民用建筑地下車庫充電樁配電設計解決方案

曲福君

摘? ? 要：在經濟全球化時代，自然資源消耗量日漸增加，有些資源一出現(xiàn)枯竭情況，因此，人們對綠色環(huán)保的關注度越來越高。新能源汽車成為其中的一種新嘗試，對電動汽車的推廣使用則是一個重要體現(xiàn)，但如果相應的充電樁設備跟不上發(fā)展，那么推廣電動汽車將是空談。在人員密集的民用建筑地下庫對充電樁的需求以及要求都非常高，必須要做好相應的充電樁配電設計，滿足人們的日常需求。

關鍵詞：民用建筑;地下車庫;充電樁配電設計

1? 引言

目前，我國發(fā)展的新能源汽車主要有插電式混合動力汽車以及純電動汽車這兩種，這就要求相應的民用建筑裝備相應的充電設施。根據相關條例要求，要求民用建筑地下車庫百分百建設相關的充電設施或者預留相關的建設條件，設計充電樁已經成為了目前民用建筑中電氣設計的一個重要的內容。為了更好的符合國家規(guī)定的要求，就民用建筑地下車庫充電樁配電設計問題應該進行詳細的探討，提出合適的解決方案。

2? 車位與充電樁的比例

動力電池的能量密度和續(xù)駛里程是電動汽車最重要的兩個參數(shù)，鋰電池目前使用壽命5～8年，充電循環(huán)壽命600～1000次。為保持電池良好，延長電池壽命，電量下降到20%時需要充電（防止過放電），充電到電量的80%～90%時即停止充電（防止過充電）。

電動汽車續(xù)駛里程以前為150km左右，現(xiàn)在可以達到200km以上，隨著技術進步電池能量密度的提高，新產品的出臺，續(xù)駛里程將能達到300km以上，這樣的續(xù)駛里程基本上可以滿足大部分人通勤里程和短途出行的需求。

按新能源汽車發(fā)展的路線圖，電動汽車續(xù)駛里程大，充電時間短以后，其普及率將提高。對居住小區(qū)，以續(xù)駛里程300km進行計算，可行駛里程約120km（冬季環(huán)境溫度低，電池電量會衰減，或使用幾年電池反復充放電電量會衰減，或冬、夏季還要開空調），以每天平均通勤里程約24km計算，則每臺電動汽車需要每5天充一次電，即車位與充電樁比例為5∶1，按總車位的20%設充電樁。

3? 用電負荷等級

地下停車庫的用電負荷等級在JGJ100-2015《車庫建筑設計規(guī)范》中規(guī)定，特大型（>1000輛）和大型車庫（301～1000輛）按一級負荷供電;中型車庫（51～300輛）按二級負荷供電;小型車庫（<50輛）按三級負荷供電。而充電樁供電的用電等級根據其使用功能，可不考慮車庫的規(guī)模，均按三級負荷設計。充電樁的智能監(jiān)控系統(tǒng)用電按二級以上負荷設計，系統(tǒng)設置UPS電源作為備用電源。

4? 地下車庫充電樁配電設計注意問題

地下車庫充電樁的設置給人們的生活帶來了方便，但是在進行充電樁配電設計時，還需要注意一些問題，以促進人們的生活水平，提高用電安全。

4.1? 配置充電樁的位置

地下車庫配置充電樁的位置應該綜合考慮電動汽車的類別、進出民用建筑的車流、地下車庫的位置、配電設置等等的因素。通常交流充電樁放置在各層不同的防火分區(qū)，直流充電樁放置在車庫進出口附近的防火區(qū)。如果充電樁的數(shù)目不多，可以盡量集中地放置在同一個防火區(qū)域，便于集中管理。

4.2? 設置配電箱

在充電樁進行配電的地方，可以設置若干個配電箱，安裝在充電樁附近的強電間內，以便于人們進行操作，并且還可以根據配電箱的數(shù)目在電房低壓柜設置相應數(shù)量的回路，能夠進行直接配電，減少不必要的麻煩。

4.3? 充電樁的安裝方式

民用建筑地下車庫充電樁的安裝方式有兩種落地式以及壁掛式。落地式充電樁一般選擇安裝在車位端部，離地0.3m。一般而言，有條件的會選擇壁掛式充電樁的安裝方式。壁掛式充電樁安裝方式將其安裝在墻上或者是柱子上，不會占用車位的空間，壁掛式充電樁的高度應該適當?shù)倪M行提高。如果不是靠墻的車位，需要考慮安裝在柱子上，同時需要避免影響消防栓等等其它功能設施的位置。

4.4? 回路設置方式

在回路設置上，主要要注意短路以及剩余電流保護，可采用低壓斷路器，剩余電流保護可采用選定額定動作電流的方式，以便減少短路或電量過載造成的起火等現(xiàn)象，保障在使用充電樁充電過程中的安全。

5? 民用建筑地下車庫充電樁配電設計解決方案

在對充電樁配電設計時，民用建筑地下庫除了根據法律法規(guī)進行建設，每個地下庫還需要供電部門和相關的業(yè)主進行協(xié)商，并結合用電和供電實際來確定整個充電樁以及配電的設計。

5.1? 以大型住宅小區(qū)為例的充電樁配電設計方案

以建筑面積約35萬平方米的較大型的住宅大型小區(qū)為例，按照相關規(guī)定，地下車庫車位大約需2260個，充電樁需配備約車位個數(shù)的百分之二十。相關的配電裝置應根據實際情況進行設計，可選擇將充電樁電源與住宅小區(qū)配電所連接，或建立獨立配電所。在輸入總容量核算方面，以理想的交流充電樁配電設計為基礎，滿足全部車位充電總容量為7000kVA左右。在先期設計中，若一個配電所約可提供95個充電樁，則總負荷約為480kVA，對于配電所提供的防火分區(qū)都能夠滿足。完整的充電裝置在計費、監(jiān)控等方面應該有相應的設施與系統(tǒng)，遠期則需要增加多個變壓器，根據實際情況增加車載充電、充電樁安全檢測等技術，便于管理人員進行維護。

5.2? 以高層商住為例的充電樁配電設計方案

商住用房以一二層為公建配套以及商業(yè)，三層以上為住宅為例，車位數(shù)量一般為500左右，但是商業(yè)用電、住戶用電根據供電部門要求要分離，因此要設立兩套變配電房。由于總容量為605 kVA，以單相交流樁為例，按7kW/樁位計算，K1=0.2，K2=0.8，則一共有兩種情況，以充電樁滿足全部車輛，需要將近1500kVA的電容量，此時需兩臺1000 kVA的變壓器，此時的負荷率為74%。另一種情況，以滿足百分之十為例，則需將近1000kVA的電容量，需一臺1250 kVA的變壓器，此時負荷率為74%，剩余的則需要780kVA，需一臺1000 kVA的變壓器，此時負荷率為78%。在進行民用建筑地下車庫充電樁配電設計時， 應該結合實際的環(huán)境情況進行相應的方案設計，不能夠照搬全套，應當以住宅小區(qū)為例，進行方案設計。

6? 結束語

綜上所述，隨著我國節(jié)能減排政策的大力開展，電動汽車將會得到越來越多的使用，相應的充電樁的建設也會得到更多的推廣。目前，民用建筑地下車庫充電樁配電設計正面臨著許多的問題。在進行配電設計中，要結合充電樁的技術要求，注意配電設計中的問題，提出相應的解決方案。因此，本文結合實例，結合實際情況，作出相應的配電設計，以期能夠為我國的經濟、環(huán)境、節(jié)能等多個方面做出努力。

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