摘要：隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，新能源汽車的技術水平不斷提高，電動汽車的生產(chǎn)能力不斷提高，電動汽車的廣泛使用，對電動汽車充電設備的需求不斷增加。與此同時，地方政府出臺了相關的支持政策，國家電網(wǎng)實施了電價優(yōu)惠，并在全國各地建立了充電樁。結合大型購物中心的地下停車場，詳細介紹了充電設備的電氣設計，并提出了一些技術措施。

關鍵詞：充電樁；DC；交流；電氣設計；

引言

能源、環(huán)境、石油、空氣污染和全球溫度不斷上升。開發(fā)和利用新能源勢在必行。在此背景下，中國應從可持續(xù)發(fā)展的角度大力推動新能源汽車的發(fā)展。電動汽車是新能源汽車的重要發(fā)展趨勢。充電樁是發(fā)展電動汽車的必要基礎設施，是推動電動汽車普及推廣的重要途徑。

1電動汽車充電樁原理

1.1充電樁簡介及分類

充電樁相當于加油站的加油機，插在地上，插在墻上，插在社區(qū)、車庫、充電站。充電樁的輸入端與AC電網(wǎng)相連，每個輸出部分都配有充電插頭，為電動汽車充電。根據(jù)充電樁的充電模式，可分為直流和交流。AC充電樁是電動汽車的電池，由三相或單相AC供電；DC充電樁是利用DC直接充電電池的一種方式。

1.2交流和直流充電樁的技術特點

交流樁：又稱低速充電樁，由汽車內(nèi)部充電器供電。雖然功率不大，充電不快，但價格不貴，主要用于社區(qū)充電樁。城市與城市的電力系統(tǒng)相連，只為城市供電，沒有任何充電能力，只能通過充電器（即電動汽車上的充電器）充電。主要為7kW，由于車載充電器功率小，約8小時，具有結構簡單、成本低、安裝方便等優(yōu)點。

DC電樁：即快速充電樁，是一種快速充電的電動裝置。該系統(tǒng)連接交流電網(wǎng)，輸出DC電壓，為電動汽車的電池供電。DC充電樁采用三相四線電源，功率大，輸出電流大，能滿足快速充電的要求。電源超過30kW，一般在1-2小時內(nèi)完成。其優(yōu)點是充電快，但成本高，充電速度快。

充電服務收入的構成主要是充電服務費+電費，其成本為固定成本(人工、折舊)和變更成本(電費和停車場收入分成)。比如50kW快速充電站，如果服務費保持在0.5元，從7%到12%，單樁收入可以從-0.05提高到0.9300元，彈性強。運行效率對充電樁的效益影響很大。

2充電樁電氣設計實例

2.1工程概況

商業(yè)綜合體地下車庫共2層，面積5萬多平方米，共設置充電樁20個，其中慢充電樁3個，快充電樁22個。從項目的建筑平面圖上可以看出：二樓是停車樓和超市；三樓是商場，也是地下車庫的出入口。其中，停車樓較大，允許停放車輛容量為63輛，車庫內(nèi)有2個電動汽車充電樁。地下一層主入口位于B區(qū)（東側）、商場A區(qū)（北側），通道設置消防電梯1部。機械車庫入口設置在兩層和三層，分別位于B區(qū)西南角和C區(qū)西北角。車庫地面標高-19.2.2m。電動汽車充電樁均設置C、B、D三層。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(GB50058-2014).四條規(guī)定：“多臺設備共享同一配電電路時，應設置總配電箱"，并符合《電動汽車交流充電設施技術規(guī)范》（GB/T28418-2012）1.0.第二條規(guī)定“充電設施應設置在建筑物的第一層或地下第一層"，因此本工程電動汽車充電樁應設置在C、B、D三層位于地下室一層。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(GB50058-2014).第一條規(guī)定：“配電系統(tǒng)應能滿足電動汽車和電池充電的需要"，滿足《汽車庫、車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50964-2001）第4.4.第六條規(guī)定：電動汽車、電池充電設施的配電室或者其他專用場所應當設置在建筑物的一樓和地下一樓。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(GB50058-2014).第六條規(guī)定：“用電力電纜供電時，各充電設備應在不同電壓等級連接電力電纜；用低壓電纜供電時，應采用無接觸電跨度、能承受一定負荷電流沖擊的電力電纜。"根據(jù)《電動汽車交流充電設施技術規(guī)范》（GB5.18-2012/T2818.第二條規(guī)定：“充電設備應能滿足不同電壓等級下的可靠運行"，因此本工程充電樁均采用220V交流供電方式。同時，為避免發(fā)生火災事故時人員逃生方向與消防疏散方向不一致造成損失較大的問題，本工程充電樁采用自動滅火裝置保護。

2.2充電樁設置方案

2.2.1電氣設計

根據(jù)國家標準GB50057-95《建筑防雷設計規(guī)范》，當建筑物總配電網(wǎng)有一個或多個防雷裝置時，其防雷系統(tǒng)不能按等效電氣設備計算，但建筑防雷設計應符合規(guī)范要求。本項目為高層建筑，地下室為純商業(yè)建筑。主配電箱安裝漏電斷路器，室內(nèi)配電箱安裝漏電保護開關。電氣系統(tǒng)和保護系統(tǒng)分為配電系統(tǒng)、（漏電保護器和火災報警裝置）和照明設備系統(tǒng)。配電電源和保護電源分別由接地和防雷電源母線引入；電力負荷由二級配電箱供電，配電箱不做開關。

2.2.2配電系統(tǒng)

電氣設備的選擇和布置應符合建筑要求，并符合城市規(guī)劃要求。對于商業(yè)建筑，配電線路包括總配電箱、室內(nèi)配電箱等配電箱。因此，根據(jù)《汽車庫、車庫、停車場設計規(guī)范》的要求，本項目在配電系統(tǒng)中設置了總配電箱和室內(nèi)配電箱。本項目地下二層設有兩個充電站，一個充電槍+一個充電樁，可采用集中控制模式或集中控制+分站控制模式。另一個充電槍+充電槍是集中控制模式。單體建筑地下二層和負層均設有兩個充電樁。由于單體建筑內(nèi)部為商業(yè)區(qū)，配電系統(tǒng)采用一級配電箱和二級配電箱的形式。

2.2.3照明設備

根據(jù)GB50034-2005《建筑設計防火規(guī)范》，在高層建筑中，消防分區(qū)、疏散距離、出口數(shù)量必須符合有關規(guī)定，一類高層建筑的消防出口不少于2個；在消防控制室內(nèi)，自動噴淋系統(tǒng)的報警信號顯示；二、三類高層建筑采用“控制室集中控制"，即每層以上區(qū)域設置消防控制室，區(qū)域消防設備聯(lián)動報警信號顯示在區(qū)域消防控制室。由于電動汽車充電樁有多個充電站，需要實現(xiàn)1-2分鐘的快速充電模式，控制柜內(nèi)的照明設備進行了特殊設計。采用分區(qū)集中控制系統(tǒng)。

2.2.4.總體供電方案

DC充電樁內(nèi)部部件較多。為了方便后期的維護和管理，該項目在B1樓停車場入口附近設置了DC快速充電站。在B1和B2的地下停車場，有大量的AC充電站。

充電樁容量大，配置集中。該項目還配備了500KVA變壓器。負責B1樓所有DC充電站的分配。交流充電站容量小，安裝位置分散。本項目采用交流充電站和其他變電站的電力用戶共享專用變壓器。鑒于我國電動汽車的普及率不高，在計算變壓器容量時必須選擇6。與其他負載共享的交流充電站所需的變壓器系數(shù)為0.5。

3安科瑞充電樁收費運營云平臺

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接到系統(tǒng)的電動自行車充電站和各種充電方式進行不間斷的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁的運行狀態(tài)、充電服務、支付管理、交易結算、資金管理、電能管理、詳細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低等各種故障進行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、住宅小區(qū)、工業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

3.2系統(tǒng)結構

3.3安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

智能大屏幕；實時監(jiān)控；交易管理；故障管理；統(tǒng)計分析；基礎數(shù)據(jù)管理；運維APP；；充電小程序

3.4系統(tǒng)硬件配置

4結語

在電動汽車充電方面，充電方式多種多樣，其中直流快速充電廣泛使用。直流快速充電方式是指通過交流電壓轉換直接將交流電能轉換為直流電能供電動汽車充電的充電方式。由于不需要升壓裝置，技術難度小，成本低，廣泛應用于商業(yè)綜合體地下車庫項目。對于本項目，可充分利用現(xiàn)有商業(yè)綜合體的地下空間資源，根據(jù)周邊條件合理布置充電樁；對于一些空間較大的車庫，也可以使用下屋頂空間作為露天車庫；對于不符合條件的項目，也可以根據(jù)實際情況增加相應的附件和措施，以滿足設計要求。

參考文獻

電動汽車充電樁集中式電能規(guī)劃技術研究[J].賴茂松.汽車實用技術.2018（24）

《電動汽車充電基礎設施設計、施工及驗收規(guī)范》SJG—2015

安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.

賀曉朋,張樂樂,某商業(yè)綜合體地下車庫電動汽車充電樁的電氣設計