孫俊

1 充電樁配建標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展趨勢

國辦發(fā)[2015]73號文件明確要求按照適度超前的原則規(guī)劃設(shè)置新能源汽車充電樁，新建住宅配建停車位應(yīng)100%建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件；為支持新能源汽車充電設(shè)施發(fā)展，湖北省出臺了一系列配套政策，如將新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)用地納入土地綜合利用總體規(guī)劃和年度用地計劃，按照電網(wǎng)項目建設(shè)用地給予保障和優(yōu)惠。武漢市還要求新建小區(qū)和公用大型停車場按照20%的比例規(guī)劃和配置新能源汽車充電設(shè)施。其他部分省份也有相應(yīng)的配套措施陸續(xù)出臺，都對新建住宅小區(qū)的新能源汽車充電樁的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提出了要求。

湖北省發(fā)布的《湖北省能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出將加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。以滿足城市電動汽車需求為出發(fā)點，堅持能源互聯(lián)網(wǎng)先進發(fā)展理念，采用智能電網(wǎng)先進技術(shù)，建立電動汽車互動服務(wù)平臺，建設(shè)充電站410座，充電樁約19萬個。加大充電設(shè)施配套電網(wǎng)建設(shè)與改造，保障充電設(shè)施無障礙接入，確保電力供應(yīng)暢通無阻，滿足充電設(shè)施運營要求。

2 充電樁簡介及選型

2.1 國標(biāo)充電樁有交流樁和直流樁兩種

（1）交流充電樁是給帶有車載充電機的電動汽車提供電源，不調(diào)節(jié)輸出，由于電動汽車車載充電機的功率一般都比較小，所以交流充電樁無法實現(xiàn)快速充電。

（2）直流充電樁是直接給電動汽車電池充電的，根據(jù)BMS調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，功能比交流樁要復(fù)雜很多。由于直流充電樁可直接為電動汽車的電池充電，一般采用三相四線制或三相三線制供電，輸出的電壓和電流可調(diào)范圍大，可以實現(xiàn)電動汽車快速充電。因此得到廣泛運用。

2.2 直流充電樁的型式：單槍、雙槍輪充、雙槍同充、一拖四普通群充

2.2.1 單槍充電的優(yōu)缺點

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)和使用操作簡單，成本低。缺點：①只能按照最大供電功率的電動汽車進行配置，設(shè)備投資比較大。②車輛數(shù)量限制，夜晚充電時需要人工對車輛進行充電調(diào)度。③充電功率較小的汽車充電，剩余功率浪費，系統(tǒng)運營能效比降低，利用率低。④升級改造費用高。

2.2.2 雙槍輪充的優(yōu)缺點

優(yōu)點：可以利用夜晚谷時電價，無需人工調(diào)度，結(jié)構(gòu)和單槍相同，利用率更高。缺點：無法同時充電，處于大電流充電狀態(tài)，無法同時小電流充電，對電池壽命不利，本質(zhì)上仍然為單充，設(shè)備投資大，利用率稍低，升級改造費用較單槍充電樁低。

2.2.3 雙槍同充的優(yōu)缺點

優(yōu)點：比輪充利用率更高。缺點：固定功率，投資較高，利用率稍好于輪充，車輛多時仍需要人工干預(yù)調(diào)度。

2.2.4 一拖四群充優(yōu)缺點

優(yōu)點：在固定模塊上加上動態(tài)充電模塊的架構(gòu)，投資較小，一次可充電車輛多。缺點：無法全面的分配功率。

2.3 在選擇充電樁時應(yīng)選擇具備高兼容性、擴展性、適用車型多和易升級的充電樁，避免導(dǎo)致充電樁不能適應(yīng)電池技術(shù)的發(fā)展，無法對電動汽車充電。

3 充電樁負(fù)荷計算

充電樁專用變壓器容量計算公式：

SΣ為變壓器總安裝容量（kVA）；η為變壓器負(fù)載率，取0.70～0.8；

cosφ為補償后功率因數(shù)，取0.95；

Pn為交流充電樁（慢充）安裝功率，取7kW；

Pm為直流充電樁（快充）安裝功率，取60kW作為基數(shù)（一般有30kW、45kW、60kW、75kW、90kW、105kW、120kW）；

Cn為小區(qū)規(guī)劃停車位數(shù)量；

Kn為慢充停車位配置數(shù)量比例系數(shù)（慢充數(shù)量/規(guī)劃車位數(shù)），近期系數(shù)取0.20，遠(yuǎn)期系數(shù)取0.45；

Km為快充停車位配置數(shù)量比例系數(shù)（快充數(shù)量/規(guī)劃車位數(shù)），近期系數(shù)取0.02，遠(yuǎn)期系數(shù)取0.045；

Kx為充電樁需要系數(shù)，充電樁數(shù)量（慢充+快充）5～10個，取0.75～0.85；10～50 個，取 0.55～0.65；50個以上，取 0.4～0.45；

Kt為充電樁同時使用系數(shù)，充電樁數(shù)量（慢充+快充）5～50個，取0.85～0.90；50 個以上，取 0.6～0.7。

注：該公式取自國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《充電汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計與安裝編制技術(shù)資料》。

4 充電樁的安裝注意事項

（1）電動汽車與充電樁之間應(yīng)保證安全距離：充電樁安裝在車側(cè)且不妨礙車門開啟時，充電樁外廓（含防撞設(shè)施）距電動汽車凈距不應(yīng)小于0.4m，充電設(shè)備安裝在車尾時，充電設(shè)備外廓（含防撞設(shè)施）距電動汽車凈距不應(yīng)小于0.5m。

（2）充電樁安裝應(yīng)預(yù)留檢修和操作空間，其檢修操作面與建（構(gòu)）筑物之間距離不應(yīng)小于0.8m。

（3）充電樁采用落地式安裝方式時應(yīng)符合下列要求：①充電樁基礎(chǔ)應(yīng)抬高，高出場地地坪的高度室內(nèi)不應(yīng)低于100mm，室外不應(yīng)低于250mm；②底座基礎(chǔ)宜大于充電樁長寬外廓，尺寸不應(yīng)低于50mm。

（4）充電樁采用壁掛式安裝方式時應(yīng)滿足下列要求：①應(yīng)豎直安裝于與地平面垂直的墻體，墻面符合承重要求，充電樁應(yīng)固定可靠；②設(shè)備安裝高度應(yīng)便于操作，設(shè)備人機界面操作區(qū)域水平中心線距地面宜為1.5m。

5 結(jié)束語

近幾年新能源汽車的快速發(fā)展讓充電設(shè)施顯得捉襟見肘，加之“有樁無電”“車樁不兼容”“消費成本高”等問題的存在，也影響了新能源汽車的用戶體驗，發(fā)展充電基礎(chǔ)設(shè)施迫在眉睫，也是時代發(fā)展的需要。

[1]王清品.電動汽車充電樁充電管理系統(tǒng)設(shè)計[J].機械設(shè)計與制造工程，2016（3）：57～60.

[2]趙慧娟.淺析電動汽車充電樁系統(tǒng)設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù)，2017（30）：255～256，274.