傅 明 华
(江苏筑森建筑设计股份有限公司, 江苏 常州 213022)
摘 要：介绍了充电装置的选型和安装,阐述地下车库电动汽车充电设施的供配电系统设计要求。提出要结合地下车库的建设规模,确定地下车库电动汽车充电设施的供配电系统设计;新建居住区地下停车库、城市公共建筑配建地下停车库的充电桩宜采用交流充电桩。
关键词：地下车库; 直流充电桩; 交流充电桩; 负荷计算
傅明华(1963—),男, 高级工程师,从事建筑电气设计工作。
为了全面贯彻国家新能源汽车发展战略,加快电动汽车充电基础设施建设,促进电动汽车推广应用,新建居住区地下停车库、城市公共建筑配建地下停车库,应按当地城乡规划主管部门要求,根据汽车库所停车位数的一定比例建设电动汽车充电设施,以供电动汽车停车位充电使用[1]。
电动汽车充电装置按类型分为直流充电装置和交流充电装置。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。直流充电桩如图1所示。
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。居住区地下停车库、城市公共建筑配建地下停车库宜采用交流充电桩充电。
图1 直流充电桩
按充电桩安装方式可分为壁挂式和落地式方式。根据地下车库停车区域所停车位,应排列紧凑有序、通车道出入迅速,并与车库柱网相协调。地下车库电动汽车充电桩的安装位置不应影响车辆的出入及车辆位置的停放。因此,电动汽车充电桩采用挂壁安装方式比较合适。挂壁安装方式如图2所示,充电桩应安装在电动汽车停车位旁,便于电源线路接入墙上或柱上。
图2 挂壁安装方式
3.1 负荷计算
单台充电机输入容量为
(1)
式中: P——单台充电机的输出功率;
cosφ——充电机功率因数,取0.9;
η——充电机效率,取0.9。
充电站内充电机的输入总功率为
(2)
式中: K——充电机同时工作系数,取0.8。
地下停车库充电机输入总容量可以根据充电桩设置数量进行计算。根据住建部(建规[2015]199号)文件规定,新建住宅配建停车位应100%预留充电设施建设安装条件,新建大于20 000 m2及以上的大型公共建筑配建停车场,应具有充电设施的停车位不少于总停车位数的10%。按照“一车一机”充电要求,电动汽车充电桩不应少于机动车停车位总数的10%。同时,根据国家标准GB 50966—2014《电动汽车充电站设计规范》[2]要求,交流充电桩应选用额定电压为AC 220 V、额定电流不大于32 A的供电电源。根据国家及行业相关标准,按照统一标准、统一规范、统一标识、安全可靠、适度超前的原则,新建居住区地下停车库、城市公共建筑配建地下停车库宜采用相同规格的AC 220 V、32 A交流壁挂式充电桩。
因此,充电站内充电机输入总容量为0.22×32N≈7N kW,其中N为电动汽车充电桩数量。
3.2 配 电
地下车库交流充电桩宜按防火分区配电,每个防火分区均宜设置电动汽车充电桩配电总柜,配电总柜电源由区域变电所低压配电柜供电。当地下车库面积较大,防火分区较多时,地下车库充电设施用电宜采用专用变电所供电。在防火分区内配电总柜到各充电桩电源应采用放射式供电。当充电桩未带电能计量表时,配电总柜每路出线上还应设置符合供电部门要求的电能计量表。根据每个防火分区不大于4 000 m2,所停车位数约为120辆,按10%的车位数设置电动汽车充电桩,每个防火分区交流充电桩输入功率为84 kW。当充电设备用电负荷在100 kW以下时,根据GB 50966—2014 要求,宜采用低压供电,电源接地系统应采用TN-S系统。为满足供电电源电压偏差要求,变电所低压配电柜出线到地下车库各防火分区内配电总柜的距离不宜超过200 m。单相交流充电桩用电电源应均衡布置在三相上,各充电桩保护接地端子应可靠接地。
3.3 配电线路设计
地下车库充电设施配电线路宜选用阻燃型铜芯交联聚乙烯绝缘类电缆,三相配电回路应选用五芯电缆,单相配电回路应选用三芯电缆,所选电缆的中性线应与相线截面相同[3]。
根据新建住宅配建停车位应100%预留充电设施建设安装条件的要求及地下停车库的具体情况,地下车库电动汽车充电设施配电线路宜采用金属槽盒敷设,当电动汽车充电桩位置待定,金属槽盒应能到达所有停车位,以满足100%预留充电设施条件。出槽盒到充电桩配电线路宜穿金属软管敷设,壁挂式安装的充电桩可采用下进线方式或侧进线方式。
介绍了地下车库电动汽车充电设施的电气设计,提出应按当地城乡规划部门核发的电动汽车充电设施建设指标进行。
根据直流充电装置和交流充电装置的充电特点,新建居住区地下停车库、城市公共建筑配建地下停车库充电桩宜采用交流充电桩。
参考文献：
[1] 车库建筑设计规范:JGJ 100—2015[S].
[2] 电动汽车充电站设计规范:GB 50996—2014[S].
[3] 电动汽车充电站及充电桩设计规范:Q/CSG 11516.2—2010[S].
Electrical Design of Electromobile Charging Facilities in Underground Garage
FU Minghua
(Jiangsu Century of Architecture Design Co., Ltd., Changzhou 213022, China)
Abstract：This paper introduced the selection and installation of charging facilities,and elaborated the design requirements of the power supply and distribution system for charging facilities in underground garage.It is pointed out that the power supply and distribution system design of charging facilities should be confirmed according to the construction scale of underground garage.The charging pole for the underground garage of new building and city public building should adopt the AC charging pole.
Key words：underground garage; DC charging pole; AC charging pole; load calculation
中图分类号：TU 855
文献标志码：B
文章编号：1674-8417(2017)02-0047-02
DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2017.02.011
收稿日期：2016-12-02
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