避免充电负荷冲击电网。有序充电按应用场ఀ分 为公变台区有序充电和专变台区有序充电
3.7 公变台区有序充电
公变台区有序充电主要解决小区充电桩建设中配电容量不足，以及避免充电负荷与居民用电负荷高峰期双 峰叠加的问题。智慧充电桩物联网采用在台区侧部署智能边缘计算物联网关，在智能边缘计算物联网关的容器 中部署一个有序充电应用，并通Wi-Fi+HPLC（High-speed Power Line Communication，宽带电力线 载波通信）网络与台区下充电桩、台区总表进行通信，实时监测台区负荷情况。当台区总负荷接近台区容量 时，启动有序充电控制功能，降低充电桩输出功率或拒绝新接入充电桩启动充电。另外，通充电运营平台， 可提供充电预约功能，在台区用电负荷下降后自动启动充电，提高充电用户体验。
3.8 专变台区有序充电
专变台区配电容量投资大，其有序充电功能主要提升专变台区容量利用效率。同时，在场站充电桩升级 时，减少配电系统升级频次，节省投资。专变台区有序充电同样采用在台区侧部署智能边缘计算物联网关，通 智能边缘计算物联网关与充电桩智能控制器的通信和协同来实现有序充电的目标。但专变台区有序充电可部 署多种有序充电控制策略。例如，利用有序充电实现先到先得、锁定部分充电功率保障VIP（Very Important Person，重要客户）客户充电、充电功率智能均分等功能；同时利用智能边缘计算物联网关之间的协同，以 及与充电场站停车导引系统进行互联互通，可以有序引导充电场站内多个变压器的负载均衡