電動汽車充電樁設(shè)計與應用

電動汽車充電樁設(shè)計與應用摘要：為了確保電動汽車充電樁的運行始終處于較為可靠和安全的狀態(tài)，根據(jù)我國相關(guān)技術(shù)標準要求，通過專業(yè)人士多年努力，建立并研發(fā)了一個具有較高自動化特點和多通道特征的充電設(shè)施測試平臺。該測試平臺能夠?qū)鹘y(tǒng)測試模式對工作質(zhì)量無法提供有效保障、使用人工方式測試效率較低、單線程測試通道的問題有效解決，確保發(fā)展速度較快的充電設(shè)施能夠在具有較高可靠性和安全性的基礎(chǔ)上，投放到市場中。文章對電動汽車充電樁設(shè)計與應用進行了研究分析，以供參考。關(guān)鍵詞：電動汽車；充電樁；設(shè)計與應用1前言充電樁是為電動汽車充電的電氣設(shè)備。對接入網(wǎng)絡的充電樁進行統(tǒng)一管理，對于解決分布式充電樁數(shù)量眾多，管理不便的問題至關(guān)重要。目前，傳統(tǒng)的充電樁組網(wǎng)方式傳輸效率低、多設(shè)備接入不便、信號要求高。因此，有必要對傳統(tǒng)的充電樁組網(wǎng)方式進行改進。要更加有效地應對能源和環(huán)境問題，促進傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化，保障國家新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展，加強節(jié)能減排。加強電動汽車產(chǎn)業(yè)推廣。隨著電動汽車發(fā)展規(guī)模的逐步擴大，對電力供應和能源消耗的需求不斷增加。為此，制定了以業(yè)務規(guī)劃布局為核心的電動汽車充電樁總體規(guī)劃建設(shè)理念，以及換電裝置建設(shè)運營模式。電動汽車置換電站建設(shè)成為重中之重，加強電動汽車攻關(guān)技術(shù)，優(yōu)化全置換服務運營，推進與上下游企業(yè)項目合作，推動建設(shè)推進。中國智能充氣輸電網(wǎng)絡中電動汽車的運行與發(fā)展。2電動汽車充電設(shè)施設(shè)計要點2.1設(shè)置配比與場址選擇各建筑物停車場的充電設(shè)備配置數(shù)量，按當?shù)匾?guī)定執(zhí)行。充電設(shè)施在具體選址時應從消防、電力、通風、防洪等方面綜合考慮，充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)公共設(shè)施，避免重復建設(shè)配套設(shè)施。充電設(shè)施的選址還應滿足供電容量、供電半徑、線路路徑等電力接入要求。選址應符合以下要求：遠離火災危險環(huán)境，特別是有爆炸危險的場所；符合環(huán)保和消防安全要求；遠離腐蝕性氣體污染高、下風塵多的地方;避開可能積水的地方，不要設(shè)置在低洼處；不要在劇烈震動或高溫的地方；充電設(shè)施的選址仍應滿足用戶和設(shè)備的通信需求，并保證公共通信網(wǎng)絡能夠覆蓋。2.2充電設(shè)施的選擇充電基礎(chǔ)設(shè)施應由供電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)和計量計費系統(tǒng)組成。充電設(shè)備不應影響其他系統(tǒng)和負載的正常使用。充電設(shè)施容量和電壓的選擇應與當?shù)厥褂玫碾妱悠囅嗥ヅ?。在小區(qū)充電設(shè)施的設(shè)計中，通常首選單相和交流充電樁。目的是鼓勵私家電動車車主晚上在家中使用單相交流充電樁充電。充電時間雖然長，但可以起到削峰填谷的作用。對于對快充時間要求比較高的使用場景，可以選擇大功率、速度快的三相交流樁、交直流一體充電樁、非車載充電器。充電終端較多的大型場所也可以采用柔性充電樁的形式。對于流量大、恢復時間要求短的使用場景，也可以使用電池更換站，換電站建議選擇戶外一體化成品站。應根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活采用壁掛式、落地式、立柱式充電樁等不同形式的設(shè)備。安裝在室外的充電設(shè)施應保證一定的防水防塵能力，室內(nèi)設(shè)備防護等級NIP32，室外設(shè)備防護等級NIP54。小區(qū)停車場、公共建筑附屬停車場、公園和校園停車場、路邊停車位等應使用單相交流充電樁。三相交流充電樁可用于出租車公司、公共充電站、景區(qū)大型公交停車場等運營車輛場地。個別電動車企業(yè)已配備三相AC380V/42kW車載充電機，實現(xiàn)交流快充，滿足運營單位和公共快充服務。在太陽能、風能等可再生能源豐富的地區(qū)，應使用可再生能源充電設(shè)施。太陽能、風能等直接產(chǎn)生的電是直流電，可以直接給電動汽車的電池充電，減少了電源側(cè)的DC-AC轉(zhuǎn)換和電動汽車側(cè)的AC-DC轉(zhuǎn)換、節(jié)能、省材、綠色環(huán)保。2.3充電設(shè)施布局充電設(shè)備可根據(jù)實際情況橫向、向后或居中布置，充電設(shè)備的布置最好靠近變電站或配電室。當充電設(shè)備數(shù)量多、總裝機容量大時，應安裝充電設(shè)備專用變壓器。專用車位充電設(shè)備，每個車位應配備一個充電樁；公共場所的充電設(shè)備每個車位可以有一個充電樁，也可以多個車位共用一個充電設(shè)備，但充電設(shè)備應配備相同數(shù)量的車位，充電電路及接口。新建停車場應將低壓電源引至充電停車場，并設(shè)置配電箱，配電箱到充電設(shè)備的配電線路應通過金屬管道或金屬槽敷設(shè)。新建建筑物或場地的停車位，應結(jié)合預留充電設(shè)施建設(shè)比例進行負荷計算，預留供配電設(shè)備安裝條件，線路路由、進出線位置等2.4供配電系統(tǒng)供電系統(tǒng)應符合現(xiàn)行國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052的相關(guān)要求。如無特殊要求，一般充電設(shè)施的負荷等級按三級負荷考慮。當供電中斷影響較大時，應按二次負荷及以上要求供電。在進行荷載計算時，首先建議選擇需要系數(shù)法進行計算。容量大時，應分組計算負荷。民用建筑的非車載充電機多為30kW和60kW，大容量非車載充電機適用于大中型車輛。大容量三相交流充電樁為AC380V，50Hz，容量不低于40kW。主要車型均為比亞迪車型。標準單相交流充電樁為AC220V，7kW。充電設(shè)備系數(shù)可根據(jù)工程實際情況參照下表設(shè)定范圍選擇。同時，系數(shù)應根據(jù)設(shè)備總數(shù)選擇在0.65?1.0的范圍內(nèi)。如果充電設(shè)施數(shù)量較多且供電能力也較高，建議為充電設(shè)施設(shè)置獨立變壓器供電。除柔性充電樁、換電站外，充電設(shè)備總裝機容量在250kW以上，既有建筑改造時變壓器負荷不足，電動汽車充電設(shè)備不需要單獨的變壓器。充電設(shè)備配備專用變壓器時，應注意以下幾點：不同電源的低壓進線斷路器和低壓分段斷路器之間應設(shè)置機械閉鎖和電氣聯(lián)鎖裝置，防止并聯(lián)運行不同的電源；斷路器應具有短路短延時和長延時保護功能；低壓出線斷路器應具有短路瞬時和長延時保護功能。單相交流充電樁為7kW和32A，鏈式交流充電樁的上限設(shè)置為8個，即總?cè)萘可舷逓?6kW，與60kW關(guān)閉式類似板充，額定電流上限為256A，可以輕松實現(xiàn)對保護電器和電纜的要求。同時，一旦充電樁故障導致保護用電設(shè)備跳閘，故障可控制在一定范圍內(nèi)。充電設(shè)備末端的配電線路應設(shè)置過流和短路保護；支路的保護電器應具有剩余電流保護功能。有條件的，應為每個充電設(shè)備設(shè)置一個限流保護器。做出上述約定的原因有很多，主要是從人身安全保護的角度出發(fā)。2.5消防安全電動汽車充電設(shè)備安裝在建筑物內(nèi)時，應安裝在有火災自動報警系統(tǒng)的地方。如果電動汽車充電設(shè)備的充電電流大于32A，該設(shè)備不宜安裝在地下室。32A及以下充電電流的電動汽車充電設(shè)備確實難以安裝，需要安裝在建筑物內(nèi)時，應安裝在一樓；也可安裝在外墻開放的多層停車場的二樓及以上。電動汽車充電停車位不應設(shè)置在鍋爐房、柴油發(fā)電機房、甲、乙、丙級倉庫等可能含有易燃易爆物質(zhì)的設(shè)備房附近，也不得靠近水泵房、廚房、洗衣房拘留場所相鄰設(shè)置，嚴禁燃油、燃氣管道通過。電動汽車充電停車位的布局應符合集中設(shè)防的原則。工事應按防火分區(qū)劃分單元，防火分區(qū)面積應小于1000m2。電動汽車充電停車位應利用立柱之間的空間設(shè)置防火隔板或防火隔板，以降低火勢蔓延至更多車輛的風險。當建筑物設(shè)有火災自動報警系統(tǒng)時，每個充電停車位的上部應至少安裝一個煙霧探測器。3充電樁運維管理建議在加緊充電樁建設(shè)的過程中，既要保證車樁比的匹配，又要保證車樁比成為真實的車樁比。充電樁必須建設(shè)好、管理好。3.1例行檢查維護要注重充電設(shè)施的集成化、模塊化和智能化。為做好充電樁運維工作，需要對運維管理人員進行全面系統(tǒng)的培訓，以便能夠及時處理突發(fā)問題和設(shè)備隱患.為不斷積累運維經(jīng)驗，全面提升客戶服務水平和運維技能。充電樁屬于高壓電力設(shè)備，維護不小心，一不小心可能會釀成大禍。因此，每天都要仔細檢查重要項目，包括交流電源和設(shè)備、充電樁外觀檢查、充電前檢查、充電中檢查、充電完成后電子槍檢查等。日常檢查維護工作要落實到位，工作一絲不茍，責任到人，不能虛喊口號，盡可能降低充電事故發(fā)生的概率。3.2落實安全工作3.2.1安全教育和宣傳應到位牢記安全，永遠不要忘記它。充電樁旁應張貼高壓警示牌，提醒用戶注意安全，謹慎操作。必須對相關(guān)員工進行安全教育，定期對員工進行電氣安全知識和安全操作培訓，普及電氣安全知識，提高員工的安全操作能力；并嚴格控制人員資質(zhì)。需要進行電氣操作的人員必須取得相應的資格證書，方可持證上崗。3.2.2安全隱患應定期排查為了防患于未然，戶外充電樁長期暴露在自然環(huán)境中。由于環(huán)境復雜多變，充電樁使用頻率更高，接觸人員也多樣化，造成更多安全隱患。因此，要定期對充電樁進行專業(yè)檢查，深入排查安全隱患，預防安全事故。對安全隱患排查，要專門制定相應制度，實行輪班制，明確責任到人，讓工作人員發(fā)自內(nèi)心地重視排查工作。性能、有效性和避免安全事件。3.2.3安全防護設(shè)備應齊全充電樁屬于高壓電力設(shè)備，相關(guān)工作涉及高壓。充電站需配備相應的安全防護用品，如絕緣手套、絕緣地毯、絕緣靴等，確保相關(guān)人員的安全；此外，所有充電樁均設(shè)有防雨屋頂，并安裝攝像頭，24小時監(jiān)控充電樁工作情況。加強充電樁管控水平和效率。充電樁的安全有效管理需要多方面的工作。同事要注意安全教育宣傳工作，定期排查隱患，做好防護用品的準備工作，同時可以將事故發(fā)生率降到最低。4結(jié)語隨著電動汽車的推廣普及，充電樁等配套設(shè)施逐漸走進人們的生活。充電樁的安全管理不僅僅技術(shù)問題，而是復雜的管理問題，這也是許多充電現(xiàn)場安全事故的重要原因。特別是在電氣環(huán)境較為復雜的商城地下車庫以及公交車充電場，充電現(xiàn)場的安全問題屢見報端。通過對這些安全事故進行綜合分析發(fā)現(xiàn)，電動汽車充電現(xiàn)場的安全問題可以分為技術(shù)問題和管理問題，技術(shù)問題需要技術(shù)部門解決，這些問題無法一蹴而就。但是管理上的問題可以通過加強監(jiān)督、規(guī)范操作的方法來解決。解決電動汽車充電現(xiàn)場的安全隱患能夠有效避免人民人身財產(chǎn)的損失。參考文獻：1.趙語涵.公共充電樁漸成主流，“僵尸”慢充樁亟待升級盤活[N].北京日報，2021，11（17）：1-2.莫孔升.探討當前城市電動公交車充電樁安全管理的相關(guān)措施[J].時代汽車，2021，4（9）：190-191.顏少卿.電動汽車充電樁現(xiàn)場安全問題的探究[J].低碳世界，2021，8：243-244.劉洪，許毅，王婷婷.電動汽車交流充電樁安全風險解析與關(guān)鍵試驗研究[J].環(huán)境技術(shù)，2021，39（1）：187-191.張成林.充