摘要：隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，新能源汽車的技術(shù)水平不斷提高，電動(dòng)汽車的生產(chǎn)能力不斷提高，電動(dòng)汽車的廣泛使用，對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)備的需求不斷增加。與此同時(shí)，地方政府出臺(tái)了相關(guān)的支持政策，國(guó)家電網(wǎng)實(shí)施了電價(jià)優(yōu)惠，并在全國(guó)各地建立了充電樁。結(jié)合大型購(gòu)物中心的地下停車場(chǎng)，詳細(xì)介紹了充電設(shè)備的電氣設(shè)計(jì)，并提出了一些技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：充電樁；DC；交流；電氣設(shè)計(jì)；

引言

能源、環(huán)境、石油、空氣污染和全球溫度不斷上升。開發(fā)和利用新能源勢(shì)在必行。在此背景下，中國(guó)應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展的角度大力推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。電動(dòng)汽車是新能源汽車的重要發(fā)展趨勢(shì)。充電樁是發(fā)展電動(dòng)汽車的必要基礎(chǔ)設(shè)施，是推動(dòng)電動(dòng)汽車普及推廣的重要途徑。

1電動(dòng)汽車充電樁原理

1.1充電樁簡(jiǎn)介及分類

充電樁相當(dāng)于加油站的加油機(jī)，插在地上，插在墻上，插在社區(qū)、車庫(kù)、充電站。充電樁的輸入端與AC電網(wǎng)相連，每個(gè)輸出部分都配有充電插頭，為電動(dòng)汽車充電。根據(jù)充電樁的充電模式，可分為直流和交流。AC充電樁是電動(dòng)汽車的電池，由三相或單相AC供電；DC充電樁是利用DC直接充電電池的一種方式。

1.2交流和直流充電樁的技術(shù)特點(diǎn)

交流樁：又稱低速充電樁，由汽車內(nèi)部充電器供電。雖然功率不大，充電不快，但價(jià)格不貴，主要用于社區(qū)充電樁。城市與城市的電力系統(tǒng)相連，只為城市供電，沒有任何充電能力，只能通過(guò)充電器（即電動(dòng)汽車上的充電器）充電。主要為7kW，由于車載充電器功率小，約8小時(shí)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

DC電樁：即快速充電樁，是一種快速充電的電動(dòng)裝置。該系統(tǒng)連接交流電網(wǎng)，輸出DC電壓，為電動(dòng)汽車的電池供電。DC充電樁采用三相四線電源，功率大，輸出電流大，能滿足快速充電的要求。電源超過(guò)30kW，一般在1-2小時(shí)內(nèi)完成。其優(yōu)點(diǎn)是充電快，但成本高，充電速度快。

充電服務(wù)收入的構(gòu)成主要是充電服務(wù)費(fèi)+電費(fèi)，其成本為固定成本(人工、折舊)和變更成本(電費(fèi)和停車場(chǎng)收入分成)。比如50kW快速充電站，如果服務(wù)費(fèi)保持在0.5元，從7%到12%，單樁收入可以從-0.05提高到0.9300元，彈性強(qiáng)。運(yùn)行效率對(duì)充電樁的效益影響很大。

2充電樁電氣設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1工程概況

商業(yè)綜合體地下車庫(kù)共2層，面積5萬(wàn)多平方米，共設(shè)置充電樁20個(gè)，其中慢充電樁3個(gè)，快充電樁22個(gè)。從項(xiàng)目的建筑平面圖上可以看出：二樓是停車樓和超市；三樓是商場(chǎng)，也是地下車庫(kù)的出入口。其中，停車樓較大，允許停放車輛容量為63輛，車庫(kù)內(nèi)有2個(gè)電動(dòng)汽車充電樁。地下一層主入口位于B區(qū)（東側(cè)）、商場(chǎng)A區(qū)（北側(cè)），通道設(shè)置消防電梯1部。機(jī)械車庫(kù)入口設(shè)置在兩層和三層，分別位于B區(qū)西南角和C區(qū)西北角。車庫(kù)地面標(biāo)高-19.2.2m。電動(dòng)汽車充電樁均設(shè)置C、B、D三層。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-2014).四條規(guī)定：“多臺(tái)設(shè)備共享同一配電電路時(shí)，應(yīng)設(shè)置總配電箱"，并符合《電動(dòng)汽車交流充電設(shè)施技術(shù)規(guī)范》（GB/T28418-2012）1.0.第二條規(guī)定“充電設(shè)施應(yīng)設(shè)置在建筑物的第一層或地下第一層"，因此本工程電動(dòng)汽車充電樁應(yīng)設(shè)置在C、B、D三層位于地下室一層。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-2014).第一條規(guī)定：“配電系統(tǒng)應(yīng)能滿足電動(dòng)汽車和電池充電的需要"，滿足《汽車庫(kù)、車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50964-2001）第4.4.第六條規(guī)定：電動(dòng)汽車、電池充電設(shè)施的配電室或者其他專用場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)設(shè)置在建筑物的一樓和地下一樓。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-2014).第六條規(guī)定：“用電力電纜供電時(shí)，各充電設(shè)備應(yīng)在不同電壓等級(jí)連接電力電纜；用低壓電纜供電時(shí)，應(yīng)采用無(wú)接觸電跨度、能承受一定負(fù)荷電流沖擊的電力電纜。"根據(jù)《電動(dòng)汽車交流充電設(shè)施技術(shù)規(guī)范》（GB5.18-2012/T2818.第二條規(guī)定：“充電設(shè)備應(yīng)能滿足不同電壓等級(jí)下的可靠運(yùn)行"，因此本工程充電樁均采用220V交流供電方式。同時(shí)，為避免發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)人員逃生方向與消防疏散方向不一致造成損失較大的問(wèn)題，本工程充電樁采用自動(dòng)滅火裝置保護(hù)。

2.2充電樁設(shè)置方案

2.2.1電氣設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-95《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，當(dāng)建筑物總配電網(wǎng)有一個(gè)或多個(gè)防雷裝置時(shí)，其防雷系統(tǒng)不能按等效電氣設(shè)備計(jì)算，但建筑防雷設(shè)計(jì)應(yīng)符合規(guī)范要求。本項(xiàng)目為高層建筑，地下室為純商業(yè)建筑。主配電箱安裝漏電斷路器，室內(nèi)配電箱安裝漏電保護(hù)開關(guān)。電氣系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)分為配電系統(tǒng)、（漏電保護(hù)器和火災(zāi)報(bào)警裝置）和照明設(shè)備系統(tǒng)。配電電源和保護(hù)電源分別由接地和防雷電源母線引入；電力負(fù)荷由二級(jí)配電箱供電，配電箱不做開關(guān)。

2.2.2配電系統(tǒng)

電氣設(shè)備的選擇和布置應(yīng)符合建筑要求，并符合城市規(guī)劃要求。對(duì)于商業(yè)建筑，配電線路包括總配電箱、室內(nèi)配電箱等配電箱。因此，根據(jù)《汽車庫(kù)、車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，本項(xiàng)目在配電系統(tǒng)中設(shè)置了總配電箱和室內(nèi)配電箱。本項(xiàng)目地下二層設(shè)有兩個(gè)充電站，一個(gè)充電槍+一個(gè)充電樁，可采用集中控制模式或集中控制+分站控制模式。另一個(gè)充電槍+充電槍是集中控制模式。單體建筑地下二層和負(fù)層均設(shè)有兩個(gè)充電樁。由于單體建筑內(nèi)部為商業(yè)區(qū)，配電系統(tǒng)采用一級(jí)配電箱和二級(jí)配電箱的形式。

2.2.3照明設(shè)備

根據(jù)GB50034-2005《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，在高層建筑中，消防分區(qū)、疏散距離、出口數(shù)量必須符合有關(guān)規(guī)定，一類高層建筑的消防出口不少于2個(gè)；在消防控制室內(nèi)，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)顯示；二、三類高層建筑采用“控制室集中控制"，即每層以上區(qū)域設(shè)置消防控制室，區(qū)域消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)報(bào)警信號(hào)顯示在區(qū)域消防控制室。由于電動(dòng)汽車充電樁有多個(gè)充電站，需要實(shí)現(xiàn)1-2分鐘的快速充電模式，控制柜內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)。采用分區(qū)集中控制系統(tǒng)。

2.2.4.總體供電方案

DC充電樁內(nèi)部部件較多。為了方便后期的維護(hù)和管理，該項(xiàng)目在B1樓停車場(chǎng)入口附近設(shè)置了DC快速充電站。在B1和B2的地下停車場(chǎng)，有大量的AC充電站。

充電樁容量大，配置集中。該項(xiàng)目還配備了500KVA變壓器。負(fù)責(zé)B1樓所有DC充電站的分配。交流充電站容量小，安裝位置分散。本項(xiàng)目采用交流充電站和其他變電站的電力用戶共享專用變壓器。鑒于我國(guó)電動(dòng)汽車的普及率不高，在計(jì)算變壓器容量時(shí)必須選擇6。與其他負(fù)載共享的交流充電站所需的變壓器系數(shù)為0.5。

3安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接到系統(tǒng)的電動(dòng)自行車充電站和各種充電方式進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁的運(yùn)行狀態(tài)、充電服務(wù)、支付管理、交易結(jié)算、資金管理、電能管理、詳細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣低等各種故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過(guò)微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、住宅小區(qū)、工業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

智能大屏幕；實(shí)時(shí)監(jiān)控；交易管理；故障管理；統(tǒng)計(jì)分析；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理；運(yùn)維APP；；充電小程序

3.4系統(tǒng)硬件配置

4結(jié)語(yǔ)

在電動(dòng)汽車充電方面，充電方式多種多樣，其中直流快速充電廣泛使用。直流快速充電方式是指通過(guò)交流電壓轉(zhuǎn)換直接將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能供電動(dòng)汽車充電的充電方式。由于不需要升壓裝置，技術(shù)難度小，成本低，廣泛應(yīng)用于商業(yè)綜合體地下車庫(kù)項(xiàng)目。對(duì)于本項(xiàng)目，可充分利用現(xiàn)有商業(yè)綜合體的地下空間資源，根據(jù)周邊條件合理布置充電樁；對(duì)于一些空間較大的車庫(kù)，也可以使用下屋頂空間作為露天車庫(kù)；對(duì)于不符合條件的項(xiàng)目，也可以根據(jù)實(shí)際情況增加相應(yīng)的附件和措施，以滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

電動(dòng)汽車充電樁集中式電能規(guī)劃技術(shù)研究[J].賴茂松.汽車實(shí)用技術(shù).2018（24）

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安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.

賀曉朋,張樂(lè)樂(lè),某商業(yè)綜合體地下車庫(kù)電動(dòng)汽車充電樁的電氣設(shè)計(jì)