淺析住宅小區(qū)配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施電氣設(shè)計(jì)

張旭光

【摘 要】隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)新能源車(chē)輛在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用也變得越來(lái)越廣泛，但是目前新能源車(chē)輛充電設(shè)施配套問(wèn)題以及充電樁在建設(shè)方面的缺口問(wèn)題仍然嚴(yán)重阻礙了新能源汽車(chē)的推廣和發(fā)展。文章主要從住宅小區(qū)配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施的角度著手，以新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展政策為基礎(chǔ)，研究了住宅配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施的電氣設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】住宅小區(qū)；電動(dòng)車(chē)；充電設(shè)施；電氣設(shè)計(jì)

引言：

眾所周知，目前我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題仍然比較嚴(yán)重，而在整體能源形勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下，新能源汽車(chē)的推廣與應(yīng)用已經(jīng)逐漸成為我國(guó)推動(dòng)能源可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略之一。隨著新能源電動(dòng)車(chē)輛數(shù)量的不斷增加，與電動(dòng)車(chē)相配套的充電設(shè)施的缺口也越來(lái)越大，這嚴(yán)重制約了新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。所以，如何通過(guò)配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施的方法，減小兩者之間的矛盾，推動(dòng)新能源汽車(chē)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

一、關(guān)于新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展政策

在2015年，我國(guó)政府部門(mén)度頒布了《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加強(qiáng)城市電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)工作的通知》，該通知明確指出：自2016年起，城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門(mén)在制定住宅小區(qū)以及公共建筑新建項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃條件時(shí)，必須將新建停車(chē)場(chǎng)配套電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施比例作為嚴(yán)重執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)之一，同時(shí)針對(duì)一定規(guī)模的公共建筑以及公共停車(chē)場(chǎng)，還針對(duì)配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施占總停車(chē)位的比例作出了明確的規(guī)定。相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)被納入住宅小區(qū)新建項(xiàng)目強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，必須在項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案審查階段中針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況進(jìn)行系統(tǒng)審核，由此可見(jiàn)，新能源電動(dòng)汽車(chē)在我國(guó)住宅小區(qū)建設(shè)領(lǐng)域中具有非常理想的發(fā)展形勢(shì)與前景。

二、住宅配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施設(shè)計(jì)

在如今技術(shù)條件的支持下，新建住宅小區(qū)配建電動(dòng)車(chē)可以采取的充電方式有兩種類(lèi)型：第一種是交流電→非車(chē)載充電機(jī)→直流充電→電池，第二是交流電→交流充電樁→交流供電→車(chē)載充電機(jī)→直流充電→電池。第一種充電方式就是所謂的快充，充電設(shè)施固定安裝于電動(dòng)汽車(chē)外，直接與交流電網(wǎng)進(jìn)行連接，能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電源。這種充電方式下，輸入電壓標(biāo)準(zhǔn)為三相四線制AC380V±15%，工作頻率為50.0Hz，輸出方式為可調(diào)直流電，能夠直接面向電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池提供能源支持。這種充電設(shè)施采用基于三相四線制的供電方式，功率充足，輸出電壓與電流具有較大的可調(diào)整范圍，滿足快充的需求。第二種充電方式就是所謂的慢充，充電設(shè)施同樣固定安裝于電動(dòng)汽車(chē)外，直接連接交流電網(wǎng)系統(tǒng)，可以為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)提供交流電源，但此種充電方式下僅提供電力輸出，無(wú)充電功能，需與車(chē)載充電機(jī)連接后方可為電動(dòng)汽車(chē)提供電能輸入支持。上述兩種充電方式具有較大的不同，相關(guān)企業(yè)需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同靈活選擇。如在住宅小區(qū)停車(chē)位所配套建設(shè)充電設(shè)施中，應(yīng)優(yōu)先選擇交流充電方式，其他大型公共建筑以及社會(huì)公共區(qū)域停車(chē)場(chǎng)所配套建設(shè)充電設(shè)施則應(yīng)以直流充電方式為主。除此以外，部分新建住宅小區(qū)也可根據(jù)實(shí)際需求，部分選擇交流充電方式，部分選擇直流充電方式。

三、住宅配建電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施規(guī)劃指標(biāo)及用電容量估算

充電設(shè)施用電負(fù)荷估算需要在規(guī)劃階段考慮項(xiàng)目所在地政府要求的充電設(shè)施占總停車(chē)位的比例，然后估算用電容量。電動(dòng)汽車(chē)具體的行駛里程還要根據(jù)不同廠家生產(chǎn)的車(chē)型而定，電池的性能和容量大小都直接影響電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程，同時(shí)電機(jī)性能、自重及載重強(qiáng)度、速度、氣溫、電池的老化程度、充電器的質(zhì)量、充電時(shí)間等諸多因素也會(huì)影響其行駛里程。對(duì)于已建項(xiàng)目，也可根據(jù)交流充電樁的充電功率和接入數(shù)量對(duì)變壓器的負(fù)載率做分析（盡量利用原有的、甚至不需改造的變壓器）。在商場(chǎng)、賓館、醫(yī)院、辦公樓等大型公共建筑中配建的停車(chē)場(chǎng)采用直流充電快充模式，充電容量大的設(shè)備建議設(shè)置專(zhuān)用變壓器，采用10kV供電，經(jīng)變壓器降壓后再向非車(chē)載充電機(jī)提供工作電源。充電容量不大的設(shè)備可由變壓器多回路向非車(chē)載充電機(jī)提供工作電源。

（二）充電裝置的選擇

電動(dòng)汽車(chē)充電裝置根據(jù)類(lèi)型可以分為直流充電裝置和交流充電裝置兩種。直流充電裝置由電動(dòng)汽車(chē)充電柜機(jī)、充電樁組成。其中，直流充電樁由充電槍、電源指示、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示器、刷卡器、急停開(kāi)關(guān)等組成，為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電源。直流充電樁可快速為電動(dòng)汽車(chē)提供充電服務(wù)，適應(yīng)于公共充電站或企業(yè)專(zhuān)用充電站的運(yùn)行使用。交流充電樁是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)提供交流電能的供電裝置。交流充電樁體積小，可很方便地安裝于各種公共停車(chē)場(chǎng)、單位內(nèi)部停車(chē)場(chǎng)及各種地下停車(chē)場(chǎng)，采用自助方式操作，適用于無(wú)人管理的各種停車(chē)場(chǎng)，用戶可自主完成充電、付費(fèi)等操作。而對(duì)于住宅區(qū)配建的地下停車(chē)庫(kù)以及城市公共建筑配建地下停車(chē)庫(kù)應(yīng)該采用交流充電樁充電。

（三）充電樁的設(shè)置及安裝

按充電樁安裝方式主要可分為壁掛式和落地式方式。充電樁應(yīng)該根據(jù)地下車(chē)庫(kù)停車(chē)區(qū)域所停車(chē)位，進(jìn)行緊湊有序的排列，并與車(chē)庫(kù)柱網(wǎng)相協(xié)調(diào)。住宅區(qū)地下車(chē)庫(kù)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的安裝位置不應(yīng)該影響車(chē)輛的出入及車(chē)輛位置的停放。所以，住宅區(qū)的電動(dòng)汽車(chē)充電樁采用掛壁安裝方式比較合適。

（四）線路敷設(shè)設(shè)計(jì)

在住宅小區(qū)室外停車(chē)場(chǎng)中，應(yīng)選擇恰當(dāng)部位預(yù)留戶外配電箱等裝置，然后經(jīng)配電箱分配電至各個(gè)充電設(shè)施。如果采用地面充電樁形式，則充電設(shè)施原則上應(yīng)當(dāng)盡可能靠近充電位布置，以方便充電。與此同時(shí)，配電箱設(shè)備外緣與充電位邊緣間距應(yīng)當(dāng)達(dá)到0.4m以上，一方面保證使用安全，另一方面，滿足充電設(shè)施的安裝空間充足。而在住宅小區(qū)地下停車(chē)庫(kù)專(zhuān)門(mén)設(shè)置的電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)區(qū)域中，配電線路敷設(shè)方式應(yīng)優(yōu)先選擇樹(shù)干式或放射式，明確線路路由或?qū)ｉT(mén)預(yù)留電纜橋架，用電點(diǎn)管線到位，以方便后續(xù)物業(yè)部門(mén)以及電力公司進(jìn)行安裝工作。而針對(duì)住宅小區(qū)地下停車(chē)庫(kù)中電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)非指定區(qū)域而言，在要求充電設(shè)施全覆蓋的情況下，線路敷設(shè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇插接式母線槽系統(tǒng)，線槽直身段標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)密集插接口，插口設(shè)置靈活，可結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)位群組，方便用戶在變更或新增充電樁位置時(shí)就近解決電源供應(yīng)問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在如今環(huán)境污染較嚴(yán)重的背景下，電動(dòng)汽車(chē)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及能源節(jié)約目的非常重要的有效途徑之一，其對(duì)于降低溫室氣體排放也有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。也就是說(shuō)，新能源電動(dòng)汽車(chē)的推廣和應(yīng)用在我國(guó)發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。因此，為了推動(dòng)新能源電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)企業(yè)必須重視配套充電設(shè)施的電氣設(shè)計(jì)工作，從而滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電能的需求。

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