苏月婷
江苏安科瑞电气制造有限公司
??电动汽车作为一种新能源交通工具，具有零排放、噪音低、使用维护简单、运行维护成本低等优点。它是在全球能源危机和环境危机严重的背景下具有广阔发展前景的绿色交通工具。在推广新能源电动汽车的同时，国家也出台了购买补贴政策，使得新能源电动汽车的推广非常迅速，越来越多的家庭愿意选择新能源电动汽车。充电桩作为电动汽车的重要配套基础充电设施，也非常迅速。
??国办发[2014]35号和国办发[2015]73号文件明确要求按照适度先进的原则规划设置新能源汽车充电桩，新建住宅配置停车位100%设置充电设施或预留施工安装条件。根据国办发布的文件，北京规定，18%的机动车停车位应作为电动车停车位，浙江省地标DB 331121-2016《民用建筑电动汽车充电设施配置设计规范》还规定，根据不同规模城市的指标水平，新能源慢充桩配置比例应为10%~14%其他省份相应出台配套措施，对新能源汽车充电桩建设标准提出要求。
SΣ=Kt*Kx*Cn*（Kn*Pn Km*Pm)/(η*cosФ)
SΣ--变压器总安装容量（kVA)；
η--变压器负载率，取0.70～0.8；
cosФ--补偿后，功率因数取0.95；
Pn--交流充电桩(慢充)安装功率，7kW；
Pm--直流充电桩（快充）安装功率，取60kW作为基数(一般30)kW、45kW、60KW、75kW、90kW、105kW、120kW)；
Kn--慢充停车位配置比系数(即实际慢充停车位数/社区规划停车位数)，近期系数为0.二十、远期系数取0.45；
Km--快速充电停车位配置数量比系数（即实际快速充电停车位数量/社区规划停车位数量），近期系数为0.02，远期系数取0.045；
Kx--充电桩需要系数，5~10个充电桩(慢充 快充).75～0.85；10～50个，取0.55～0.65；50以上，取0.4～0.45；
Kt--充电桩同时使用系数，充电桩5~50个(慢充 快充)，取0个.85～0.90； 50多个，取0.6～0.7。
Cn--社区规划停车位数量。
??注：该公式取自国家标准图集《充电汽车充电基础设施设计与安装技术资料》。当只有一种充电桩时，该公式的计算结果很小。
a）单台充电机输出容量为：P=Un*I
单台充电机输入容量为：S=P/ηcosФ
式中：
P--单台充电机输出功率；
Un--充电电压；
I--充电电流；
S--单台充电机的输入容量；
η--充电机效率，取0.9；
cosФ -充电机功率因数，0.9；
b）充电站充电机输入总容量为：
SΣ= K(S1 S2 S3……Sn )
SΣ--充电机输入总容量；
S1～Sn--各充电机的输出功率；
K--充电机同时工作系数，取0.8。
??该公式来自中国南方电网有限公司的企业标准-Q/CSG 11516.2-2010，当充电桩数量较多时，结果过大，K值应适当调整。
??住宅小区地下车库分为四个防火分区。每个防火分区设置70~90个停车位和348个停车位。根据住房和城乡建设部新建住宅建设停车位100%预留充电设施建设安装条件的要求，统一设计预留充电桩专用变压器、配电设施和管道通道。施工单位可根据实际需要分期实施。
??参照交直流充电设施配置比例大于10%的要求，物业管理公共停车位（大功率直流充电桩）设置35个停车位，其他313个停车位为居民产权停车位。物业管理公共停车位4个，4个，120个。kW直流充电桩，10个双枪落地式60kW直流充电桩，输入电压AC380V(三相五线)。居民用充电桩采用壁挂式(悬挂式)交流充电桩，额定功率7kW，输入电压AC220V(单相三线)。
??充电桩专用变压器容量按近期规划计算：
SΣ=Kt*Kx*Cn*（Kn*Pn Km*Pm)/(η*cosФ)
=0.85*0.55*348*（0.2*7 0.02*60)/0.8*0.95
=163*(1.4 1.2)/0.76
=419.3/0.76
=557kVA
最近的计划是630kVA变压器。
变压器容量按长期规划计算：
SΣ=Kt*Kx*Cn*（Kn*Pn Km*Pm)/(η*cosФ)
=0.85*0.55*348*（0.45*7 0.045*60）/0.8*0.95
=163*(3.15 2.7)/0.76
=1254kVA
长期规划采用125kVA变压器。
1)应选择兼容性高、可扩展性高、车型多、易升级的充电桩，避免充电桩无法适应电池技术和电动汽车充电的发展。
2)直流充电桩类型:单枪、双枪轮充、双枪同充、一拖四普通群充。
3)各种类型的优缺点:
| 方案 | 设备投资 | 充电成本 | 运营效率 | 升级改造 |
| 单枪式 | 高 | 高 | 低 | 高 |
| 双枪轮充 | 低 | 低 | 较高 | 高 |
| 双枪同充 | 低 | 低 | 较高 | 高 |
| 一拖四群充 | 高 | 高 | 低 | 高 |
| 交流充电桩 | 低 | 低 | 低 | 低 |
单枪充电的优缺点：
优点：结构和使用操作简单，成本低。
缺点：
a）只能根据电动汽车的最大电源配置，设备投资相对较大。
b）车辆数量限制，夜晚充电时需要人工对车辆进行充电调度。
c）汽车充电功率小，剩余功率浪费，系统运行效率低，利用率低。
d）后期需要给更大功率的汽车充电时，需要购买新的充电桩，升级改造成本高。
双枪轮充的优缺点：
优点：夜谷电价可利用，无需人工调度，充电2辆车，结构与单枪相同，利用率较高。
缺点：不能同时充电，处于大电流充电状态，不能同时充电小电流，不利于电池寿命，本质上仍为单充电，设备投资大，利用率略低，升级成本低于单充电桩。
双枪同充的优缺点：
优点：比轮充利率高。
缺点：固定功率，投资高，利用率略好于轮充，车辆仍需人工干预调度。
一拖四群优缺点：
优点：在固定模块上增加动态充电模块架构，投资小，一次可充电车辆多。
缺点：功率不能全方位分配。
4）选型表
| 充电桩型号 | 功率 | 输入电压 | 输出电压 | 适配车型 |
| AEV-AC007D系列 | 7kW | AC220V |
AC220V |
小型乘用车 |
| AEV-AC040D系列 |
40kW |
AC380V |
AC380V |
小型乘用车 |
| AEV-DC060SLAOG系列 |
60kW |
AC380V |
DC300-750V |
小型乘用车、大巴车 |
| AEV-DC060SLAOD系列 |
60kW |
AC380V |
DC200-500V |
小型乘用车 |
| AEV-DC120SLAOG系列 |
120kW |
AC380V |
DC300-750V |
小型乘用车、大巴车 |
| AEV-AC020DY |
20kW |
AC220V |
DC200-550V |
小型乘用车 |
电动汽车与充电桩之间应保证安全距离：充电桩安装在车侧且不妨碍车门开启时，充电桩外廓（含防撞设施）距电动汽车净距不应小于0.4m，充电设备安装在车尾时，充电设备外廓（含防撞设施）距电动汽车净距不应小于0.5m。
充电桩安装应预留检修和操作空间，其检修操作面与建（构）筑物之间距离不应小于0.8m。
充电桩采用落地式安装方式时应符合下列要求：
1）充电桩基础应抬高，高出场地地坪的高度室内不应低于100mm，室外不应低于250mm；
2）底座基础宜大于充电桩长宽外廓，尺寸不应低于50mm。
充电桩采用壁挂式安装方式时应满足下列要求：
1）应竖直安装于与地平面垂直的墙体，墙面符合承重要求，充电桩应固定可靠；
2）设备安装高度应便于操作，设备人机界面操作区域水平中心线距地面宜为1.5m。
充电桩采用吊挂式安装方式时应满足下列要求：
1）吊挂式安装适用于车库内交流充电桩在无墙（柱）处的安装,吊挂支架应垂直与地平面安装，吊挂支架应满足承重要求并固定可靠不能产生晃动；
2）安装高度应便于操作，设备人机界面操作区域水平中心线距地面宜为1.5m。
新能源汽车是一种很有优势的交通工具，积极、稳妥地推进与其配套的充电桩设计与安装，能够促进新能源汽车的推广与普及，降低居民的出行成本，减少城市生活环境中污染物的排放。