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新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配置

更新時間:2017-09-08 點擊次數(shù): 3317次

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司上海 嘉定   201801

 

引言

  電動汽車作為種新能源交通工具,具有幾乎無污染、排放、低噪聲、使用維護簡單、運行維護費用低等點,是在能源危機和環(huán)境危機嚴重的大背景下發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具。家對新能源電動汽車推廣的同時也配套推出了購置補貼政策,使得新能源電動汽車的推廣普及非常迅速,越來越多的家庭愿意選擇新能源電動汽車。充電樁作為電動汽車所必須的重要配套基礎(chǔ)充電設(shè)施,普及速度也異常迅猛。

充電樁配建標準

  辦發(fā)[2014]35號及辦發(fā)[2015]73號文件明確要求按照適度超前的原則規(guī)劃設(shè)置新能源汽車充電樁,新建住宅配建停車位應(yīng)100%建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件。根據(jù)辦發(fā)的文件,北京市規(guī)定居住類建筑應(yīng)將18%的配建機動車停車位作為電動車停車位,浙江省地標DB 331121-2016《民用建筑電動汽車充電設(shè)施配置與設(shè)計規(guī)范》也規(guī)定根據(jù)不同規(guī)模城市的指標級別,新能源慢充樁的配建比例應(yīng)為10%~14%,其他部分省份也有相應(yīng)的配套措施陸續(xù)出臺,都對新建住宅小區(qū)的新能源汽車充電樁的建設(shè)標準提出了要求。

充電樁負荷計算

2.1 充電樁變壓器容量計算公式

SΣ=Kt*Kx*Cn*(Kn*Pn+Km*Pm)/(η*cosФ)

SΣ--變壓器總安裝容量(kVA);

η--變壓器負載率,取0.70~0.8;

cosФ--補償后功率因數(shù),取0.95;

Pn--交流充電樁(慢充)安裝功率,取7kW;

Pm--直流充電樁(快充)安裝功率,取60kW作為基數(shù)(般有30kW、45kW、60KW、75kW、90kW、105kW、120kW);

Kn--慢充停車位配置數(shù)量比例系數(shù)(即,實際慢充停車位數(shù)量/小區(qū)規(guī)劃停車位數(shù)量),近期系數(shù)取0.20,遠期系數(shù)取0.45;

Km--快充停車位配置數(shù)量比例系數(shù)(即,實際快充停車位數(shù)量/小區(qū)規(guī)劃停車位數(shù)量),近期系數(shù)取0.02,遠期系數(shù)取0.045;

Kx--充電樁需要系數(shù),充電樁數(shù)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--充電樁同時使用系數(shù),充電樁數(shù)量(慢充+快充)5~50個,取0.85~0.90; 50個以上,取0.6~0.7。

Cn--小區(qū)規(guī)劃停車位數(shù)量。

  注:該公式取自家標準圖集《充電汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計與安裝編制技術(shù)資料》,當(dāng)僅有種類型的充電樁時,此公式計算結(jié)果偏小。

2.2 充電樁變壓器容量計算公式二

a)單臺充電機輸出容量為:P=Un*I

單臺充電機輸入容量為:S=P/ηcosФ

式中:

P--單臺充電機的輸出功率;

Un--充電電壓;

I--充電電流;

S--單臺充電機的輸入容量;

η--充電機效率,取0.9;

cosФ --充電機功率因數(shù),取0.9;

b)充電站內(nèi)充電機輸入總?cè)萘繛椋?/p>

SΣ= K(S1+S2+S3……Sn )

SΣ--充電機的輸入總?cè)萘浚?/p>

S1~Sn--各臺充電機的輸出功率;

K--充電機同時工作系數(shù),取0.8。

  該公式取自中南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標準-Q/CSG 11516.2--2010,當(dāng)充電樁數(shù)量較多時結(jié)果偏大,K值應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。

2.3 充電樁變壓器容量計算示例

  某住宅小區(qū)地下車庫共分四個防火分區(qū),每個防火分區(qū)設(shè)置停車位70~90個,共設(shè)置停車位348個,按照住建部新建住宅配建停車位應(yīng)100%預(yù)留充電設(shè)施建設(shè)安裝條件要求,統(tǒng)設(shè)計預(yù)留充電樁變壓器、配電設(shè)施及管線通道。建設(shè)單位可根據(jù)實際需求分期實施。

  參照交直流充電設(shè)施的配建比例大于10%的要求,設(shè)置35個車位為物業(yè)管理用公共停車位(采用大功率直流充電樁),其他313個車位均為住戶產(chǎn)權(quán)停車位。物業(yè)管理用公共停車位采用4個拖四群充落地式120kW直流充電樁,10個雙槍落地式60kW直流充電樁,輸入電壓AC380V(三相五線)。住戶用充電樁采用壁掛(吊掛)式交流充電樁,額定功率7kW,輸入電壓AC220V(單相三線)。

  現(xiàn)選用公式計算充電樁變壓器容量,按照近期規(guī)劃時變壓器容量計算:

SΣ=Kt*Kx*Cn*(Kn*Pn+Km*Pm)/(η*cosФ)

=0.85*0.55*348*(0.2*7+0.02*60)/0.8*0.95

=163*(1.4+1.2)/0.76

=419.3/0.76

=557kVA

近期規(guī)劃采用臺630kVA變壓器。

按照遠期規(guī)劃時變壓器容量計算:

SΣ=Kt*Kx*Cn*(Kn*Pn+Km*Pm)/(η*cosФ)

=0.85*0.55*348*(0.45*7+0.045*60)/0.8*0.95

=163*(3.15+2.7)/0.76

=1254kVA

遠期規(guī)劃采用臺1250kVA變壓器。

充電樁選型

1)應(yīng)選擇具備高兼容性和擴展性,適用車型多、易升級的充電樁,避免導(dǎo)致充電樁不能適應(yīng)電池技術(shù)的發(fā)展,無法對電動汽車充電。

2)直流充電樁的型式:單槍、雙槍輪充、雙槍同充、拖四普通群充。

3)各種型式缺點:

方案

設(shè)備投資

充電成本

運營效率

升級改造

單槍式

雙槍輪充

較高

雙槍同充

較高

拖四群充

交流充電樁

 

單槍充電的缺點:

點:結(jié)構(gòu)和使用操作簡單,成本低。

缺點:

a)只能按照zui大供電功率的電動汽車進行配置,設(shè)備投資比較大。

b)車輛數(shù)量限制,夜晚充電時需要人工對車輛進行充電調(diào)度。

c)充電功率較小的汽車充電,剩余功率浪費,系統(tǒng)運營能效比降低,利用率低。

d)需要給后期更大功率的汽車充電時,需要購買新的充電樁,升級改造費用高。

雙槍輪充的缺點:

點:可以利用夜晚谷時電價,無需人工調(diào)度,充電2輛車,結(jié)構(gòu)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(tài),無法同時小電流充電,對電池壽命不利,本質(zhì)上仍然為單充,設(shè)備投資大,利用率稍低,升級改造費用較單槍充電樁低。

雙槍同充的缺點:

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(yù)調(diào)度。

拖四群充缺點:

點:在固定模塊上加上動態(tài)充電模塊的架構(gòu),投資較小,次可充電車輛多。

缺點:無法地分配功率。

4)選型表

充電樁型號

功率

輸入電壓

輸出電壓

適配車型

AEV-AC007D系列

7kW

AC220V

AC220V

小型乘用車

AEV-AC040D系列

40kW

AC380V

AC380V

小型乘用車

AEV-DC060SLAOG系列

60kW

AC380V

DC300-750V

小型乘用車、大巴車

AEV-DC060SLAOD系列

60kW

AC380V

DC200-500V

小型乘用車

AEV-DC120SLAOG系列

120kW

AC380V

DC300-750V

小型乘用車、大巴車

AEV-AC020DY

20kW

AC220V

DC200-550V

小型乘用車

 

充電樁安裝

  電動汽車與充電樁之間應(yīng)保證距離:充電樁安裝在車側(cè)且不妨礙車門開啟時,充電樁外廓(含防撞設(shè)施)距電動汽車凈距不應(yīng)小于0.4m,充電設(shè)備安裝在車尾時,充電設(shè)備外廓(含防撞設(shè)施)距電動汽車凈距不應(yīng)小于0.5m。

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

  充電樁采用落地式安裝方式時應(yīng)符合下列要求:

1)充電樁基礎(chǔ)應(yīng)抬高,高出場地地坪的高度室內(nèi)不應(yīng)低于100mm,室外不應(yīng)低于250mm;

2)底座基礎(chǔ)宜大于充電樁長寬外廓,尺寸不應(yīng)低于50mm。

  充電樁采用壁掛式安裝方式時應(yīng)滿足下列要求:

1)應(yīng)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(yīng)固定可靠;

2)設(shè)備安裝高度應(yīng)便于操作,設(shè)備人機界面操作區(qū)域水平線距地面宜為1.5m。

  充電樁采用吊掛式安裝方式時應(yīng)滿足下列要求:

1)吊掛式安裝適用于車庫內(nèi)交流充電樁在無墻(柱)處的安裝,吊掛支架應(yīng)垂直與地平面安裝,吊掛支架應(yīng)滿足承重要求并固定可靠不能產(chǎn)生晃動;

2)安裝高度應(yīng)便于操作,設(shè)備人機界面操作區(qū)域水平線距地面宜為1.5m。

結(jié)束語

  新能源汽車是種很有勢的交通工具,積極、穩(wěn)妥地推進與其配套的充電樁設(shè)計與安裝,能夠促進新能源汽車的推廣與普及,降低居民的出行成本,減少城市生活環(huán)境中污染物的排放。

 

參考文獻:

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品圖集《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計與安裝圖集》

作者簡介:劉細鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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