浅析住宅小区配建电动车充电设施电气设计

　　【摘 要】随着可持续发展战略的实施，我国新能源车辆在交通运输领域中的应用也变得越来越广泛，但是目前新能源车辆充电设施配套问题以及充电桩在建设方面的缺口问题仍然严重阻碍了新能源汽车的推广和发展。文章主要从住宅小区配建电动车充电设施的角度着手，以新能源电动汽车的发展政策为基础，研究了住宅配建电动车充电设施的电气设计。
　　【关键词】住宅小区；电动车；充电设施；电气设计
　　引言：
　　众所周知，目前我国环境污染问题仍然比较严重，而在整体能源形势日益严峻的背景下，新能源汽车的推广与应用已经逐渐成为我国推动能源可持续发展的基本战略之一。随着新能源电动车辆数量的不断增加，与电动车相配套的充电设施的缺口也越来越大，这严重制约了新能源電动汽车的发展。所以，如何通过配建电动车充电设施的方法，减小两者之间的矛盾，推动新能源汽车的广泛应用，已经成为业内人士重点关注的问题。
　　一、关于新能源电动汽车的发展政策
　　在2015年，我国政府部门度颁布了《住房城乡建设部关于加强城市电动汽车充电设施规划建设工作的通知》，该通知明确指出：自2016年起，城乡规划主管部门在制定住宅小区以及公共建筑新建项目建设规划条件时，必须将新建停车场配套电动车充电设施比例作为严重执行的标准之一，同时针对一定规模的公共建筑以及公共停车场，还针对配建电动车充电设施占总停车位的比例作出了明确的规定。相应标准被纳入住宅小区新建项目强制性标准中，必须在项目设计方案审查阶段中针对该标准的执行情况进行系统审核，由此可见，新能源电动汽车在我国住宅小区建设领域中具有非常理想的发展形势与前景。
　　二、住宅配建电动车充电设施设计
　　在如今技术条件的支持下，新建住宅小区配建电动车可以采取的充电方式有两种类型：第一种是交流电→非车载充电机→直流充电→电池，第二是交流电→交流充电桩→交流供电→车载充电机→直流充电→电池。第一种充电方式就是所谓的快充，充电设施固定安装于电动汽车外，直接与交流电网进行连接，能够为电动汽车动力电池提供直流电源。这种充电方式下，输入电压标准为三相四线制AC380V±15%，工作频率为50.0Hz，输出方式为可调直流电，能够直接面向电动汽车的动力电池提供能源支持。这种充电设施采用基于三相四线制的供电方式，功率充足，输出电压与电流具有较大的可调整范围，满足快充的需求。第二种充电方式就是所谓的慢充，充电设施同样固定安装于电动汽车外，直接连接交流电网系统，可以为电动汽车车载充电机提供交流电源，但此种充电方式下仅提供电力输出，无充电功能，需与车载充电机连接后方可为电动汽车提供电能输入支持。上述两种充电方式具有较大的不同，相关企业需要根据应用场景的不同灵活选择。如在住宅小区停车位所配套建设充电设施中，应优先选择交流充电方式，其他大型公共建筑以及社会公共区域停车场所配套建设充电设施则应以直流充电方式为主。除此以外，部分新建住宅小区也可根据实际需求，部分选择交流充电方式，部分选择直流充电方式。
　　三、住宅配建电动车充电设施电气设计要点
　　（一）电动汽车充电设施规划指标及用电容量估算
　　充电设施用电负荷估算需要在规划阶段考虑项目所在地政府要求的充电设施占总停车位的比例，然后估算用电容量。电动汽车具体的行驶里程还要根据不同厂家生产的车型而定，电池的性能和容量大小都直接影响电动汽车的行驶里程，同时电机性能、自重及载重强度、速度、气温、电池的老化程度、充电器的质量、充电时间等诸多因素也会影响其行驶里程。对于已建项目，也可根据交流充电桩的充电功率和接入数量对变压器的负载率做分析（尽量利用原有的、甚至不需改造的变压器）。在商场、宾馆、医院、办公楼等大型公共建筑中配建的停车场采用直流充电快充模式，充电容量大的设备建议设置专用变压器，采用10kV供电，经变压器降压后再向非车载充电机提供工作电源。充电容量不大的设备可由变压器多回路向非车载充电机提供工作电源。
　　（二）充电装置的选择
　　电动汽车充电装置根据类型可以分为直流充电装置和交流充电装置两种。直流充电装置由电动汽车充电柜机、充电桩组成。其中，直流充电桩由充电枪、电源指示、系统运行状态的监测和运行数据的显示器、刷卡器、急停开关等组成，为电动汽车动力电池提供直流电源。直流充电桩可快速为电动汽车提供充电服务，适应于公共充电站或企业专用充电站的运行使用。交流充电桩是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电能的供电装置。交流充电桩体积小，可很方便地安装于各种公共停车场、单位内部停车场及各种地下停车场，采用自助方式操作，适用于无人管理的各种停车场，用户可自主完成充电、付费等操作。而对于住宅区配建的地下停车库以及城市公共建筑配建地下停车库应该采用交流充电桩充电。
　　（三）充电桩的设置及安装
　　按充电桩安装方式主要可分为壁挂式和落地式方式。充电桩应该根据地下车库停车区域所停车位，进行紧凑有序的排列，并与车库柱网相协调。住宅区地下车库电动汽车充电桩的安装位置不应该影响车辆的出入及车辆位置的停放。所以，住宅区的电动汽车充电桩采用挂壁安装方式比较合适。
　　（四）线路敷设设计
　　在住宅小区室外停车场中，应选择恰当部位预留户外配电箱等装置，然后经配电箱分配电至各个充电设施。如果采用地面充电桩形式，则充电设施原则上应当尽可能靠近充电位布置，以方便充电。与此同时，配电箱设备外缘与充电位边缘间距应当达到0.4m以上，一方面保证使用安全，另一方面，满足充电设施的安装空间充足。而在住宅小区地下停车库专门设置的电动汽车停车区域中，配电线路敷设方式应优先选择树干式或放射式，明确线路路由或专门预留电缆桥架，用电点管线到位，以方便后续物业部门以及电力公司进行安装工作。而针对住宅小区地下停车库中电动汽车停车非指定区域而言，在要求充电设施全覆盖的情况下，线路敷设应当优先选择插接式母线槽系统，线槽直身段标准化设计密集插接口，插口设置灵活，可结合电动汽车停车位群组，方便用户在变更或新增充电桩位置时就近解决电源供应问题。
　　四、结束语
　　总而言之，在如今环境污染较严重的背景下，电动汽车是实现环境保护以及能源节约目的非常重要的有效途径之一，其对于降低温室气体排放也有十分重要的现实意义。也就是说，新能源电动汽车的推广和应用在我国发展资源节约型、环境友好型社会中发挥着关键性的作用。因此，为了推动新能源电动汽车的进一步发展，相关企业必须重视配套充电设施的电气设计工作，从而满足电动汽车对电能的需求。
　　【参考文献】
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