淺析住宅小區配建電動車充電設施電氣設計

張旭光

【摘 要】隨著可持續發展戰略的實施，我國新能源車輛在交通運輸領域中的應用也變得越來越廣泛，但是目前新能源車輛充電設施配套問題以及充電樁在建設方面的缺口問題仍然嚴重阻礙了新能源汽車的推廣和發展。文章主要從住宅小區配建電動車充電設施的角度著手，以新能源電動汽車的發展政策為基礎，研究了住宅配建電動車充電設施的電氣設計。

【關鍵詞】住宅小區；電動車；充電設施；電氣設計

引言：

眾所周知，目前我國環境污染問題仍然比較嚴重，而在整體能源形勢日益嚴峻的背景下，新能源汽車的推廣與應用已經逐漸成為我國推動能源可持續發展的基本戰略之一。隨著新能源電動車輛數量的不斷增加，與電動車相配套的充電設施的缺口也越來越大，這嚴重制約了新能源電動汽車的發展。所以，如何通過配建電動車充電設施的方法，減小兩者之間的矛盾，推動新能源汽車的廣泛應用，已經成為業內人士重點關注的問題。

一、關于新能源電動汽車的發展政策

在2015年，我國政府部門度頒布了《住房城鄉建設部關于加強城市電動汽車充電設施規劃建設工作的通知》，該通知明確指出：自2016年起，城鄉規劃主管部門在制定住宅小區以及公共建筑新建項目建設規劃條件時，必須將新建停車場配套電動車充電設施比例作為嚴重執行的標準之一，同時針對一定規模的公共建筑以及公共停車場，還針對配建電動車充電設施占總停車位的比例作出了明確的規定。相應標準被納入住宅小區新建項目強制性標準中，必須在項目設計方案審查階段中針對該標準的執行情況進行系統審核，由此可見，新能源電動汽車在我國住宅小區建設領域中具有非常理想的發展形勢與前景。

二、住宅配建電動車充電設施設計

在如今技術條件的支持下，新建住宅小區配建電動車可以采取的充電方式有兩種類型：第一種是交流電→非車載充電機→直流充電→電池，第二是交流電→交流充電樁→交流供電→車載充電機→直流充電→電池。第一種充電方式就是所謂的快充，充電設施固定安裝于電動汽車外，直接與交流電網進行連接，能夠為電動汽車動力電池提供直流電源。這種充電方式下，輸入電壓標準為三相四線制AC380V±15%，工作頻率為50.0Hz，輸出方式為可調直流電，能夠直接面向電動汽車的動力電池提供能源支持。這種充電設施采用基于三相四線制的供電方式，功率充足，輸出電壓與電流具有較大的可調整范圍，滿足快充的需求。第二種充電方式就是所謂的慢充，充電設施同樣固定安裝于電動汽車外，直接連接交流電網系統，可以為電動汽車車載充電機提供交流電源，但此種充電方式下僅提供電力輸出，無充電功能，需與車載充電機連接后方可為電動汽車提供電能輸入支持。上述兩種充電方式具有較大的不同，相關企業需要根據應用場景的不同靈活選擇。如在住宅小區停車位所配套建設充電設施中，應優先選擇交流充電方式，其他大型公共建筑以及社會公共區域停車場所配套建設充電設施則應以直流充電方式為主。除此以外，部分新建住宅小區也可根據實際需求，部分選擇交流充電方式，部分選擇直流充電方式。

三、住宅配建電動車充電設施電氣設計要點

（一）電動汽車充電設施規劃指標及用電容量估算

充電設施用電負荷估算需要在規劃階段考慮項目所在地政府要求的充電設施占總停車位的比例，然后估算用電容量。電動汽車具體的行駛里程還要根據不同廠家生產的車型而定，電池的性能和容量大小都直接影響電動汽車的行駛里程，同時電機性能、自重及載重強度、速度、氣溫、電池的老化程度、充電器的質量、充電時間等諸多因素也會影響其行駛里程。對于已建項目，也可根據交流充電樁的充電功率和接入數量對變壓器的負載率做分析（盡量利用原有的、甚至不需改造的變壓器）。在商場、賓館、醫院、辦公樓等大型公共建筑中配建的停車場采用直流充電快充模式，充電容量大的設備建議設置專用變壓器，采用10kV供電，經變壓器降壓后再向非車載充電機提供工作電源。充電容量不大的設備可由變壓器多回路向非車載充電機提供工作電源。

（二）充電裝置的選擇

電動汽車充電裝置根據類型可以分為直流充電裝置和交流充電裝置兩種。直流充電裝置由電動汽車充電柜機、充電樁組成。其中，直流充電樁由充電槍、電源指示、系統運行狀態的監測和運行數據的顯示器、刷卡器、急停開關等組成，為電動汽車動力電池提供直流電源。直流充電樁可快速為電動汽車提供充電服務，適應于公共充電站或企業專用充電站的運行使用。交流充電樁是固定安裝在電動汽車外，與交流電網連接，為電動汽車車載充電機提供交流電能的供電裝置。交流充電樁體積小，可很方便地安裝于各種公共停車場、單位內部停車場及各種地下停車場，采用自助方式操作，適用于無人管理的各種停車場，用戶可自主完成充電、付費等操作。而對于住宅區配建的地下停車庫以及城市公共建筑配建地下停車庫應該采用交流充電樁充電。

（三）充電樁的設置及安裝

按充電樁安裝方式主要可分為壁掛式和落地式方式。充電樁應該根據地下車庫停車區域所停車位，進行緊湊有序的排列，并與車庫柱網相協調。住宅區地下車庫電動汽車充電樁的安裝位置不應該影響車輛的出入及車輛位置的停放。所以，住宅區的電動汽車充電樁采用掛壁安裝方式比較合適。

（四）線路敷設設計

在住宅小區室外停車場中，應選擇恰當部位預留戶外配電箱等裝置，然后經配電箱分配電至各個充電設施。如果采用地面充電樁形式，則充電設施原則上應當盡可能靠近充電位布置，以方便充電。與此同時，配電箱設備外緣與充電位邊緣間距應當達到0.4m以上，一方面保證使用安全，另一方面，滿足充電設施的安裝空間充足。而在住宅小區地下停車庫專門設置的電動汽車停車區域中，配電線路敷設方式應優先選擇樹干式或放射式，明確線路路由或專門預留電纜橋架，用電點管線到位，以方便后續物業部門以及電力公司進行安裝工作。而針對住宅小區地下停車庫中電動汽車停車非指定區域而言，在要求充電設施全覆蓋的情況下，線路敷設應當優先選擇插接式母線槽系統，線槽直身段標準化設計密集插接口，插口設置靈活，可結合電動汽車停車位群組，方便用戶在變更或新增充電樁位置時就近解決電源供應問題。

四、結束語

總而言之，在如今環境污染較嚴重的背景下，電動汽車是實現環境保護以及能源節約目的非常重要的有效途徑之一，其對于降低溫室氣體排放也有十分重要的現實意義。也就是說，新能源電動汽車的推廣和應用在我國發展資源節約型、環境友好型社會中發揮著關鍵性的作用。因此，為了推動新能源電動汽車的進一步發展，相關企業必須重視配套充電設施的電氣設計工作，從而滿足電動汽車對電能的需求。

【參考文獻】

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