李秀清 孫濱

山東正晨科技股份有限公司

目前我國(guó)常用新能源汽車有純電動(dòng)汽車和油電混合型汽車兩種類型，為了推動(dòng)新能源汽車，使其能夠取代傳統(tǒng)能源汽車，需要保障動(dòng)力源供應(yīng)?？梢姡诿裼媒ㄖ性O(shè)置相應(yīng)的充電設(shè)施，對(duì)于汽車入庫(kù)后能夠及時(shí)充電意義重大。

一、充電樁類型與技術(shù)要求

（一）充電樁的類型

隨著電動(dòng)汽車的增多與發(fā)展，充電樁的類型也不斷增多，但是，從實(shí)際情況來看，主要有交流充電樁和直流充電樁兩種。前者其占地面積小，而且整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作容易，但是，充電速度相對(duì)較慢，適合應(yīng)用在民用建筑地下車庫(kù)。后者主要由充電柜和直流充電裝置構(gòu)成，其具有電流和電壓調(diào)整幅度大，在充電時(shí)能夠?qū)㈦娔苤苯記_入電動(dòng)汽車中，充電速度快，能夠滿足不同類型的電動(dòng)汽車充電需求[1]。但是，直流充電方式，容易損壞電池，縮短其壽命，而且占地面積大，主要被應(yīng)用在企業(yè)專用停車場(chǎng)、城市交通停車場(chǎng)，在民用建筑停車場(chǎng)中很少應(yīng)用。

（二）技術(shù)要求

民用建筑地下車建設(shè)的充電樁以交流充電樁為主，其具有達(dá)到充電時(shí)間后能夠自動(dòng)切斷電源，一旦發(fā)生過載、短路、漏電等各種異常現(xiàn)象時(shí)，能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào)?？偟膩碚f，在技術(shù)方面，需要在滿足相應(yīng)的規(guī)范和法律法規(guī)基礎(chǔ)上，從阻電、阻燃、預(yù)警等功能方面入手進(jìn)行分析，提高充電樁性能。采用的電源線應(yīng)當(dāng)以阻燃電纜和護(hù)管等材料為主，同時(shí)，安裝空氣開關(guān)，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)[2]。

二、充電樁配電設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn)

（一）合理設(shè)置充電樁位置

位置的選擇與設(shè)置是充電樁建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，為了確保設(shè)置的充電樁符合要求，而且能夠滿足民用建筑主的應(yīng)用需求。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮住戶進(jìn)出車輛情況、采用的電動(dòng)器類別、電動(dòng)汽車車位數(shù)等各項(xiàng)內(nèi)容，綜合分析各項(xiàng)影響因素，科學(xué)設(shè)計(jì)，只有這樣才能確保最終充電樁配電設(shè)計(jì)的合理性。如果電動(dòng)汽車數(shù)量少，在地下車庫(kù)設(shè)置少量充電樁就能夠滿足住戶的應(yīng)用需求[3]。在充電樁數(shù)量較少狀況下，對(duì)于充電樁在配置設(shè)計(jì)上可以采取集中方式，將充電樁設(shè)置在同一個(gè)防火區(qū)內(nèi)，將相應(yīng)的配電設(shè)備設(shè)置在不遠(yuǎn)處，通過集中方式對(duì)充電樁進(jìn)行科學(xué)管理。如通電動(dòng)車數(shù)量較多，可以適當(dāng)增加充電樁書數(shù)量。若配置了較多的充電樁，要對(duì)不同類型的充電樁的特點(diǎn)進(jìn)行確定，依據(jù)不同類型的充電樁，將充電樁安裝哎固定區(qū)域。例如，可以將充電速度較快的直流充電樁配置在地下車庫(kù)出口處，而對(duì)于充電速度相對(duì)較慢的交流充電樁，可以將其安裝在不同防火區(qū)域中。

（二）安裝充電樁采用的方式

對(duì)于充電樁來說，其安裝主要有的落地安裝和壁掛安裝兩種方式。通常來說，采取落地方式安裝充電樁，安裝過程相對(duì)簡(jiǎn)單。采取落地方式進(jìn)行充電樁安裝時(shí)，為了保證符合要求，相關(guān)工作人員需要提前對(duì)居建住戶擁有電動(dòng)車的高度、類型等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行全面調(diào)查，從而確保最終安裝的充電樁能夠滿足應(yīng)用需求。而如果采取掛壁式方式安裝充電樁，主要是將充電樁安裝在建筑的柱子或者墻壁上，需要注意的是，采取該方式安裝充電樁，要盡量減小安裝對(duì)于消防等基礎(chǔ)設(shè)施造成等不良影響，同時(shí)，壁掛式安裝充電樁，安裝高度需要超過30cm。

（三）合理設(shè)置充電樁配電箱

設(shè)置配電箱是充電樁配電設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)于配電箱來說，其設(shè)置的合理性對(duì)充電樁的應(yīng)用會(huì)造成直接影響。由此可見，在進(jìn)行充電樁配電設(shè)計(jì)期間，需要提高對(duì)配電箱具體設(shè)置內(nèi)容的重視。針對(duì)配電箱的具體數(shù)量，需要在對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置，如果充電樁數(shù)量較少，設(shè)置一個(gè)配電箱就能夠滿足應(yīng)用需求[4]。如果充電樁數(shù)量較多，需要配置多個(gè)配電箱，確保能夠滿足所有用戶充電需求，避免由于的無法充電，而對(duì)人們對(duì)電動(dòng)汽車的應(yīng)用造成不良影響。此外，在設(shè)置配電箱時(shí)，要注意安全性，為了確保配電箱在應(yīng)用時(shí)的安全系數(shù)，以及設(shè)置的合理性，要適當(dāng)隔離配電箱，在電箱外側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置保護(hù)欄，樹立警示牌，避免用戶與配電箱直接接觸，發(fā)生事故。

（四）設(shè)置配電箱回路

在設(shè)置配電箱回路期間，需要注意對(duì)剩余電路及短路電流的保護(hù)。針對(duì)剩余電流保護(hù)，可以利用額定動(dòng)作電流方式，最大程度降低過載電流帶來的不良影響。而對(duì)于短路波阿虎，可以采用低壓斷路器，一旦出現(xiàn)短路，低壓斷路器能夠發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)短路的保護(hù)，避免發(fā)生事故。對(duì)于配電箱來說，合理設(shè)置回路，能夠使配電箱在應(yīng)用期間的安全系數(shù)能夠得到進(jìn)一步提高，確保用戶在應(yīng)用充電樁時(shí)的安全性，以免發(fā)生安全事故。

三、地下車庫(kù)充電樁配電策略

（一）設(shè)置充電樁配電接入點(diǎn)

通過對(duì)地下車庫(kù)充電樁的就應(yīng)用情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要在夜間被應(yīng)用，而夜間也是住宅中人們用電的高峰期，因此，如果將充電樁直接連接到的住宅的供電網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)加大住宅用電符合，這會(huì)對(duì)供電可靠性、安全性帶來一定風(fēng)險(xiǎn)，因此，需要與住宅之外的供電網(wǎng)絡(luò)相連接。

（二）設(shè)置智能程序

通過設(shè)置的智能程序可以對(duì)充電樁進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于電動(dòng)汽車來說，其在運(yùn)行期間，電池能量密度，續(xù)航里程是兩項(xiàng)重要參數(shù)，其與電動(dòng)汽車的壽命長(zhǎng)度有著緊密聯(lián)系。一般來說，汽車中的鋰電池的壽命長(zhǎng)度在5-8年之間，充電循環(huán)壽命在1000次左右，因此，為了提高鋰電池質(zhì)量，延長(zhǎng)其壽命，需要在鋰電池電量不足20%時(shí)，對(duì)其進(jìn)行充電，避免電池出現(xiàn)放電、過電等不良現(xiàn)象，而當(dāng)電量沖到80%-90%后，停止充電，通過這種充電方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池能量的彌補(bǔ)，避免電池遭受到破壞，影響人們對(duì)電動(dòng)汽車的應(yīng)用。但是，從實(shí)際情況來看，用戶對(duì)電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)有限，以及不夠重視，在對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí)，通常都是在夜間進(jìn)行，直到第二天早上才會(huì)結(jié)束充電，這種“野蠻”的充電方式，對(duì)電池會(huì)造成破壞，縮短電池壽命?？紤]到人們的實(shí)際需求，在配置充電樁時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)充電樁設(shè)置智能程序，通過對(duì)智能程序進(jìn)行應(yīng)用，在充電時(shí)，充電樁能夠自主感應(yīng)電動(dòng)汽車充量，在充電達(dá)到80-90%時(shí)，能夠自動(dòng)停止供電，延長(zhǎng)電動(dòng)汽車壽命，進(jìn)而用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)[5]。

（三）設(shè)置充電樁數(shù)量

過去一段時(shí)間電動(dòng)汽車行駛里程在150km左右，而隨著人們對(duì)電動(dòng)汽車研究的不斷深入，以及科技發(fā)展，國(guó)家提高了對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的重視，從而滿足用戶需求，提高用戶體驗(yàn)度，推動(dòng)電動(dòng)汽車普及。近幾年，電動(dòng)汽車鋰電池能量密度屢創(chuàng)新高，這使電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到了的300km，這一續(xù)航里程能夠滿足許多數(shù)人短途出行、通勤需求。電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的增加，充電時(shí)間不斷的縮短，這使電動(dòng)汽車普及程度進(jìn)一步提高，針對(duì)這一現(xiàn)象，只需要在地下車庫(kù)中設(shè)置充電樁，就能夠滿足需求。但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行充電樁設(shè)置時(shí)，需在滿足用戶需求基礎(chǔ)上，最大程度降低成本。下面以續(xù)航里程300km/d為例進(jìn)行分析，電動(dòng)汽車行駛里程約120km，以每天平均通勤為20km計(jì)算，在每臺(tái)電動(dòng)車需要每間隔6天進(jìn)行一次充電，即按照電動(dòng)汽車數(shù)量與充電樁6：1比例設(shè)置即可，在滿足用戶應(yīng)用需求基礎(chǔ)上，提高充電樁利用率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

四、地下車庫(kù)充電樁配電策略實(shí)例分析

（一）項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

某市一民用建筑住宅小區(qū)的總的建筑面積約為321800m2，小區(qū)在2020年年末建設(shè)完畢，在2021年年初投入使用。依據(jù)相關(guān)部門制定的具體標(biāo)準(zhǔn)，將該小區(qū)歸類為大型住宅小區(qū)。對(duì)該小區(qū)地下車庫(kù)的停車車位數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查分析可以確定，該小區(qū)的一共有停車車位數(shù)2250個(gè)。根據(jù)我國(guó)規(guī)劃部門出臺(tái)的條例，新建建筑住宅，在進(jìn)行地下車庫(kù)充電樁配電設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)車位數(shù)據(jù)的20%配置即可。而隨著小區(qū)住宅內(nèi)用戶數(shù)的增多，電力汽車的增多，應(yīng)當(dāng)逐漸增加充電樁數(shù)量。由此可見，在起初階段進(jìn)行充電樁配電設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)20%車位數(shù)開展，將充電樁單元與小區(qū)配電所相連接，同時(shí)，需要依據(jù)小區(qū)內(nèi)住戶數(shù)量，擴(kuò)大配電所容量。除此之外，為了避免浪費(fèi)資源，提高充電樁配電設(shè)計(jì)成本，應(yīng)當(dāng)將充電樁建設(shè)在配電所附近。此外，為了最大程度降低配短縮故障帶來的不良影響，需要在建筑住宅小區(qū)中配置一個(gè)獨(dú)立配電室，使其發(fā)揮出供電作用。總而言之，針對(duì)被小區(qū)的情況來看，在小區(qū)地下車庫(kù)充電樁配電設(shè)計(jì)初始階段，需要在小區(qū)內(nèi)的充電樁配置一個(gè)獨(dú)立配電室，而且，要全面考慮容量等各項(xiàng)影響因素，逐步完成充電樁配電設(shè)計(jì)。

（二）核算充電樁輸入總?cè)萘?/h3>

該小區(qū)在先期設(shè)計(jì)期間，小區(qū)地下車庫(kù)車位數(shù)為2250個(gè)，依據(jù)20%車位數(shù)計(jì)算，需要考慮到的停車數(shù)量約為450個(gè)，通過對(duì)小區(qū)地下車庫(kù)的實(shí)際情況，能夠計(jì)算先期設(shè)計(jì)20%停車車位數(shù)進(jìn)行分析，充電在最大容量約為2360kVA，而從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，設(shè)計(jì)依據(jù)100%停車位數(shù)的充電樁進(jìn)行分析，總?cè)萘考s為6980kVA。同時(shí)，通過對(duì)小區(qū)的所在城市，及周邊城市的電動(dòng)車市場(chǎng)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)中比較受人們歡迎電動(dòng)車充滿電后，最大續(xù)航里程能夠達(dá)到220km，對(duì)該城市中多數(shù)電動(dòng)車的應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查能夠發(fā)現(xiàn)，該人員電動(dòng)車每天行駛里程約為22km，這一數(shù)據(jù)也與該小區(qū)的用戶的情況基本一致。對(duì)于該小區(qū)地下室車庫(kù)的前期設(shè)計(jì)依據(jù)20%標(biāo)準(zhǔn)開展，在問題分析時(shí)，需要將這些因素全部都考慮在內(nèi)，確保完成地下車庫(kù)充電樁的配置情況能夠滿足住宅內(nèi)用戶的需求。此外，需要注意的是，在一般狀況下，電動(dòng)汽車充電機(jī)輸入功率會(huì)小于充電樁的最大輸出功率，因此，僅依據(jù)這一點(diǎn)對(duì)充電樁的輸出功率進(jìn)行計(jì)算與確定無法滿足應(yīng)用需求?？梢姡诰唧w配電設(shè)計(jì)期間，要適當(dāng)加大充電樁輸出功率，確保其能夠滿足應(yīng)用需求。

（三）先期充電樁配電設(shè)計(jì)

在先期充電樁配電設(shè)計(jì)按照20%規(guī)格開展，每一個(gè)配電所在運(yùn)行期間需要為約90個(gè)充電樁提供充電服務(wù)，通過分析可知，該小區(qū)的配電所在具體運(yùn)行期間，其總負(fù)荷超過了450kVA。依據(jù)該小區(qū)地下車庫(kù)的具體建設(shè)情況，以及用戶對(duì)的充電樁應(yīng)用的具體需求，在每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)當(dāng)設(shè)置24-26個(gè)充電樁。同時(shí)，考慮到不同防火分區(qū)的面積大小也存在一定差異，在進(jìn)行停車數(shù)位設(shè)置時(shí)，需要依據(jù)具體情況而定?？偟膩碚f，具體設(shè)計(jì)期間，為了確保最終充電樁設(shè)計(jì)的合理性，依據(jù)地下車庫(kù)的不同防火分區(qū)設(shè)計(jì)停車位數(shù)，適當(dāng)調(diào)整充電樁數(shù)量進(jìn)行確定，適當(dāng)調(diào)整，確保最終設(shè)計(jì)的合理性。此外，該小區(qū)在進(jìn)行地下車庫(kù)充電樁配置時(shí)，為了確保充電樁能夠正確、長(zhǎng)期應(yīng)用，為人們提供高質(zhì)量服務(wù)，對(duì)于配置的充電樁安裝與之相配套的監(jiān)控系統(tǒng)，以及計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)充電樁的應(yīng)用情況進(jìn)行監(jiān)督，這一方面方便用戶對(duì)充電樁進(jìn)行應(yīng)用，另一方面也能夠保護(hù)建設(shè)充電樁單位的合法權(quán)益。在地下車庫(kù)建的充電樁具備了初具規(guī)模后，便可以對(duì)設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，為了方便應(yīng)用，在具體設(shè)計(jì)時(shí)需要預(yù)留無線網(wǎng)接口與有線網(wǎng)接口，方便后續(xù)隨著需求的改變，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)功能進(jìn)行拓展和完善，確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足應(yīng)用需求。針對(duì)設(shè)計(jì)的監(jiān)控與計(jì)費(fèi)系統(tǒng)主機(jī)，要設(shè)置相應(yīng)值班室或管理室，管理人員在管理是或值班室內(nèi)可以對(duì)充電樁具體應(yīng)用情況的監(jiān)督，一旦充電樁在應(yīng)用期間出現(xiàn)故障，維護(hù)人員能夠快速趕到現(xiàn)場(chǎng)，完成對(duì)充電樁的維修與管理，避免問題加重，導(dǎo)致充電樁遭受破壞，無法繼續(xù)應(yīng)用。

（四）遠(yuǎn)期充電樁配電設(shè)計(jì)

以20%車位數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行遠(yuǎn)期充電樁配電設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)以100%標(biāo)準(zhǔn)開展。對(duì)該小區(qū)地下車庫(kù)的情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在理想狀態(tài)下，依據(jù)該小區(qū)地下車庫(kù)車位數(shù)的情況，對(duì)地下車庫(kù)的充電樁配置了10臺(tái)850kVA容量變壓器。與此同時(shí)，在進(jìn)行100%車位數(shù)充電樁配置時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)階段電動(dòng)汽車車載充電機(jī)的實(shí)際情況，以及配置的充電樁的安全技術(shù)，電動(dòng)汽車電池研發(fā)技術(shù)等各項(xiàng)內(nèi)容，做好市場(chǎng)調(diào)研作業(yè)，以此為基礎(chǔ)，為遠(yuǎn)期充電樁配電設(shè)計(jì)作業(yè)的順利開展提供技術(shù)理論與數(shù)據(jù)支持。此外，考慮到人們環(huán)保意識(shí)的提高，以及電動(dòng)汽車技術(shù)的成熟，其在安全性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯，這也就使小區(qū)內(nèi)的電動(dòng)汽車數(shù)量不斷增多，因此，對(duì)于該小區(qū)地下車庫(kù)，需要定期增加充電樁數(shù)量，擴(kuò)大電源變壓器容量，增加電源變壓器數(shù)量，而對(duì)于出現(xiàn)故障的充電樁，需要及時(shí)維修，而對(duì)于通過維修無法恢復(fù)的充電樁，要對(duì)其進(jìn)行更換。此外，在充電樁配電設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證完成設(shè)計(jì)，建設(shè)的充電樁能夠投入應(yīng)用，滿足該小區(qū)住戶應(yīng)用需求。在具體設(shè)計(jì)時(shí)一方面要考慮我國(guó)出臺(tái)的與配電設(shè)計(jì)相關(guān)的各項(xiàng)條例，另一方面還要加強(qiáng)與小區(qū)內(nèi)業(yè)主的溝通，掌握業(yè)主的需求，在此基礎(chǔ)上，開展充電樁配電設(shè)計(jì)，確保最終設(shè)計(jì)的合理性。

五、結(jié)語

隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的不斷增多，建設(shè)充電樁成為了一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。但是，從實(shí)際情況來看，民用建筑建設(shè)地下車庫(kù)充電樁建設(shè)需要考慮的問題較多，因此，要加強(qiáng)對(duì)這一內(nèi)容探討，確保最終建設(shè)的合理性，為人們提供高質(zhì)量服務(wù)。