城市配網(wǎng)電動汽車充電樁設(shè)計和布點的探討

龔琦莉

【摘要】本文主要分析充電樁在電動汽車中的重要作用，探討電動汽車在發(fā)展過程中如何正確運(yùn)用當(dāng)前所具備的資源，并且介紹了小區(qū)物業(yè)中充電樁當(dāng)前情況和加強(qiáng)技術(shù)的措施。

【關(guān)鍵詞】電動汽車；充電樁；建設(shè)；設(shè)計方案

一、城市配網(wǎng)電動汽車充電樁現(xiàn)狀

近年來，我國電動汽車的數(shù)量越來越多，其市場投放量也逐年增加，部分地區(qū)已經(jīng)開始關(guān)注建設(shè)充電配套設(shè)施，充電配套設(shè)施能夠為電動汽車帶來很多的保障，以此來推動電動汽車的發(fā)展。充電樁建設(shè)數(shù)量和分布范圍直接決定電動汽車能被哪些區(qū)域所應(yīng)用到，是提高電動汽車應(yīng)用范圍和提高其商業(yè)化的重要之處。從電網(wǎng)建設(shè)路線方面來講，目前電動汽車能源供給模式多是以慢充為主，快充為輔的模式，所以，加強(qiáng)電動汽車交流電樁的建設(shè)就當(dāng)今社會來講是非常重要的。

電動汽車交流電樁主要是指將電樁安裝在電動汽車外部，與交流電網(wǎng)進(jìn)行連接，以此來為電動汽車提供電量的裝置。例如，居民小區(qū)停車場，商場電動汽車停車位等都設(shè)有電動汽車充電裝置。本文探討電動汽車在發(fā)展過程中如何正確運(yùn)用當(dāng)前所具備的資源，并且介紹了小區(qū)物業(yè)中充電樁當(dāng)前情況和加強(qiáng)技術(shù)的措施。

二、建設(shè)思路

電動汽車充放電技術(shù)主要有單向無序的VOG模式、單向有序的V1G模式、雙向有序的V2G模式。現(xiàn)階段，充電設(shè)施主要以VOG模式運(yùn)行，為“低碳交通、綠色出行”計劃構(gòu)筑基礎(chǔ)平臺，推動新能源汽車的使用和推廣，以減少汽車工業(yè)對石油的依賴，降低化石能源消耗比例。

目前，智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，充電設(shè)施運(yùn)行模式有傳統(tǒng)的運(yùn)行模式已經(jīng)轉(zhuǎn)向V2G模式，該模式能夠?qū)㈦妱悠嚺c電網(wǎng)之間的能量達(dá)成有效互換，同時還能夠有效結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行情況和收到的運(yùn)行指令來進(jìn)行相應(yīng)的動態(tài)呼應(yīng)，以此來發(fā)揮出電動汽車分布式移動儲能的應(yīng)用能力；能夠有效抑制多種能源的浪費(fèi)，產(chǎn)生可再生能源，以此來提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。然而，在V2G模式中仍然存在多種技術(shù)上的問題。

三、充電樁建設(shè)技術(shù)及布點方案

充電樁所涉及到的應(yīng)用范圍是公交車、社會用車和家庭用車，所以能夠停放車輛的地方又可以設(shè)置充電樁。

（一）商場停車場、居民小區(qū)、醫(yī)院停車場、公交車站、機(jī)場、火車站、旅游景點、游樂場等區(qū)域都可以作為充電樁布點。

（二）對于政府部門來講，其辦公場所停車場必須設(shè)置與電動車數(shù)量相等的充電樁。

（三）居民小區(qū)內(nèi)部停車場也要保證充電樁數(shù)量要與電動車數(shù)量相等。

（四）就社會公共停車場來講，其充電樁的數(shù)量要占據(jù)停車位的四分之一來設(shè)定，同時還要設(shè)置專門的電動汽車停車位，在其停車位設(shè)置充電樁。

目前，建設(shè)資金仍然有限，所以在基本配置方面要減少一些；就社會公共停車場停車數(shù)量和流動性來講，最開始可以按照停車位的10%來進(jìn)行充電樁的配置，主要有六個設(shè)計要點。

（一）電源主要運(yùn)用的是AC380V，采用的制度是三相五線，建設(shè)充電樁時首先可以利用停車場自身具備的配電房內(nèi)部備用饋線開關(guān)進(jìn)行引接，當(dāng)發(fā)現(xiàn)引接吃力時，則可以進(jìn)行加饋線柜等。

（二）當(dāng)充電樁總電源接人公變負(fù)荷時，對于加裝總計量裝置就顯得不那么重要，可加可不加；接入專變負(fù)荷則要加裝總計量裝置，這樣才能夠與轉(zhuǎn)變用戶進(jìn)行合理的資金結(jié)算。

（三）充電樁如何安裝要根據(jù)安裝區(qū)域的實際情況來決定，安裝區(qū)域較為狹窄的區(qū)域要采用壁掛式或者前開門的落地式充電樁；當(dāng)安裝區(qū)域不具備安全條件時，則可以向物業(yè)申請進(jìn)行平移停車位檔桿。充電樁主要是由15個回流電路組成，同時還要在配線過程中保證負(fù)荷分配均勻。

（四）在電纜敷設(shè)階段，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實際情況，以以往的電纜溝為基準(zhǔn)，進(jìn)行契合性敷設(shè)，為了促使其整體質(zhì)量與預(yù)期目標(biāo)高度相符，還需要對強(qiáng)電與弱點進(jìn)行隔離；而地下停車場的管線敷設(shè)應(yīng)當(dāng)盡可能的應(yīng)用明敷形式，橋架敷設(shè)也不能例外。由于實際施工階段地形影響范疇也普遍較廣，這就需要在特殊區(qū)域中采取破復(fù)措施，合理縮減車庫破復(fù)面積。

（五）由于電動汽車交流充點樁建設(shè)本身涵蓋項目就比較多，為了提升設(shè)計整體指標(biāo)，就需要對施工流程及施工成本等進(jìn)行綜合考量，只有在提高施工便利性的基礎(chǔ)上，促使其通信質(zhì)量更加可靠，才能促使通信形式不斷優(yōu)化，為后續(xù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。在實際設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)在樁群間應(yīng)用低壓寬帶載波，促使無線局域網(wǎng)的應(yīng)用能效充分發(fā)揮，而工業(yè)則以太網(wǎng)交換機(jī)為應(yīng)用主體，尤其是在就地組網(wǎng)中還應(yīng)當(dāng)融入EPON等技術(shù)；關(guān)于主站上行數(shù)據(jù)的設(shè)置，則應(yīng)當(dāng)在進(jìn)一步強(qiáng)化與周邊變電站光纖互聯(lián)的基礎(chǔ)上，完成對小區(qū)域停車場的互聯(lián)上送，在這一應(yīng)用背景下，各個級次應(yīng)當(dāng)逐步延伸，只有以級量為硬性指標(biāo)，其總體優(yōu)勢才能得以凸顯。

（六）在進(jìn)行回路設(shè)置時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際需求及停車場實際情況，對接地形式進(jìn)行綜合衡量，接地形式以TN-S為基準(zhǔn)，相對的全部的充電樁都以PE總線形式進(jìn)行接地，在條件允許的情況下，可以在線路的最末端進(jìn)行線路的交叉接地，這樣既能保證接地能效，也能實現(xiàn)對整體結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化；在對充電形式進(jìn)行選擇時，應(yīng)當(dāng)以預(yù)付非卡型為主體，這樣就能提高結(jié)算效率，以就地結(jié)算形式為核心，就能打破對主站實時數(shù)據(jù)庫的依賴性，相對的局限性問題也能得到合理縮減。

四、電動汽車交流電充樁建設(shè)設(shè)計功能規(guī)范

交流電充樁的電能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高度符合，尤其是其自動化水平的提升十分重要，因此，在實際設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)促使其功能優(yōu)勢不斷完善；其次，交流充點樁應(yīng)當(dāng)具有人機(jī)交互優(yōu)勢，這樣在應(yīng)用環(huán)節(jié)其功能上的多樣化優(yōu)勢就能充分凸顯，相對的交流充點樁不僅需要完成對輸入設(shè)備的手動控制，更應(yīng)當(dāng)對充點形式進(jìn)行精準(zhǔn)定位，促使其設(shè)定方向更加科學(xué)及合理。

綜上所述，在電動汽車市場投放量顯著增加的當(dāng)今社會，建設(shè)充電配套設(shè)施的重要性也隨之不斷凸顯，這就在一定程度上推動著電動汽車的快速發(fā)展。而充電樁數(shù)量及布局等因素會對電動汽車的應(yīng)用范圍產(chǎn)生直接影響，這就需要結(jié)合實際需求，對電動汽車充電樁建設(shè)進(jìn)行針對性及合理性設(shè)計，促使方案能效的進(jìn)一步優(yōu)化及完善，推動充電樁的建設(shè)。