淺談民用建築地下車庫充電樁的配電策略

　　簡婷 

　　韦德1946网址 上海嘉定201801 

　　摘要：人們(men) 生活水平不斷提高，私家車幾乎成為(wei) 家家戶戶需要的出行設備，為(wei) 生態環境帶來較大壓力，為(wei) 改善該種狀況，國家逐漸重視新能源汽車的開發，並取得了一定效果。電動汽車作為(wei) 新能源汽車，已經擁有一定市場，但是，因充電困難，充電地點難尋，影響了電動汽車的普及，對此，民用建築的地下車庫建設充電樁，為(wei) 電動汽車提供電能，對其的普及具有重要意義(yi) 。 

　　關(guan) 鍵詞：民用建築；地下車庫；充電樁配電；策略 

引言 

　　當前，我國常用的新能源汽車主要有油電混合型汽車、純電動汽車兩(liang) 種，為(wei) 推動新能源汽車的普及，逐漸取代燃油型汽車，降低環境壓力，保障動力源的供應是關(guan) 鍵。對此，應在民用建築中設置相應的充電設施，保障汽車停在車庫後能夠隨時供電，不影響汽車的運行。 

一、充電樁的分類 

　　隨著電動汽車不斷發展，充電樁類型也隨著增多，但是，總體(ti) 而言，充電樁主要包含兩(liang) 個(ge) 類型：直流充電樁，交流充電樁。前者主要是由直流充電裝置、充電機櫃構成，具有電壓、電流調整幅度大，能夠直接將電能衝(chong) 入電動汽車的鋰電池中，充電速度較快，滿足各種車型的需求。但是，該種充電方式容易損傷(shang) 電池，降低電池的壽命，且占地麵積較大。通常，其多被應用於(yu) 城市交通停車場、企業(ye) 停車場，在民用建築停車場內(nei) 應用較少。對於(yu) 交流充電樁，其具有係統簡單，占地麵積小，操作簡單等優(you) 勢，但是，充電時間較長，主要適用於(yu) 民用建築地下車庫。 

二、地下車庫充電樁配電過程中應注意的問題 

　　民用建築是人們(men) 日常生活的地點，地下車庫作為(wei) 停車主要場地，也是較好的電動汽車配電場所，對此，在地下車庫建立充電樁，能夠更有效發揮作用，保障電動汽車供電，便於(yu) 人們(men) 日常應用。 

　　1、配置充電樁位置 

　　充電樁配置時，為(wei) 保障所處位置的合理性，應考慮以下問題：電動汽車類別，民用建築進出車流量，地下車庫位置，配電設置等，設置充電樁位置與(yu) 數量。同時，對於(yu) 交流充電樁，應盡量將其放置在不同防火區，直流充電樁放置在車庫進出口防火區，若充電樁較少，可直接設置在一個(ge) 防火區，便於(yu) 集中管理的同時，便利用戶的應用。 

　　2、配電箱設置 

　　在充電樁配電的位置，為(wei) 保障電能供應的充足性，應設置若幹配電箱，將配電箱安裝在附近強電間中，便於(yu) 操作與(yu) 管理。同時，施工人員應根據配電箱數據，在電房的低壓櫃處設置一定量的回路，使其為(wei) 電動汽車直接供電，減少不必要的麻煩。 

　　3、充電樁的安裝方法 

　　在民用建築地下庫內(nei) ，充電樁的安裝通常采用兩(liang) 種方式：落地式與(yu) 壁掛式。落地式多選擇裝設在車額外端部，離地高度約30cm，壁掛式則是安裝在牆上與(yu) 柱上，是常見的充電樁裝設方式。 

　　4、回路設置 

　　在地下車庫充電樁建設中，配電箱回路可選擇短路保護、剩餘(yu) 電流保護等的低壓斷路器，有效保障充電樁的用電安穩，保護居民的人身、財產(chan) 安穩。 

三、民用建築地下車庫充電樁配電策略 

　　1、注意充電樁配電接入點的設置 

　　民用建築地下車庫的充電樁，充電時間多在夜間，而人們(men) 住宅用電時間也多是夜間，此時，若將充電樁與(yu) 住宅供電網絡直接相連，則住宅供電負荷加大，為(wei) 供電安穩性、可靠性等帶來風險。 

　　2、設置智能感應程序，使充電樁能夠自動調整供電 

　　在電動汽車運行中，動力電池的能量密度、續航裏程作為(wei) 兩(liang) 個(ge) 重要參數，直接與(yu) 電池的壽命息息相關(guan) 。通常，鋰電池使用的壽命在5-8年間，充電循環的壽命在600-1000次，為(wei) 保障鋰電池的質量與(yu) 壽命，在電池電量下降至百分之二十時，既需要充電，以防電池過電、放電，在電量充至百分之80~90時，應停止充電[3]。如此，方可保障電池能量彌補與(yu) 續航裏程，不影響人們(men) 對電動汽車的應用。但是，通常情況下，用戶很少注意電池壽命安穩問題，在為(wei) 電動汽車充時，大多是晚上充電，隔天早上關(guan) 閉，為(wei) 電池帶來負麵影響。對此，在充電樁配置時，應設置智能程序，使充電樁能夠自動感應電動汽車充電量，達到百分之80~90左右時，立即停止供電，以此保護電動車內(nei) 的鋰電池壽命，為(wei) 用戶提供更好的服務。 

　　3、科學設置充電樁數量 

　　在過去，電動汽車的行駛裏程多在150km左右，隨著科技的發展，國家越發重視電動汽車的續航時間，以此滿足客戶需求，推動電動汽車的普及。當前，電動車內(nei) 鋰電池能量密度再創新高，續航時間能夠達到300km以上，基本滿足多數人通勤曆程、短途出行等的需求。電動汽車的續航裏程加大，充電時間縮短，電動汽車普及率增高，隻需要在民用建築中設置充電樁，即可滿足用戶需求，然而，如何設置充電樁，保障成本較小化的同時，滿足民用建築內(nei) 居民需求成為(wei) 關(guan) 鍵。以續駛裏程300km/d計算，則電動汽車可行駛裏程在120km左右，以每天平均通勤24km計算，則每台電動汽車需要每五天充電以此，即車位與(yu) 充電樁比例為(wei) 5：1。在民用建築地下車庫設置充電樁配電時，可依照車位的百分之二十設置充電樁即可。 

　　4、遠期充電樁配電的車位設計 

　　在地下車庫配置電動汽車充電樁時，先期依照車位數量設置百分之二十的充電樁即可，但是，隨著新能源汽車的不斷普及，居民購買(mai) 電動汽車的數量不斷增多，充電樁數量必然會(hui) 出現配電不足現象，影響居民應用。對此，在充電樁配電設計中，相關(guan) 人員應觀察電動車的充電機技術、電池技術、充電樁安穩檢測技術等，為(wei) 後期設置百分之一百車位數充電樁的配電打好基礎。當前，我國電動汽車的發展速度曾曲線上升，民用建築的地下車庫充電樁應逐步增加，以此滿足居民需求。 

四、安科瑞充電樁運營管理平台 

　　1、係統架構 

　　安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營雲(yun) 平台係統通過物聯網技術對接入係統的充電樁站點和各個(ge) 充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一係列故障進行預；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付後，係統發起充電請求，控製二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。 

　　充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基於(yu) TCP/IP的數據交互協議，與(yu) 雲(yun) 端進行直連。雲(yun) 平台包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體(ti) 功能如下： 

　　資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。 

　　交易結算：充電價(jia) 格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關(guan) 報表 

　　用戶管理：用戶注冊(ce) ，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理 

　　充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等 

　　微信小程序：掃碼充電，賬單支付等功能 

　　數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲(chu) 和解析 

　　變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個(ge) 充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時係統自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，係統會(hui) 限製新增開始充電的充電樁的功率，降為(wei) 百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，係統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為(wei) 止。 

　　2、平台功能 

　　2.1平台登錄 

　　在瀏覽器打開雲(yun) 平台鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guan) 信息。 

       2.2平台頁 

　　平台頁總覽每天的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。 

       2.3實時監控 

　　充電站監控 

　　充電站監控頁麵監視用戶充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時長，進行負荷限製、故障查詢。 

       充電槍監控 

　　充電樁監控頁麵充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數、累計充電時長等、充電電壓電流等參數。 

       2.4微信小程序 

　　搜索與(yu) 使用 

　　微信小程序可以通過掃描二維碼和微信文字搜索找到，點擊後可以加入到小程序列表，如下圖所示 

       授權登錄界麵 

　　用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會(hui) 進入這個(ge) 頁麵，需要用戶授權登錄才可以進入小程序主功能頁麵，如圖所示： 

       主功能頁 

　　初次進入主功能頁時需要授權定位才可以使用地圖相關(guan) 功能，在地圖上查看到當前所在區域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等。 

       充電 

　　掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁麵，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶餘(yu) 額，電價(jia) 和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶的曆史充電記錄。充電方式分為(wei) 按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進進行評價(jia) 。 

       個(ge) 人信息 

　　個(ge) 人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和餘(yu) 額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設置支付密碼等功能 

       3、硬件配置 

　　3.1平台服務器：建議按照我方配置購買(mai) ，或者客戶自己租用阿裏雲(yun) 資源。 

　　硬件配置清單：(如申請阿裏雲(yun) 可忽略) 

若客戶自己租用阿裏雲(yun) 服務器，服務器配置根據充電槍點數的不同，分別如下： 

　　3.2現場硬件配置清單： 

 五、結語 

　　總而言之，隨著節能減排政策的開展，電動汽車使用數量將不斷增多，如此，充電樁的建設成為(wei) 關(guan) 鍵。然而，在民用建築建設地下車庫充電樁時，仍存在諸多問題，影響了充電樁的建設，影響了配電服務質量。
 

參考文獻 

　　[1]趙蕾.民用建築地下車庫充電樁配電設計解決(jue) 方案[J].智能建築電氣技術 

　　[2]徐三桃.民用建築地下車庫充電樁配電策略探討 

　　[3]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版 

作者簡介：簡婷，女，現任於(yu) 韦德1946网址，主要從(cong) 事電瓶車充電樁的研發和應用