浅谈民用建筑地下车库充电桩的配电策略

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

 

摘要：人们生活水平不断提高，私家车几乎成为家家户户需要的出行设备，为生态环境带来较大压力，为改善该种状况，国家逐渐重视新能源汽车的开发，并取得了一定效果。电动汽车作为新能源汽车，已经拥有一定市场，但是，因充电困难，充电地点难寻，影响了电动汽车的普及，对此，民用建筑的地下车库建设充电桩，为电动汽车提供电能，对其的普及具有重要意义。

关键词：民用建筑；地下车库；充电桩配电；策略

       当前，我国常用的新能源汽车主要有油电混合型汽车、纯电动汽车两种，为推动新能源汽车的普及，逐渐取代燃油型汽车，降低环境压力，保障动力源的供应是关键。对此，应在民用建筑中设置相应的充电设施，保障汽车停在车库后能够随时供电，不影响汽车的运行。

       随着电动汽车不断发展，充电桩类型也随着增多，但是，总体而言，充电桩主要包含两个类型：直流充电桩，交流充电桩。前者主要是由直流充电装置、充电机柜构成，具有电压、电流调整幅度大，能够直接将电能冲入电动汽车的锂电池中，充电速度较快，满足各种车型的需求。但是，该种充电方式容易损伤电池，降低电池的寿命，且占地面积较大。通常，其多被应用于城市交通停车场、企业专用停车场，在民用建筑停车场内应用较少。对于交流充电桩，其具有系统简单，占地面积小，操作简单等优势，但是，充电时间较长，主要适用于民用建筑地下车库。

        民用建筑是人们日常生活的地点，地下车库作为停车主要场地，也是较好的电动汽车配电场所，对此，在地下车库建立充电桩，能够更有效发挥作用，保障电动汽车供电，便于人们日常应用。

      充电桩配置时，为保障所处位置的合理性，应考虑以下问题：电动汽车类别，民用建筑进出车流量，地下车库位置，配电设置等，设置充电桩位置与数量。同时，对于交流充电桩，应尽量将其放置在不同防火区，直流充电桩放置在车库进出口防火区，若充电桩较少，可直接设置在一个防火区，便于集中管理的同时，便利用户的应用。

       在充电桩配电的位置，为保障电能供应的充足性，应设置若干配电箱，将配电箱安装在附近强电间中，便于操作与管理。同时，施工人员应根据配电箱数据，在电房的低压柜处设置一定量的回路，使其为电动汽车直接供电，减少不必要的麻烦。

       在民用建筑地下库内，充电桩的安装通常采用两种方式：落地式与壁挂式。落地式多选择装设在车额外端部，离地高度约30cm，壁挂式则是安装在墙上与柱上，是常见的充电桩装设方式。

       在地下车库充电桩建设中，配电箱回路可选择短路保护、剩余电流保护等的低压断路器，有效保障充电桩的用电安稳，保护居民的人身、财产安稳。

       民用建筑地下车库的充电桩，充电时间多在夜间，而人们住宅用电时间也多是夜间，此时，若将充电桩与住宅供电网络直接相连，则住宅供电负荷加大，为供电安稳性、可靠性等带来风险。

      在电动汽车运行中，动力电池的能量密度、续航里程作为两个重要参数，直接与电池的寿命息息相关。通常，锂电池使用的寿命在5-8年间，充电循环的寿命在600-1000次，为保障锂电池的质量与寿命，在电池电量下降至百分之二十时，既需要充电，以防电池过电、放电，在电量充至百分之80~90时，应停止充电[3]。如此，方可保障电池能量弥补与续航里程，不影响人们对电动汽车的应用。但是，通常情况下，用户很少注意电池寿命安稳问题，在为电动汽车充时，大多是晚上充电，隔天早上关闭，为电池带来负面影响。对此，在充电桩配置时，应设置智能程序，使充电桩能够自动感应电动汽车充电量，达到百分之80~90左右时，立即停止供电，以此保护电动车内的锂电池寿命，为用户提供更好的服务。

      在过去，电动汽车的行驶里程多在150km左右，随着科技的发展，国家越发重视电动汽车的续航时间，以此满足客户需求，推动电动汽车的普及。当前，电动车内锂电池能量密度再创新高，续航时间能够达到300km以上，基本满足多数人通勤历程、短途出行等的需求。电动汽车的续航里程加大，充电时间缩短，电动汽车普及率增高，只需要在民用建筑中设置充电桩，即可满足用户需求，然而，如何设置充电桩，保障成本较小化的同时，满足民用建筑内居民需求成为关键。以续驶里程300km/d计算，则电动汽车可行驶里程在120km左右，以每天平均通勤24km计算，则每台电动汽车需要每五天充电以此，即车位与充电桩比例为5：1。在民用建筑地下车库设置充电桩配电时，可依照车位的百分之二十设置充电桩即可。

        在地下车库配置电动汽车充电桩时，先期依照车位数量设置百分之二十的充电桩即可，但是，随着新能源汽车的不断普及，居民购买电动汽车的数量不断增多，充电桩数量必然会出现配电不足现象，影响居民应用。对此，在充电桩配电设计中，相关人员应观察电动车的充电机技术、电池技术、充电桩安稳检测技术等，为后期设置百分之一百车位数充电桩的配电打好基础。当前，我国电动汽车的发展速度曾曲线上升，民用建筑的地下车库充电桩应逐步增加，以此满足居民需求。