关于民用建筑电动汽车充电设施电气设计问题的探讨

俞志江

摘    要：当前时期，我国社会经济日新月异，全国上下大力倡导环保和节能，我国也大力发展新能源汽车，如今，我国能源汽车一共有两种类型，即纯电动汽车与插电式混合动力汽车，所以，一般民用建筑中就需要设置一定的充电设施。按照有关条例要求，民用建筑的地下车库必须设置相关的充电设施或预留有关的建设条件，而当前时期，民用建筑中的电气设计中，一个较为关键的内容就是对充电桩的设计。想要充分满足国家规定标准，需要进一步研究和探讨民用建筑地下车库充电桩配电设计的问题，并结合具体实际状况提出一些可行性的改善方案。为此，文章对其进行了详细的论述，旨在可以为相关行业人士提供有价值的借鉴与参考，进而为人们的生活提供更多的便利。

关键词：民用建筑;电动汽车;充电设施;电气设计问题

1  引言

近年来，我国社会经济与科技飞速繁荣发展，各行业的发展势头也很良好，电动汽车产业飞速蓬勃发展，电动汽车充电设施建设成为了国家与地方基础设施建设的关键构成部分，为此，国家和地方政府也陆续出台了一些保护政策，电动汽车充电设施建设成为了急需要解决的一项重要问题，所以，需要们持续不断的进行研究和探索。

2  充电桩的分类和技术参数

直流充电桩也为人们常说的“快充”，可为电动汽车提供需要的充电电源，其中包含了直流充电桩与充电机柜。显著特点为输入的电压应用了三相四线AC380V [±]15%，50Hz的频率，其输出的是可调节的直流电，电动汽车的动力电池可直接由此进行充电。其功率较大，有较大范围的输出电流与电压调整，最快1～2小时便可充满，能够充分满足多类车型的充电需求，然而却会很消耗电池，且其装置会占用很大的面积，在高速公路停车场、企业专用停车场、城市交通停车场较为适用，在大型的商业办公停车场通常会少量设置。

“慢充”事实上就是交流充电桩，有车载充电机的电动车需要依靠它供电，类型有两种，即三相与单相，主要特点为无整流器、安装方便、占场地小、系统简单、要连接车载电机方可充电，然而有较长的充电时间，基本会5-8小时才能充满。最适合使用的地方为大型商业办公和公共停车场、民用建筑小区停车场，通常交流充电桩会设置在住宅小区停车场，而对于商业办公停车场而言，需要结合停放电动车的出入频率，按照合理的比例去配置相应的交流、直流充电桩，以为广大民众提供最方便的服务。

3  常见充电桩分类

電动汽车充电桩是为各种电动汽车提供充电的装置，当电动车电池快用完的时候，汽车电池会用充电桩充电，而对于汽车充电桩而言，最关键的一点就是高效性与安全性，下面是充电桩的常见分类：

（1）根据安装条件可将其分为两种，即壁挂式与立式充电桩。（2）根据服务对象可分为三种，即自用充电桩、专用充电桩、公共充电桩。（3）根据地点分为室外、室内充电桩。（4）根据充电口数量分为一桩一充与一桩多充充电桩。（5）按充电类型分为直流与交流充电桩。直流充电桩，也是所谓的“快充”，交流电网为其供电，其也是非车载电动汽车动力电池直流供电装置。

直流充电桩是直流电，能输出电压且电流可大范围调节，可满足电动汽车动力电池的快速充电。而“慢充”，实际即为交流电动汽车充电桩，交流电网向其供电，作为一种供电装置可向电动汽车车载充电机提供交流电。交流与直流充电桩有很大的不同，直流充电桩可直接充电，而交流充电桩想要为电动汽车充电，需要依靠连接车载充电机这个媒介。而民用建筑的地下室中对充电桩的设计应用的是：自用的一桩一充的交流充电桩。为此，文章主要论述了交流充电桩的民用建筑地下室充电桩的配电系统设计。

4  地下车库充电桩配电设计注意问题

4.1  配置充电桩的位置

在充分考虑好配电设置、地下车库位置、民用建筑车流、电动汽车类型后，在对地下车库充电桩位置进行合理配置，一般情况下，各层不同的防火区会设置交流充电桩，车库进出口附近防火区要设置直流充电桩，若充电桩数量很少，则需要最大程度将其在同个防火区域进行集中放置，从而方便管理。

4.2  设置配电箱

充电桩配电处，可适当设置多个配电箱，且将其在充电桩附近的强电间内进行安装，从而方便人为操作。另外，还能按配电箱数量将一定数量的回路设置在低压柜内，可进行直接供电，节省很多麻烦。

4.3  充电桩安装方式

落地式、壁挂式是民用建筑地下车库充电桩主要的两种安装方式，通常，在车位尾端会安装落地式充电桩，且要高出地面0.3m。若条件佳可选用壁挂式充电桩的安装方式，其在柱子或墙上安装较为适用，且不会占车位空间，且需要适当提升壁挂式充电桩高度，若车位不靠墙，则就需要将其安在柱子上，且一定要注意保证不能对消防栓等其他功能设施的位置造成影响。

4.4  回路设置方式

为确保充电桩的用电安全，一般状况下，充电桩到配电箱回路需设计成低压断路器，以更好的保护短路以及剩余电流。

5  民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案

在对充电桩配电设计时，民用建筑地下库除了根据法律法规进行建设，每个地下库还需要供电部门和相关的业主进行协商，并结合用电和供电实际来确定整个充电桩以及配电的设计。

5.1  以大型住宅小区为例的充电桩配电设计方案

以建筑面积约35万平方米的较大型的住宅大型小区为例，按照相关规定，地下车库车位大约需2260个，充电桩需配备约车位个数的百分之二十。相关的配电装置应根据实际情况进行设计，可选择将充电桩电源与住宅小区配电所连接，或建立独立配电所。在输入总容量核算方面，以理想的交流充电桩配电设计为基础，满足全部车位充电总容量为7000kVA左右。在先期设计中，若一个配电所约可提供95个充电桩，则总负荷约为480kVA，对于配电所提供的防火分区都能够满足。完整的充电装置在计费、监控等方面应该有相应的设施与系统，远期则需要增加多个变压器，根据实际情况增加车载充电、充电桩安全检测等技术，便于管理人员进行维护。

5.2  以高层商住为例的充电桩配电设计方案

商住用房以一二层为公建配套以及商业，三层以上为住宅为例，车位数量一般为500左右，但是商业用电、住户用电根据供电部门要求要分离，因此要设立两套变配电房。由于总容量为 605kVA，以单相交流桩为例，按7kW/桩位计算，K1=0.2，K2=0.8，则一共有两种情况，以充电桩满足全部车辆，需要将近1500kVA的电容量，此时需两台1000 kVA的变压器，此时的负荷率为74%。另一种情况，以满足百分之十为例，则需将近1000kVA的电容量，需一台1250kVA的变压器，此时负荷率为74%，剩余的则需要780kVA，需一台1000kVA的变压器，此时负荷率为78%。在进行民用建筑地下车库充电桩配电设计时，应该结合实际的环境情况进行相应的方案设计，不能够照搬全套，应当以住宅小区为例，进行方案设计。

6  结束语

总体而言，在社会经济飞速发展下，我国正在努力发展节能减排，为此，电动汽车会应用的更为广泛，鉴于此，充电桩的建设也势在必行。如今，有一系列问题存在于民用建筑地下车库充电桩配电设计中，在配电设计中，需要严格按照充电桩的技术要求，重点关注配电设计中的相关问题，进而寻找到可行的解决方法，以期最终可以为人们生活与工作提供更加便捷的服务。

参考文献：

[1] 陈双燕，甄璐.充电桩的设置和配电设计方案探讨[J].智能建筑电气技术，2017（3）：17～20.

[2] 李奥，王福林.建筑直流供电和蓄电系统蓄电池容量优化设计[J].建筑电气，2017（4）：12～17.