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民用建筑充电桩电气设计要点与分析

2023-08-25 来源:钮旅网
民用建筑充电桩电气设计要点与分析

摘要:随着国家大力倡导和发展新能源事业,电动汽车的市场占有率与日俱增,充电桩作为与之配套的重要载体,也将步入高速发展的时代。如何合理、安全、可靠的给充电桩的供电是值得探讨的问题。

关键词:交流充电桩、直流充电桩、供配电系统

引言:在2018年,国家颁布了《电动汽车分散充电设施工程技术标准 》GBT 51313-2018,要求新建住宅配建停车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件,大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10%。

一、充电桩类型

目前民用建筑车库内的充电设施通常采用的是传导式充电。传导式充电设施又分为交流充电桩和直流充电桩,交流充电桩是指采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源的专用供电装置,通常由人机交互单元、控制单元、计量单元、安全防护单元组成。直流充电桩,俗称就是“快充”,它是固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。

二、充电桩设置基本原则 1.

有规律、停放较长时间的电动车,建议设置以交流充电桩为主的充电设备,如家用、办公楼等。

2.

停车时间较短的充电、应急充电、运营等,以直流或大功率交流充电设备为主,如超市、商场等。

三、电动汽车充电设施负荷等级

负荷等级 描述 应用举例 不低于二级负荷 中断供电将在公共安全方面造成较大损失的充电设施 公安巡逻车用的非车载充电机 中断供电将对公共交通、社会秩序造成较大影响的充电设施 救护车、公交电动车等用的非车载充电机 三级负荷 施 其他场所的充电设居住小区、商场、办公等用的快、慢充设施 四、充电桩供配电系统

(1)充电桩总电源采用0.4kV低压配电系统,接地采用TN-S系统;供配电系统图如下所示:

(2)每个防火分区设置充电桩专用配电箱,将低压电源引至充电车位附近。配电箱至分散充电设施应预留电缆通道;

(3)充电桩配电箱向充电桩供电的出线回路均设置短路保护和剩余电流保护功能的低压断路器;

(4)为避免变压器负荷率太低的情况,要充分考虑充电桩负荷同时使用系数的问题,充电桩供配电需用系数选取如下表所示:

充电设备类型 需要系数Kx 台交流充单数台需要系数Kx (台) 交流充电桩 家用交流充电桩 1 电桩系1 1 公共场所单台交流充电桩 .95 ≥0数 5 0.87~0.94 公共场所多台7KW交流充电桩 8~1 0.230 0.38~0.45 非车载充电机 30kW直流充电设备 0.4~0.8 60 0.29~0.35 60kW直流充电设备 0.2~0.7 80 0.28~0.35 充电桩建议选型如下表所示

类别 额定功率(kW) 电流额定供电电源 隔离开关QB QA 断路器(A) 交流充电桩 7 33 单相220V P 63A/2MCB 40/2P 30mA 0.1s 非车载充电机 30 48 三相380V 4P 100A/MCCB 63/4P 30mA 0.1s 非车载充电机 60 96 三相380V 4P 160A/MCCB 125/4P 30mA 0.1s 五、充电桩布置要求

根据现行国标《电动汽车分散充电设施工程技术标准 》GBT 51313-2018 第4.02条要求,充电设备外廓距充电车位边缘的净距不宜小于0 . 4 m,故充电桩布置如下图所示:

六、充电桩监控管理系统

(1)充电桩监控系统包括充电监控系统、供电监控系统和安防监控系统。 (2)充电桩供电监控系统纳入到变配电监控系统中,安防监控系统由充电桩设置区域内已经设置的相关末端点位来兼顾。

(3)充电监控系统为充电桩自带系统,由充电桩供货商同步实施,并预留对外上传数据的通信接口。

(4)充电监控系统宜具备数据采集、控制调节、数据处理与存储、事件记录、报警处理、设备运行管理、用户管理和权限管理、报表管理与打印、可扩展、对时等功能。

(5)充电监控系统应具备以下数据采集功能:充电桩工作状态、温度、故障信号、

功率、电压、电流和电能。

(6)充电监控系统应实现向充电设备下发控制命令、遥控启停、校时、紧急停机、

远方设定充电参数等控制调节功能。

(7)充电监控系统具备的数据处理与存储、事件记录、报警处理、设备运行管理、用户管理和权限管理等功能应符合现行国家标准要求。

结束语:

充电桩的大力发展是必然的趋势,相信随着科技的不断进步,充电桩的电气设计将会更加合理化、智能化。

参考文献:

【1】 民用建筑电动汽车充电设备配套设施设计规范 DBJ50-218-2015. 【2】 国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见 (国办发〔2015〕73号)

【3】 电动汽车分散充电设施工程技术标准 GBT 51313-2018.

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