新能源汽車充電樁選型以及安裝研究

張開泉

（云南移民產(chǎn)業(yè)投融資有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

改革開放至今，可持續(xù)發(fā)展理念下，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐漸提升，使得我國(guó)新能源技術(shù)得到跨越式發(fā)展。在人與自然沖突不斷加劇的情況下，汽車新能源技術(shù)為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐[1]。其中，汽車充電樁作為伴隨新能源汽車發(fā)展而形成的充電設(shè)施，新能源汽車充電樁在新能源汽車發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。對(duì)此，文章以新能源汽車充電樁選擇及安裝建議為研究方向，通過(guò)對(duì)新能源汽車充電樁發(fā)展及充電樁選擇、安裝等建議，旨在為我國(guó)新能源汽車充電樁選擇與安裝提供參考幫助。

1 新能源汽車充電樁類型及特點(diǎn)

目前，我國(guó)新能源汽車充電樁主要分為直流充電樁與交流充電樁兩種，具體如表1 所示。

表1 新能源汽車充電樁類型

目前，我國(guó)新能源汽車充電樁主要以直流充電樁為主，而直流充電樁又分為單槍充電樁、雙槍輪充充電樁、雙槍同充充電樁及一拖四普通群充。直流充電樁類型及特點(diǎn)如表2 所示。

表2 直流充電樁類型及特點(diǎn)

充電樁選擇時(shí)應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，選擇兼容性高、擴(kuò)展性好、適用車型多充的電樁類型，以免由于充電樁不適應(yīng)發(fā)展而造成不能正常使用。

2 新能源汽車充電樁選擇及安裝建議

2.1 新能源汽車充電樁選擇建議

2.1.1 充電樁功率方面

目前，國(guó)內(nèi)新能源汽車充電樁大部分為直流充電樁，在對(duì)直流充電樁進(jìn)行選型時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)以小區(qū)實(shí)際情況為依據(jù)，在保證可為新能源汽車用戶提供基本保障的同時(shí)，從充電樁功率選取出發(fā)進(jìn)行選擇。充電樁功率選擇原則如表3 所示。

表3 充電樁功率選擇原則

2.1.2 樁充電特性

從新能源汽車充電樁充電特征角度出發(fā)分析，結(jié)合快慢充兩種方式進(jìn)行分析?？斐滠嚻涑潆姳堵蕬?yīng)控制在大于等于3C，應(yīng)將電池容量控制在100kW·h，并在車身上配置2 個(gè)直流充電接口做好電槍，同時(shí)充電。由于快充車電池容量偏小，在其車輛運(yùn)營(yíng)過(guò)程中一次耗電量占比較大，在分析充電站場(chǎng)中運(yùn)營(yíng)電量需求時(shí)，要保證車輛在發(fā)車換班間隔做好快速充電及合理補(bǔ)充電量[2]。慢充車應(yīng)保證充電倍率小于3C，慢充車電池容量較大，多大于100kW·h，車身配置過(guò)程中可創(chuàng)建1 個(gè)直流充電接口，采用單槍單充方式。由于電池容量較大，運(yùn)行中要分析線路往返一次性消耗電量占比較小問(wèn)題，在每次發(fā)車間隔期間做好快速充電，一天最少補(bǔ)充2～3 次才能滿足慢充車充電要求。

此外，慢充車上也可采取“快充慢補(bǔ)”的技術(shù)方式，確保在發(fā)車和換班時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行快速充電。在此過(guò)程中應(yīng)結(jié)合新能源汽車具體特點(diǎn)來(lái)選擇充電樁，以免發(fā)生深沖深放電及影響電池使用壽命，即當(dāng)新能源汽車電池電量低于30%時(shí)，需要補(bǔ)充電量，可利用大功率充電樁實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)電，將電池容量直接補(bǔ)充到80%以上?？紤]到BMS 系統(tǒng)對(duì)于電池有效保護(hù)，需要對(duì)充電樁輸入電池功率情況進(jìn)行主動(dòng)限制，合理對(duì)快充時(shí)間進(jìn)行定義，通常來(lái)說(shuō)，快充到電池容量70%時(shí)所需要時(shí)間應(yīng)是慢充到50%時(shí)所需要的時(shí)間。

2.1.3 使用場(chǎng)景

目前，新能源汽車在居民小區(qū)中的使用率不高，且居民小區(qū)中安裝直流充電樁區(qū)域也很少。由于新能源汽車充電電源選取原則十分嚴(yán)格，所以有應(yīng)對(duì)其進(jìn)行充電電源選取基礎(chǔ)進(jìn)行研究。確保充電樁功率選擇應(yīng)將電纜線長(zhǎng)度控制在8.0～10.0m，電池容量要控制在80～180kW·h，續(xù)航里程要控制在80～300km 在此情況下，安裝人員可為該小區(qū)安裝雙槍同充式充電樁。除此之外，在小區(qū)或者其他區(qū)域中往往會(huì)建設(shè)有露天停車場(chǎng)，在針對(duì)該種停車場(chǎng)進(jìn)行充電樁選型工作時(shí)候，應(yīng)該保證所選充電樁具備抗雨雪等功能，避免因?yàn)橥獠凯h(huán)境因素而妨礙其正常工作，對(duì)新能源汽車用戶充電產(chǎn)生影響[3]。值得注意的是，這一問(wèn)題對(duì)選型人員專業(yè)技能水平有很高要求，如工作人員因?yàn)槭韬龆斐伤x充電樁發(fā)生故障，影響到其正常使用，勢(shì)必造成大量新能源汽車用戶出行受阻。

2.2 新能源汽車充電樁安裝建議

2.2.1 功率選擇與計(jì)算方面

新能源汽車充電樁在功率選擇和計(jì)算方面要求較高。如慢充通常在夜間進(jìn)行，主要是利用新能源汽車所在小功率交流充電方式，充電中需要足夠時(shí)間（晚上21：00—次日早上7：00）進(jìn)行充電，具體說(shuō)，新能源汽車充電樁慢充電量計(jì)算：慢充的充電量Q=60kW·h（電池容量）×（100%-30%）=42kW·h。

與上述公式充電量Q 相結(jié)合對(duì)充電與樁功率展開分析，計(jì)算出充電啟停和校準(zhǔn)時(shí)間并推算出計(jì)算公式，確保慢充車可在充足充電時(shí)間條件下可達(dá)到充電功率最大化，充分滿足新能源汽車車載充電技術(shù)規(guī)范要求。目前，鑒于新能源汽車交流充電與技術(shù)發(fā)展相互適應(yīng)要求，需采用交流充電樁并將其最大功率控制在42kW左右配合交流充電樁，因此，如足夠充電前提下合理選擇充電樁，慢充車優(yōu)先選擇7kW 充電樁為宜。

2.2.2 新能源汽車充電樁布局

建立與布置新能源汽車充電樁時(shí)，應(yīng)制定相應(yīng)布置原則滿足新能源汽車充電要求。其中，不同新能源汽車充電需求與充電方式不盡相同，進(jìn)行充電設(shè)施建設(shè)中應(yīng)結(jié)合安裝場(chǎng)景及具體情況進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，有效提升充電站整體使用效率的同時(shí)，可利用有限資源對(duì)新能源汽車公共交通與非公共交通使用領(lǐng)域進(jìn)行分析，確保能夠滿足多種新能源汽車車型充電需求。建設(shè)中，應(yīng)在符合充電設(shè)施布局基本原理的基礎(chǔ)上再以市場(chǎng)為導(dǎo)向，為不同種類新能源汽車提供充電服務(wù)實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施合理布局[4]。文章認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)充電站規(guī)劃應(yīng)明確如下4 個(gè)基本原則。新能源汽車充電樁布局如表4 所示。

表4 新能源汽車充電樁布局

2.2.3 電動(dòng)汽車充電樁安裝流程及注意事項(xiàng)

（1）安裝流程。新能源汽車充電樁安裝過(guò)程中應(yīng)遵循相關(guān)施工程序，確保施工過(guò)程科學(xué)性和合理性。安裝流程如表5 所示。

表5 安裝流程

（2）注意事項(xiàng)。車輛與充電樁的間距是安裝者應(yīng)特別注意問(wèn)題。如新能源汽車側(cè)身面對(duì)著充電樁，安裝者應(yīng)保證充電樁不會(huì)影響到車輛門正常開啟，主要標(biāo)準(zhǔn)為車輛到充電樁最小間距約為0.4m；當(dāng)充電站位于車輛后部時(shí)，應(yīng)保證車輛與其相距不超過(guò)0.5m。此外，安裝人員應(yīng)該保持充電樁和面建筑之間安全距離，并在安裝完畢之后為其他人員預(yù)留維修空間，防止安裝點(diǎn)與規(guī)范不符但無(wú)法在不造成利益損失情況下對(duì)充電樁進(jìn)行調(diào)整[5]。在制訂安裝計(jì)劃之前，相關(guān)工作人員應(yīng)先到目標(biāo)小區(qū)，經(jīng)過(guò)物業(yè)公司對(duì)該小區(qū)基本情況有全面了解，以此才能為以后安裝工作打好基礎(chǔ)。

此外，在進(jìn)行充電樁正式安裝時(shí)除要保證自己人身安全之外，還應(yīng)綜合考慮多種因素。例如，為防止充電樁在安裝時(shí)被雨水沖刷，可選擇搭建遮陽(yáng)棚。表6為安裝原則。完成充電樁安裝之后，工作人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行定期保養(yǎng)，以此才能保證充電樁質(zhì)量。針對(duì)這一問(wèn)題，有關(guān)企業(yè)可制定相應(yīng)規(guī)章制度規(guī)范維修人員工作行為，并對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行定期培訓(xùn)，培養(yǎng)其責(zé)任感。且在安裝工作完成后，有關(guān)企業(yè)應(yīng)該對(duì)新能源汽車用戶進(jìn)行更多宣傳，以此提高新能源汽車充電樁使用效率。

表6 安裝原則

3 結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)新能源汽車充電樁建設(shè)在選型安裝上都有較高要求，需要綜合大量政策規(guī)劃和技術(shù)報(bào)告為新能源汽車合理選擇運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并以新能源汽車基本型號(hào)和技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，合理化選擇新充電樁功率。對(duì)此，應(yīng)在城市中不同場(chǎng)合對(duì)充電樁進(jìn)行選擇與安裝，以滿足新能源汽車日常充電需求為目標(biāo)，提升我國(guó)新能源汽車行業(yè)發(fā)展水平，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)充電設(shè)施服務(wù)對(duì)象、布點(diǎn)選址思路有效規(guī)劃和劃分，滿足不同場(chǎng)合不同充電設(shè)施配置比例要求。