淺談民用建筑地下車庫充電樁的配電策略

安科瑞電氣股份有限公司 

 

摘要：人們生活水平不斷提高，私家車幾乎成為家家戶戶需要的出行設(shè)備，為生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力，為改善該種狀況，國家逐漸重視新能源汽車的開發(fā)，并取得了一定效果。電動(dòng)汽車作為新能源汽車，已經(jīng)擁有一定市場，但是，因充電困難，充電地點(diǎn)難尋，影響了電動(dòng)汽車的普及，對此，民用建筑的地下車庫建設(shè)充電樁，為電動(dòng)汽車提供電能，對其的普及具有重要意義。

關(guān)鍵詞：民用建筑；地下車庫；充電樁配電；策略

       當(dāng)前，我國常用的新能源汽車主要有油電混合型汽車、純電動(dòng)汽車兩種，為推動(dòng)新能源汽車的普及，逐漸取代燃油型汽車，降低環(huán)境壓力，保障動(dòng)力源的供應(yīng)是關(guān)鍵。對此，應(yīng)在民用建筑中設(shè)置相應(yīng)的充電設(shè)施，保障汽車停在車庫后能夠隨時(shí)供電，不影響汽車的運(yùn)行。

       隨著電動(dòng)汽車不斷發(fā)展，充電樁類型也隨著增多，但是，總體而言，充電樁主要包含兩個(gè)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(jī)柜構(gòu)成，具有電壓、電流調(diào)整幅度大，能夠直接將電能沖入電動(dòng)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電池，降低電池的壽命，且占地面積較大。通常，其多被應(yīng)用于城市交通停車場、企業(yè)專用停車場，在民用建筑停車場內(nèi)應(yīng)用較少。對于交流充電樁，其具有系統(tǒng)簡單，占地面積小，操作簡單等優(yōu)勢，但是，充電時(shí)間較長，主要適用于民用建筑地下車庫。

        民用建筑是人們?nèi)粘Ｉ畹牡攸c(diǎn)，地下車庫作為停車主要場地，也是較好的電動(dòng)汽車配電場所，對此，在地下車庫建立充電樁，能夠更有效發(fā)揮作用，保障電動(dòng)汽車供電，便于人們?nèi)粘?yīng)用。

      充電樁配置時(shí)，為保障所處位置的合理性，應(yīng)考慮以下問題：電動(dòng)汽車類別，民用建筑進(jìn)出車流量，地下車庫位置，配電設(shè)置等，設(shè)置充電樁位置與數(shù)量。同時(shí)，對于交流充電樁，應(yīng)盡量將其放置在不同防火區(qū)，直流充電樁放置在車庫進(jìn)出口防火區(qū)，若充電樁較少，可直接設(shè)置在一個(gè)防火區(qū)，便于集中管理的同時(shí)，便利用戶的應(yīng)用。

       在充電樁配電的位置，為保障電能供應(yīng)的充足性，應(yīng)設(shè)置若干配電箱，將配電箱安裝在附近強(qiáng)電間中，便于操作與管理。同時(shí)，施工人員應(yīng)根據(jù)配電箱數(shù)據(jù)，在電房的低壓柜處設(shè)置一定量的回路，使其為電動(dòng)汽車直接供電，減少不必要的麻煩。

       在民用建筑地下庫內(nèi)，充電樁的安裝通常采用兩種方式：落地式與壁掛式。落地式多選擇裝設(shè)在車額外端部，離地高度約30cm，壁掛式則是安裝在墻上與柱上，是常見的充電樁裝設(shè)方式。

       在地下車庫充電樁建設(shè)中，配電箱回路可選擇短路保護(hù)、剩余電流保護(hù)等的低壓斷路器，有效保障充電樁的用電安穩(wěn)，保護(hù)居民的人身、財(cái)產(chǎn)安穩(wěn)。

       民用建筑地下車庫的充電樁，充電時(shí)間多在夜間，而人們住宅用電時(shí)間也多是夜間，此時(shí)，若將充電樁與住宅供電網(wǎng)絡(luò)直接相連，則住宅供電負(fù)荷加大，為供電安穩(wěn)性、可靠性等帶來風(fēng)險(xiǎn)。

      在電動(dòng)汽車運(yùn)行中，動(dòng)力電池的能量密度、續(xù)航里程作為兩個(gè)重要參數(shù)，直接與電池的壽命息息相關(guān)。通常，鋰電池使用的壽命在5-8年間，充電循環(huán)的壽命在600-1000次，為保障鋰電池的質(zhì)量與壽命，在電池電量下降至百分之二十時(shí)，既需要充電，以防電池過電、放電，在電量充至百分之80~90時(shí)，應(yīng)停止充電[3]。如此，方可保障電池能量彌補(bǔ)與續(xù)航里程，不影響人們對電動(dòng)汽車的應(yīng)用。但是，通常情況下，用戶很少注意電池壽命安穩(wěn)問題，在為電動(dòng)汽車充時(shí)，大多是晚上充電，隔天早上關(guān)閉，為電池帶來負(fù)面影響。對此，在充電樁配置時(shí)，應(yīng)設(shè)置智能程序，使充電樁能夠自動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)汽車充電量，達(dá)到百分之80~90左右時(shí)，立即停止供電，以此保護(hù)電動(dòng)車內(nèi)的鋰電池壽命，為用戶提供更好的服務(wù)。

      在過去，電動(dòng)汽車的行駛里程多在150km左右，隨著科技的發(fā)展，國家越發(fā)重視電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間，以此滿足客戶需求，推動(dòng)電動(dòng)汽車的普及。當(dāng)前，電動(dòng)車內(nèi)鋰電池能量密度再創(chuàng)新高，續(xù)航時(shí)間能夠達(dá)到300km以上，基本滿足多數(shù)人通勤歷程、短途出行等的需求。電動(dòng)汽車的續(xù)航里程加大，充電時(shí)間縮短，電動(dòng)汽車普及率增高，只需要在民用建筑中設(shè)置充電樁，即可滿足用戶需求，然而，如何設(shè)置充電樁，保障成本較小化的同時(shí)，滿足民用建筑內(nèi)居民需求成為關(guān)鍵。以續(xù)駛里程300km/d計(jì)算，則電動(dòng)汽車可行駛里程在120km左右，以每天平均通勤24km計(jì)算，則每臺電動(dòng)汽車需要每五天充電以此，即車位與充電樁比例為5：1。在民用建筑地下車庫設(shè)置充電樁配電時(shí)，可依照車位的百分之二十設(shè)置充電樁即可。

        在地下車庫配置電動(dòng)汽車充電樁時(shí)，先期依照車位數(shù)量設(shè)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，居民購買電動(dòng)汽車的數(shù)量不斷增多，充電樁數(shù)量必然會(huì)出現(xiàn)配電不足現(xiàn)象，影響居民應(yīng)用。對此，在充電樁配電設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員應(yīng)觀察電動(dòng)車的充電機(jī)技術(shù)、電池技術(shù)、充電樁安穩(wěn)檢測技術(shù)等，為后期設(shè)置百分之一百車位數(shù)充電樁的配電打好基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國電動(dòng)汽車的發(fā)展速度曾曲線上升，民用建筑的地下車庫充電樁應(yīng)逐步增加，以此滿足居民需求。