關于民用建筑電動汽車充電設施電氣設計問題的探討

俞志江

摘 ? ?要：當前時期，我國社會經濟日新月異，全國上下大力倡導環保和節能，我國也大力發展新能源汽車，如今，我國能源汽車一共有兩種類型，即純電動汽車與插電式混合動力汽車，所以，一般民用建筑中就需要設置一定的充電設施。按照有關條例要求，民用建筑的地下車庫必須設置相關的充電設施或預留有關的建設條件，而當前時期，民用建筑中的電氣設計中，一個較為關鍵的內容就是對充電樁的設計。想要充分滿足國家規定標準，需要進一步研究和探討民用建筑地下車庫充電樁配電設計的問題，并結合具體實際狀況提出一些可行性的改善方案。為此，文章對其進行了詳細的論述，旨在可以為相關行業人士提供有價值的借鑒與參考，進而為人們的生活提供更多的便利。

關鍵詞：民用建筑;電動汽車;充電設施;電氣設計問題

1 ?引言

近年來，我國社會經濟與科技飛速繁榮發展，各行業的發展勢頭也很良好，電動汽車產業飛速蓬勃發展，電動汽車充電設施建設成為了國家與地方基礎設施建設的關鍵構成部分，為此，國家和地方政府也陸續出臺了一些保護政策，電動汽車充電設施建設成為了急需要解決的一項重要問題，所以，需要們持續不斷的進行研究和探索。

2 ?充電樁的分類和技術參數

直流充電樁也為人們常說的“快充”，可為電動汽車提供需要的充電電源，其中包含了直流充電樁與充電機柜。顯著特點為輸入的電壓應用了三相四線AC380V [±]15%，50Hz的頻率，其輸出的是可調節的直流電，電動汽車的動力電池可直接由此進行充電。其功率較大，有較大范圍的輸出電流與電壓調整，最快1～2小時便可充滿，能夠充分滿足多類車型的充電需求，然而卻會很消耗電池，且其裝置會占用很大的面積，在高速公路停車場、企業專用停車場、城市交通停車場較為適用，在大型的商業辦公停車場通常會少量設置。

“慢充”事實上就是交流充電樁，有車載充電機的電動車需要依靠它供電，類型有兩種，即三相與單相，主要特點為無整流器、安裝方便、占場地小、系統簡單、要連接車載電機方可充電，然而有較長的充電時間，基本會5-8小時才能充滿。最適合使用的地方為大型商業辦公和公共停車場、民用建筑小區停車場，通常交流充電樁會設置在住宅小區停車場，而對于商業辦公停車場而言，需要結合停放電動車的出入頻率，按照合理的比例去配置相應的交流、直流充電樁，以為廣大民眾提供最方便的服務。

3 ?常見充電樁分類

電動汽車充電樁是為各種電動汽車提供充電的裝置，當電動車電池快用完的時候，汽車電池會用充電樁充電，而對于汽車充電樁而言，最關鍵的一點就是高效性與安全性，下面是充電樁的常見分類：

（1）根據安裝條件可將其分為兩種，即壁掛式與立式充電樁。（2）根據服務對象可分為三種，即自用充電樁、專用充電樁、公共充電樁。（3）根據地點分為室外、室內充電樁。（4）根據充電口數量分為一樁一充與一樁多充充電樁。（5）按充電類型分為直流與交流充電樁。直流充電樁，也是所謂的“快充”，交流電網為其供電，其也是非車載電動汽車動力電池直流供電裝置。

直流充電樁是直流電，能輸出電壓且電流可大范圍調節，可滿足電動汽車動力電池的快速充電。而“慢充”，實際即為交流電動汽車充電樁，交流電網向其供電，作為一種供電裝置可向電動汽車車載充電機提供交流電。交流與直流充電樁有很大的不同，直流充電樁可直接充電，而交流充電樁想要為電動汽車充電，需要依靠連接車載充電機這個媒介。而民用建筑的地下室中對充電樁的設計應用的是：自用的一樁一充的交流充電樁。為此，文章主要論述了交流充電樁的民用建筑地下室充電樁的配電系統設計。

4 ?地下車庫充電樁配電設計注意問題

4.1 ?配置充電樁的位置

在充分考慮好配電設置、地下車庫位置、民用建筑車流、電動汽車類型后，在對地下車庫充電樁位置進行合理配置，一般情況下，各層不同的防火區會設置交流充電樁，車庫進出口附近防火區要設置直流充電樁，若充電樁數量很少，則需要最大程度將其在同個防火區域進行集中放置，從而方便管理。

4.2 ?設置配電箱

充電樁配電處，可適當設置多個配電箱，且將其在充電樁附近的強電間內進行安裝，從而方便人為操作。另外，還能按配電箱數量將一定數量的回路設置在低壓柜內，可進行直接供電，節省很多麻煩。

4.3 ?充電樁安裝方式

落地式、壁掛式是民用建筑地下車庫充電樁主要的兩種安裝方式，通常，在車位尾端會安裝落地式充電樁，且要高出地面0.3m。若條件佳可選用壁掛式充電樁的安裝方式，其在柱子或墻上安裝較為適用，且不會占車位空間，且需要適當提升壁掛式充電樁高度，若車位不靠墻，則就需要將其安在柱子上，且一定要注意保證不能對消防栓等其他功能設施的位置造成影響。

4.4 ?回路設置方式

為確保充電樁的用電安全，一般狀況下，充電樁到配電箱回路需設計成低壓斷路器，以更好的保護短路以及剩余電流。

5 ?民用建筑地下車庫充電樁配電設計解決方案

在對充電樁配電設計時，民用建筑地下庫除了根據法律法規進行建設，每個地下庫還需要供電部門和相關的業主進行協商，并結合用電和供電實際來確定整個充電樁以及配電的設計。

5.1 ?以大型住宅小區為例的充電樁配電設計方案

以建筑面積約35萬平方米的較大型的住宅大型小區為例，按照相關規定，地下車庫車位大約需2260個，充電樁需配備約車位個數的百分之二十。相關的配電裝置應根據實際情況進行設計，可選擇將充電樁電源與住宅小區配電所連接，或建立獨立配電所。在輸入總容量核算方面，以理想的交流充電樁配電設計為基礎，滿足全部車位充電總容量為7000kVA左右。在先期設計中，若一個配電所約可提供95個充電樁，則總負荷約為480kVA，對于配電所提供的防火分區都能夠滿足。完整的充電裝置在計費、監控等方面應該有相應的設施與系統，遠期則需要增加多個變壓器，根據實際情況增加車載充電、充電樁安全檢測等技術，便于管理人員進行維護。

5.2 ?以高層商住為例的充電樁配電設計方案

商住用房以一二層為公建配套以及商業，三層以上為住宅為例，車位數量一般為500左右，但是商業用電、住戶用電根據供電部門要求要分離，因此要設立兩套變配電房。由于總容量為 605kVA，以單相交流樁為例，按7kW/樁位計算，K1=0.2，K2=0.8，則一共有兩種情況，以充電樁滿足全部車輛，需要將近1500kVA的電容量，此時需兩臺1000 kVA的變壓器，此時的負荷率為74%。另一種情況，以滿足百分之十為例，則需將近1000kVA的電容量，需一臺1250kVA的變壓器，此時負荷率為74%，剩余的則需要780kVA，需一臺1000kVA的變壓器，此時負荷率為78%。在進行民用建筑地下車庫充電樁配電設計時，應該結合實際的環境情況進行相應的方案設計，不能夠照搬全套，應當以住宅小區為例，進行方案設計。

6 ?結束語

總體而言，在社會經濟飛速發展下，我國正在努力發展節能減排，為此，電動汽車會應用的更為廣泛，鑒于此，充電樁的建設也勢在必行。如今，有一系列問題存在于民用建筑地下車庫充電樁配電設計中，在配電設計中，需要嚴格按照充電樁的技術要求，重點關注配電設計中的相關問題，進而尋找到可行的解決方法，以期最終可以為人們生活與工作提供更加便捷的服務。

參考文獻：

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