新能源汽車(chē)充電樁選型與安裝的探討

　1 充電樁配建標準及發(fā)展趨勢
國辦發(fā)[2015]73 號文件明確要求按照適度超前的原則規劃設置新能源汽車(chē)充電樁，新建住宅配建停車(chē)位應100%建設充電設施或預留建設安裝條件；為支持新能源汽車(chē)充電設施發(fā)展，湖北省出臺了一系列配套政策，如將新能源汽車(chē)充電設施建設用地納入土地綜合利用總體規劃和年度用地計劃，按照電網(wǎng)項目建設用地給予保障和優(yōu)惠。武漢市還要求新建小區和公用大型停車(chē)場(chǎng)按照20%的比例規劃和配置新能源汽車(chē)充電設施。其他部分省份也有相應的配套措施陸續出臺，都對新建住宅小區的新能源汽車(chē)充電樁的建設標準提出了要求。
湖北省發(fā)布的《湖北省能源發(fā)展“十三五”規劃》指出將加快電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設。以滿(mǎn)足城市電動(dòng)汽車(chē)需求為出發(fā)點(diǎn)，堅持能源互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)發(fā)展理念，采用智能電網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)，建立電動(dòng)汽車(chē)互動(dòng)服務(wù)平臺，建設充電站410 座，充電樁約19 萬(wàn)個(gè)。加大充電設施配套電網(wǎng)建設與改造，保障充電設施無(wú)障礙接入，確保電力供應暢通無(wú)阻，滿(mǎn)足充電設施運營(yíng)要求。
2 充電樁簡(jiǎn)介及選型
2.1 國標充電樁有交流樁和直流樁兩種
（1）交流充電樁是給帶有車(chē)載充電機的電動(dòng)汽車(chē)提供電源，不調節輸出，由于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機的功率一般都比較小，所以交流充電樁無(wú)法實(shí)現快速充電。
（2）直流充電樁是直接給電動(dòng)汽車(chē)電池充電的，根據BMS 調節輸出電壓和電流，功能比交流樁要復雜很多。由于直流充電樁可直接為電動(dòng)汽車(chē)的電池充電，一般采用三相四線(xiàn)制或三相三線(xiàn)制供電，輸出的電壓和電流可調范圍大，可以實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)快速充電。因此得到廣泛運用。
2.2 直流充電樁的型式：?jiǎn)螛?、雙槍輪充、雙槍同充、一拖四普通群充
2.2.1 單槍充電的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：結構和使用操作簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：①只能按照大供電功率的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行配置，設備投資比較大。②車(chē)輛數量限制，夜晚充電時(shí)需要人工對車(chē)輛進(jìn)行充電調度。③充電功率較小的汽車(chē)充電，剩余功率浪費，系統運營(yíng)能效比降低，利用率低。④升級改造費用高。
2.2.2 雙槍輪充的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：可以利用夜晚谷時(shí)電價(jià)，無(wú)需人工調度，結構和單槍相同，利用率更高。缺點(diǎn)：無(wú)法同時(shí)充電，處于大電流充電狀態(tài)，無(wú)法同時(shí)小電流充電，對電池壽命不利，本質(zhì)上仍然為單充，設備投資大，利用率稍低，升級改造費用較單槍充電樁低。
2.2.3 雙槍同充的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：比輪充利用率更高。缺點(diǎn)：固定功率，投資較高，利用率稍好于輪充，車(chē)輛多時(shí)仍需要人工干預調度。
2.2.4 一拖四群充優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：在固定模塊上加上動(dòng)態(tài)充電模塊的架構，投資較小，一次可充電車(chē)輛多。缺點(diǎn)：無(wú)法全面的分配功率。
2.3 在選擇充電樁時(shí)應選擇具備高兼容性、擴展性、適用車(chē)型多和易升級的充電樁，避免導致充電樁不能適應電池技術(shù)的發(fā)展，無(wú)法對電動(dòng)汽車(chē)充電。
3 充電樁負荷計算
充電樁變壓器容量計算公式：
SΣ=Kt×Kx×Cn×（Kn×Pn+Km×Pm）/（η×cos準）
SΣ為變壓器總安裝容量（kVA）；η 為變壓器負載率，取0.70～0.8；
cos準為補償后功率因數，取0.95；
Pn 為交流充電樁（慢充）安裝功率，取7kW；
Pm 為直流充電樁（快充）安裝功率，取60kW 作為基數（一般有30kW、45kW、60kW、75kW、90kW、105kW、120kW）；
Cn 為小區規劃停車(chē)位數量；
Kn 為慢充停車(chē)位配置數量比例系數（慢充數量/規劃車(chē)位數），近期系數取0.20，遠期系數取0.45；
Km 為快充停車(chē)位配置數量比例系數（快充數量/規劃車(chē)位數），近期系數取0.02，遠期系數取0.045；
Kx 為充電樁需要系數，充電樁數量（慢充+快充）5～10 個(gè)，取0.75～0.85；10～50 個(gè)，取0.55～0.65；50 個(gè)以上，取0.4～0.45；
Kt 為充電樁同時(shí)使用系數，充電樁數量（慢充+快充）5～50 個(gè)，取0.85～0.90；50 個(gè)以上，取0.6～0.7。
注：該公式取自國家標準圖集《充電汽車(chē)充電基礎設施設計與安裝編制技術(shù)資料》。
4 充電樁的安裝注意事項
（1）電動(dòng)汽車(chē)與充電樁之間應保證安全距離：充電樁安裝在車(chē)側且不妨礙車(chē)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，充電樁外廓（含防撞設施）距電動(dòng)汽車(chē)凈距不應小于0.4m，充電設備安裝在車(chē)尾時(shí)，充電設備外廓（含防撞設施）距電動(dòng)汽車(chē)凈距不應小于0.5m。
（2）充電樁安裝應預留檢修和操作空間，其檢修操作面與建（構）筑物之間距離不應小于0.8m。
（3）充電樁采用落地式安裝方式時(shí)應符合下列要求：①充電樁基礎應抬高，高出場(chǎng)地地坪的高度室內不應低于100mm，室外不應低于250mm；②底座基礎宜大于充電樁長(cháng)寬外廓，尺寸不應低于50mm。
（4）充電樁采用壁掛式安裝方式時(shí)應滿(mǎn)足下列要求：①應豎直安裝于與地平面垂直的墻體，墻面符合承重要求，充電樁應固定可靠；②設備安裝高度應便于操作，設備人機界面操作區域水平中心線(xiàn)距地面宜為1.5m。
5 結束語(yǔ)
近幾年新能源汽車(chē)的快速發(fā)展讓充電設施顯得捉襟見(jiàn)肘，加之“有樁無(wú)電”“車(chē)樁不兼容”“消費成本高”等問(wèn)題的存在，也影響了新能源汽車(chē)的用戶(hù)體驗，發(fā)展充電基礎設施迫在眉睫，也是時(shí)代發(fā)展的需要。