民用建筑地下车库充电桩配电策略探讨

民用建筑地下车库充电桩配电策略探讨

邹旭梦

邹旭梦

佛山市岭南建筑设计咨询有限公司528200

摘要：随着人们生活水平不断的提高，汽车几乎成为每家每户必备的出行工具，从而也给生态环境带来较大污染。为了改善该种现状，国家开始加大新能源汽车的开发，并取得了不错的效果。电动汽车作为新能源汽车，已经在市场上有了一定的地位，但是，因充电的问题，充电地点很少，从而影响了电动汽车的普及，对此，加大在民用建筑的地下车库建设充电桩，为电动汽车提供电能，对其的普及发展是有着非常重要的意义。

关键词：地下车库；充电桩配电；策略

引言

目前，我国常见的新能源汽车主要分为油电混合型汽车、纯电动汽车两种，为了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，应该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。

1、充电桩的分类和定义

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理电池中，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。充电汽车用的交流式充电桩是和交流电网相通的辅助设施。交流充电桩是专为电的充电器供电的电源设备，集保护、控制和测量三项功能于一身。功率一般不能超过七千瓦。充电桩的功能与加油站的加油机功能相似。两者都可固定在墙体或者地面上，都可用于公共建筑（公建比如商场、医院等）和民用建筑。而且都可以适应各种电压对各式各样各种型号的汽车充电。充电桩的输入端和交流电网直接相通，输出端是通过插头形式对电车进行充电。电力需求者可以使用特别定制的的充电卡片在人机界面上刷卡。充电量和充电时间都可以在充电桩上提前设置。另外，不久的将来会增加更多的电动车的多路充电以推广公共充电桩的使用频率，凸显它的实用性。充电桩可分为交流式、直流式、直流和交流三种类型。按安装形式，可划分为壁挂式充电桩和楼板式充电桩两种。地面充电桩适用于不靠近墙面的停车位。靠近墙壁的停车位则更适合安装壁挂式充电桩。

2、地下车库充电桩配电过程中应注意的问题

民用建筑是人们日常生活的场所，地下车库是主要的停车场，是电动车充电的最佳场所。因此，在地下车库中设置充电桩可以更有效地保证电动汽车的供电，方便人们的日常使用

2.1充电桩的位置布局情况

充电桩在地下车库应用时，布局上首先要考虑到电动车辆的类别、进出此建筑的车流量、地下车库的位置、分布设置等。通常情况下，各层的不同防火分区都设置有交流充电桩，而直流充电桩则是设置在靠近地下车库入口和车库出口的防火分区。如果充电桩数量较少，应尽量将它们设置在同一防火分区范围内，方便集中的管理。

2.2配电箱的设置

为了方便人们操作，在离充电桩不远的配电间中可以设置多个配电箱用以满足充电桩的配电，且要结合配电箱的数量，配备相应数量的供电回路。另外还可以在变电站房低压柜内安装一些充电桩，用于某地区的配电箱。直接配电，减少配电系列数量，提高供电安全性和配电管理的便利性。

2.3充电桩的安装方法

在民用建筑地下车库中设置充电桩有两种方法：落地式和挂墙式。地面充电桩通常安装在离地面0.3米的车位末端。一般情况下，如果条件允许，将安装壁挂式充电桩。壁挂式充电桩的安装方式是将其安装在墙上或柱子上，不会占用停车位的空间。应适当提高墙体安装充电桩的高度。如果不是靠近墙的停车位，就必须有把它安在柱子上，还要避免对其他设施（比如消防栓）安装位置的影响。

2.4回路设置

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全，保护居民的人身、财产安全。

3、民用建筑地下车库充电桩配电策略

3.1注意充电桩配电接入点的设置

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，则住宅供电负荷增大，为供电安全性、可靠性等带来风险。

3.2充电桩总输入容量核算

在早些年住宅区的设计中，百分之二十车位的充电桩个数为450个。根据单桩输入能力，计算出住宅区百分之二十停车位的充电桩总容量为2359千伏安。在远期的住宅小区设计中，百分百车位的充电桩总容量为6975千伏安。这种计算是基于市场上的纯电动能源汽车。每次充电能行驶160~255公里。根据该市的数据调查，每人乘车平均里程约为20公里/天，初步设计中的450个充电桩同时充电概率是20-30%，长期规划设计中的概率是相同的。另外，需要关注的是，计算充电桩分布情况所需的输入容量是按照理想的交流电充电桩。但在实际中，电动能源汽车的充电器输入功率是小于交流电充电桩所能提供输出功率的，因而在计算输入功率小于理想值。在实际设计中，须考虑这-点。

3.3科学设置充电桩数量

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增大，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，保障成本最小化的同时，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20%设置充电桩即可。

3.4远期设计百分百车位数量充电桩的配电

根据计算，最理想的充电桩配电站应规划为八台800千伏安的变压器。在使用中，要考虑实际。在远期容量的分配时，需根据百分二十的充电堆数的相关操作，预先观察电动能源汽车充电器的工况、电量的长期分配。建设数据库，用对应的参数对长期充电桩承载力设计进行规划。当前，电动能源汽车的发展速度以曲线式进行增长。根据实际情况，可逐步在住宅小区备用配电室增设电力变压器，进行充电桩的配电设计。对民用建筑地库中充电桩的配电设计应予以足够重视。除符合有关规定外，还需要与供电企业和业主商讨，根据当地供电能力和居民的需要安装充电桩。

4、总结

综上，我国减排、节能的政策在蓬勃的发展，电动能源汽车会得到越来越大的使用，充电桩将得到更大的推广。当前，普通民用建筑地库充电桩的设计面临很多的问题。在供电的设计时，应结合充电桩的技术要求，注意供配电设计中存在的诸多问题，并提出合理的解决方法。总而言之，随着节能减排政策的开展，电动汽车使用数量将不断增多，如此，充电桩的建设成为关键。然而，在民用建筑建设地下车库充电桩时，仍存在诸多问题，影响了充电桩的建设，影响了配电服务质量。

参考文献：

[2]徐三桃.民用建筑地下车库充电桩配电策略探讨[J].中国建材科技，2019，28（02）：151-152.

[2]赵蕾.民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案[J].智能建筑电气技术，2017（3）.