新能源汽車充電樁選型與安裝的探討

孫俊

1 充電樁配建標準及發展趨勢

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

湖北省發布的《湖北省能源發展“十三五”規劃》指出將加快電動汽車充電基礎設施建設。以滿足城市電動汽車需求為出發點，堅持能源互聯網先進發展理念，采用智能電網先進技術，建立電動汽車互動服務平臺，建設充電站410座，充電樁約19萬個。加大充電設施配套電網建設與改造，保障充電設施無障礙接入，確保電力供應暢通無阻，滿足充電設施運營要求。

2 充電樁簡介及選型

2.1 國標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，不調節輸出，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BMS調節輸出電壓和電流，功能比交流樁要復雜很多。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范圍大，可以實現電動汽車快速充電。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 單槍充電的優缺點

優點：結構和使用操作簡單，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，設備投資比較大。②車輛數量限制，夜晚充電時需要人工對車輛進行充電調度。③充電功率較小的汽車充電，剩余功率浪費，系統運營能效比降低，利用率低。④升級改造費用高。

2.2.2 雙槍輪充的優缺點

優點：可以利用夜晚谷時電價，無需人工調度，結構和單槍相同，利用率更高。缺點：無法同時充電，處于大電流充電狀態，無法同時小電流充電，對電池壽命不利，本質上仍然為單充，設備投資大，利用率稍低，升級改造費用較單槍充電樁低。

2.2.3 雙槍同充的優缺點

優點：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調度。

2.2.4 一拖四群充優缺點

優點：在固定模塊上加上動態充電模塊的架構，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，避免導致充電樁不能適應電池技術的發展，無法對電動汽車充電。

3 充電樁負荷計算

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為變壓器負載率，取0.70～0.8；

cosφ為補償后功率因數，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（一般有30kW、45kW、60kW、75kW、90kW、105kW、120kW）；

Cn為小區規劃停車位數量；

Kn為慢充停車位配置數量比例系數（慢充數量/規劃車位數），近期系數取0.20，遠期系數取0.45；

Km為快充停車位配置數量比例系數（快充數量/規劃車位數），近期系數取0.02，遠期系數取0.045；

Kx為充電樁需要系數，充電樁數量（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，充電樁數量（慢充+快充）5～50個，取0.85～0.90；50 個以上，取 0.6～0.7。

注：該公式取自國家標準圖集《充電汽車充電基礎設施設計與安裝編制技術資料》。

4 充電樁的安裝注意事項

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

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

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

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

5 結束語

近幾年新能源汽車的快速發展讓充電設施顯得捉襟見肘，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，發展充電基礎設施迫在眉睫，也是時代發展的需要。

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

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