民用建筑電動汽車充電設施電氣設計

薛陳

摘要：隨著電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，對新建停車場的電動汽車充電設施要求不斷嚴格，整個行業(yè)對充電設施布置的重視度不斷加強，在實際應用過程中，重視程度不夠、電源供應不足，使得電動汽車充電設施不足暴露出來。不僅給人們的出行造成了不便，同時也嚴重制約了我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展。因此如何科學有效的加強民用建筑電動汽車充電設施電氣設計是我們需要重點關注和思考的問題。

關鍵詞：民用建筑;電動汽車;充電設施;電氣設計

引言

電動汽車作為新興產(chǎn)業(yè)，實際使用經(jīng)驗較少，甚至相關的國家標準體系也還不健全。許多經(jīng)驗需要我們在今后的實踐中不斷探索。

1、民用建筑中充電設施設計原則

在對電動汽車充電設施進行設計安裝的過程中，要充分考慮周圍地理環(huán)境狀況，規(guī)劃好距離和充電速度。公共建筑及住宅地下停車場設置電動汽車充電設施時，要嚴格按照規(guī)范及當?shù)赜嘘P部門的規(guī)定進行配置，結合車輛總數(shù)計算變壓器電容量的大小，并預留配電線路至電動汽車充電設施。

2、相關電氣設計工作的主要內容

在民用建筑設計過程之中，牽扯到電動汽車充電裝置電氣設計主要涵蓋以下三點：首先，前期方案配合。也就是結合現(xiàn)行法律法規(guī)，來聯(lián)合建筑專業(yè)將各所需設置新能源電動汽車數(shù)量確定出來。另外在電氣方案進行合理化的估算，電動汽車充電裝置電容量和有關變壓器容量。其次則是電動汽車充電裝置配電設計。其主要涵蓋依據(jù)各建筑物性質與電動汽車在民用建筑設計之中，牽扯到電動汽車的實際運用情況，以此來相應的選擇電動汽車充電設施并設計配電系統(tǒng)。最后，是為新建和改擴建項目來進行優(yōu)質化的咨詢服務。在電氣設計之中，通常都會有甲方咨詢，實際會需要到充電樁的數(shù)量、驗收標準、電費是否有優(yōu)惠、已建設的項目如何添加充電樁、是否需要增容、新增用電容量報裝是否有相關優(yōu)惠政策，這些均得要求設計師來進行基礎設計之后，還得細致掌控目前國家與地方政策標準，來為建設方提供良好的咨詢，以此來更好的幫助其進行更好的決策。

3、民用建筑電動汽車充電設施電氣設計

3.1計量

從電能計量上來看，其充電系統(tǒng)主要分為兩部分：一部分是充電設施與電力部門之間的電量結算計量，另部分是充電設備與電動汽車之間的電量和服務費用結算計量。而電力部門的電能計量點常常被設置在一些供電設施的產(chǎn)權分界處。而電動汽車之間的計量則常常通過多種網(wǎng)上支付方式進行結算，例如支付寶、微信等，其一般處于充電設備和電動汽車的連接處，同時保證其電能計量的設備符合國家對于該方面的要求。

3.2保證設計全面化，提高設計符合度

對民用建筑電動汽車充電設施進行設計的過程中，不僅需考慮到在該種建筑環(huán)境下適宜采用的充電模式，也需充分提高對其他細節(jié)設備的重視程度，切實保證設計能夠在滿足質量要求的基礎上提高使用過程中安全系數(shù)和質量保障，但在實際設計環(huán)節(jié)中，由于對實際場地具體情況掌握程度不高以及對施工細節(jié)的忽略等多種因素影響，導致設計方案難以從綜合角度上滿足用電設施的質量標準，從涉及長期持續(xù)性充電方案的角度出發(fā)，需充分提高對充電設施細節(jié)的重視程度。通常情況下，在住宅地停車位、單位停車場配建的充電設備宜采用交流充電方式，公共建筑物停車場、社會公共停車場、路內臨時停車位配建的充電設備宜采用直流充電方式。充電設施的布置需靠近供電電源，不宜設在有可能積水、劇烈振動、多塵或有腐蝕性氣體的場所，充電設施宜盡量靠近停車位，有利于充電，同時充電設施與充電的車位、建筑物之間需要滿足安全、操作及檢修的要求，充電設備外輪廓距離充電車位邊緣的距離一般不小于0.4m，防止意外事故的發(fā)生，造成潛在安全事故。如實際施工地點中有墻或是柱，充電設施盡量靠近依托物，在沒有任何其他建筑物的情況下，充電設施一般安裝在車位尾部。應放置在人輕易觸及的位置。對于安裝在室外的充電設備，充電接口應采取必要的防雨、防塵措施，充電設施落地安裝時，充電設備的安裝底座通常不低于0.2m。針對以上細節(jié)問題，設計校審過程中對已經(jīng)完成的充電設施設計開展復查工作，在復查環(huán)節(jié)中如果發(fā)現(xiàn)問題，如充電設施的擺放位置不合理、對居民的充電工作造成不必要的困擾，需將問題具體到人，深入調查出問題的來源，并將工作出現(xiàn)失誤的原因如工作態(tài)度不端正、技術水平不到位等通過電子版的方式進行記錄并保存。

3.3新能源汽車充電裝置的配電系統(tǒng)設計

首先，依照充電設施的實際運用場所、新能源汽車充電功率、充電設施的類型，來初步將配電系統(tǒng)設計所需的數(shù)據(jù)確定出來。充電設施具體運用到不同場所，那么在充電高峰期的時間、需求方面均會有所不一，在考慮選擇變壓器的容量問題時，需要確定不同場所充電設施的需要系數(shù)。除此之外，假使進行改擴建，那么關鍵要審核變壓器的容量與荷載，來分析是否能達到改擴建的實際需求，當接入充電設施造成配電變壓器過載運行時，可采取對充電功率和充電時間段進行優(yōu)化控制或對配電設施進行增容改造等措施，降低負載率。在通常情況之下，充電設施的負荷等級為三級，對于中斷供電將在經(jīng)濟上造成較大損失，或對公共交通、社會秩序造成較大影響的充電設施，應按不低于二級負荷供電，如目前各大城市都在大力發(fā)展能源公交汽車的充電設施。最后，針對充電設施配電箱來進行設計，新能源汽車的充電設施應結合停車位合理布局進行配電，宜布置靠近供電電源，以縮短供電線路的路徑。配電箱至充電設施需預留電纜通道，室內纜可采用橋架、地槽、穿管等敷設方式;室外電纜線路可采用電纜溝槽或穿保護管埋地的方式敷設。配電箱的出線宜采用放射式供電，各配電回路應具有短路、過載保護和剩余電流保護功能，且不應接入與充電設備無關的用電設備，同時應選用供電電纜中性線截面與相線截面需相同。

3.4監(jiān)控系統(tǒng)

共用、公用電動汽車充電設施宜設監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控包括充電監(jiān)控、供電監(jiān)控及環(huán)境監(jiān)測。充電監(jiān)控系統(tǒng)應能實現(xiàn)對充電過程的監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)的存儲和處理、事故狀態(tài)下的緊急處理以及對車載充電機運行和對電動汽車儲能單元儲能狀態(tài)的監(jiān)視等功能。供電監(jiān)控系統(tǒng)應能實現(xiàn)對供電狀況、電能質量、供電設備運行狀態(tài)等的監(jiān)視和控制功能。環(huán)境監(jiān)測設備應能對充電系統(tǒng)所在場所的溫度、濕度進行實時監(jiān)測。

3.5平面布置

近年來，隨著電動汽車行業(yè)的興起，加之國家政策扶持，逐漸被消費者接受和認可，作為其重要的動力能源，充電需求與日倍增。在科技創(chuàng)新的驅動下，市面上出現(xiàn)了多種充電樁，產(chǎn)品參數(shù)及安裝方式也有所不同，對此，應采用差異化的電氣設計方案。具體實踐過程中，設計師要注重做好與建筑專業(yè)人員的溝通工作，在不影響車位劃分的情況下，選擇最佳的充電設施配備，以提高土地資源利用率。如要充分考慮電動汽車充電設施的安裝空間需求，優(yōu)先選擇靠近墻體或柱子的位置，設計壁掛式充電樁，或在兩排背靠背垂直后退停車位置設計落地式充電樁，預留足夠的可操作空間，盡量不對其他車輛通行造成干擾，有效保證停車場安全。由于電動汽車結構的特殊性，隨著行駛里程的增加，其電池性能會有所衰減，可能會出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，且充電過程基本處于無人看守狀態(tài)，出于安全需求考量，在住宅小區(qū)電動汽車充電設施的電氣設計實踐中，需注意與監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的關聯(lián)，預留相應的設備安裝端口，實時掌握停車場動態(tài)，最大限度地避免出現(xiàn)安全問題，降低風險概率，努力為住戶提供安全、便捷、舒適的生活環(huán)境。

結束語

目前，電動汽車充電設施缺乏較成熟的設計標準，還存在許多方面的問題，這需要電氣設計人員根據(jù)項目具體的情況進行分析。

參考文獻：

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