新能源在充电桩供配电设计中的应用

新能源在充电桩供配电设计中的应用

乔 芳

中元国际（长春）高新设计院有限公司 吉林长春 130000

摘要：进入到二十一世纪以来，我国的经济发展速度越来越快，但是也由此带来了严重的生态环境破坏。近些年来，我国领导人越来越重视对自然生态环境的保护，并提出了“绿水青山就是金山银山”的口号以及可持续发展的重大战略目标。而我国人民也逐渐认识到绿色环保的重要性，在日常的出行方面，一些太阳能、电能等新能源汽车越来越常见。其中电动汽车的技术在我国已经基本成熟，并且大规模投入生产与应用，但是发展至今我们面临着又一个全新的问题，就是充电设施的安装，因此以下内容中，我将从新能源汽车充电桩的各个角度进行分析，为新能源电动汽车的发展提供机遇。

关键词：新能源；充电桩；供配电设计；应用

引言

12月14日，国家发改委、工业和信息化部发布《关于振作工业经济运行推动工业高质量发展的实施方案的通知》，提出要加快新能源汽车推广应用，加快充电桩、换电站等配套设施建设，进一步推动充电基础设施建设。有金融界人士指出，“‘碳中和’大背景下，交通运输行业节能减排是大势所趋，未来新能源汽车在交通运输领域的应用会不断扩张，电能补给作为新能源汽车使用中的重要一环，直接影响到新能源汽车行业未来发展，因此充电桩作为新能源汽车的共生产业，在新能源汽车渗透率快速提升的大趋势下，充电桩的建设也将迎来快速发展。而且目前充电桩的保有量处于较低水平，尤其是在三线、四线及以下城市。另外，随着新能源汽车的逐步普及，也会逐渐诞生私人充电桩需求，因此，未来充电桩行业空间广阔，政策扶持则会进一步增强充电桩行业的增长预期，带动充电桩行业快速发展。”

1.充电桩类型

结合目前市场中充电桩输出的电流方式不同，可以将充电桩分为交流和直流充电桩两种。其中交流充电桩使用的传导方式是具有车载充电装置的电动汽车提供交流电源的专用充电装置。该类型的充电桩本身也能充电，电流小，充电时间较长，这种慢性充电的形式比较适合于办公楼停车位或者是居民区的停车位中，使用交流充电桩充满需要6~10h。并且交流充电桩结合其相的不同可以分为单相和三相，二者工作电压分别为220V和380V，其功率的选择需要根据实际建筑情况进行，如小区住宅一般会采取7kW单相充电桩和42kW的三相充电桩。而直流充电桩与交流充电桩有着较大的差异性，属于一种非车载的充电桩，能够将交流电转化为直流电能，利用电动汽车动力蓄电池充电的装置来作为传导的方式。直流充电桩充电时电流相对较大，充电时间短，一般为20~60min。在直流充电桩所输入的电压一般为380V，输入的功率有多种形式，一般分为30kW、45kW、60kW和120kW，甚至还有高达300kW的输入功率。虽然其充电时间短，能够弥补交流充电桩的充电速度需求，但是其对于供电电源和设备等有着更高安全性的要求。

2.新能源车充电桩现状

调查显示，在公共充电桩使用过程中，充电桩充电效能和费用支付方面的问题较为突出。在受访者使用公共充电桩遇到的问题中，“充电时间长”占51.8%、“充电车位被占用”占46.4%以及“充电价格高”占40.2%。充电站点对充电桩缺乏管理，时常出现燃油车或满电车占位无法充电的情况，令车辆充电更加困难。此外，充电桩维护不到位也是问题之一，多数受访车主均表示曾遇到过“充电桩老旧坏损、充不进电”“没充满自动跳枪”等情况。在充电效能方面。直流充电桩功率大、充电相对较快，车主对直流充电桩更为青睐，73.5%的受访者希望能够多增设直流快充充电桩。与燃油汽车相比，新能源汽车充电耗时有局限性，即便使用大功率直流充电桩，车主仍需等待，有时遇到设备老旧、维护欠佳的充电桩，充电时间可能还会延长，很难满足应急性充电需求，便捷性相对较低。在充电费用支付方面。公共充电桩充电电费以商业峰谷电价计算，除谷时电价外，费用均高于普通民用电价，且车主使用公共充电桩还需支付额外充电服务费及计时停车费，整体充电价格较高。而且还存在不同区域或同一区域内不同充电站点，充电最终支付的电费额度不相同的情况。此外，所谓充电基础设施，并非只有终端接口，而是包括集中表箱、走线通道、配电间、电缆线等一系列配套设施，小区的“新基建”应该形成完整闭环，才能满足日益增加的充电需求。为了减少矛盾，上海致力于推进新建小区基础设施建设标准化。去年11月1日，由国网上海市电力公司、上海电力设计院有限公司和上海城市交通设计院有限公司对《电动汽车充电基础设施建设技术标准》进行修订的征求意见稿面向社会公开征求意见，再一次修改完善了住宅小区充电设施的配置及安装条件预留的相关规定。

3.创新运营充电桩行业的必要性

充电桩行业的运营服务创新，可拓展充电市场空间，并促成新能源产业有机循环。就新能源汽车产业链而言，充电桩发挥着基础性、全局性作用，其连接车企和用户，参与构建新能源服务体系。而充电桩产业链的发展则并不均衡，上游设备商产品差异化程度低，竞争激烈，份额分散；中游运营属重资产行业，市场份额趋于集中，但不断迎来新的实力入局者；下游为各类电动汽车，车企乱战持续。当然，前景被看好的广域市场从不缺乏入场者，新能源汽车的能源补充方式呈多样化与场景化，换电作为运营类车辆能量补给方式的补充得到进一步发展，更多的车企着力开发和应用换电车型。随着充电桩、充电站的建设，新能源汽车与充电桩保有量的配比终将趋于合理。当所有停车位都有充电桩配备，新能源汽车的便捷性将不可同日而语。即便国内市场做到一位一充短时间里确有难度，但一线城市实现一位一充或商业区停车场一位一充，有其合理性与必要性。

4.新能源汽车充电桩的安装及注意事项

在新能源汽车充电桩安装过程中，首先要求相关工作人员必须预留好充电桩与新能源汽车之间的距离，假如新能源汽车的充电口位于充电桩的侧方，则需要在安装充电桩时确保车门开关不受影响。根据实际调研结果显示，当新能源汽车的充电口位于侧方时，应保持充电桩与新能源汽车之间的距离不小于40厘米，如果充电桩的位置设计在新能源汽车的尾部位置，则需要保持充电桩与新能源汽车之间的距离为50厘米。另外，就是在实际安装过程中，还应当保持好充电桩与地面基础设施之间的距离，在安装工作结束之后，还要为检修人员预留出空位，从而实现建设位置与标准相符合，保障在后期调整充电桩时不损害基本利益。这就需要相关的工作人员在安装工作开始之前，到安装小区进行现场调研，通过小区居民、物业等了解小区内部基本状况，从而提高设计的科学性。另外，在选择充电桩的型号时，还需要采纳小区新能源汽车用户的意见并结合实际情况。最后，就是相关工作人员要全面掌握小区内的供电类型，在布线工作开始之前需要获得国家电网的批准。

结束语

新能源的推广主要是为了摆脱对于传统不可再生能源的依赖性，因此对新能源在充电桩供配电设计进行分析，对于实现节能减排的目标有着十分重要的促进作用。

参考文献：

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