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商业综合体地下车库新能源汽车充电桩电气设计优化方案

更新时间:2024-06-03      点击次数:137

0引言

民用建筑电动汽车充电设备配套设施作为电动汽车重要的载体,其普及率、实用性和互换性直接关系到新能源汽车产业的发展。加大建设电动汽车设备配套设施的力,是加快电动汽车推广的必要条件也是地方政策所积极侣导的《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见(国办2015]73)及福建省地方政策《福建省电动汽车充电基础设施建设运营管理暂行办法》明确规:新建住宅配建停车位100%建设充电设施或预留建设安装条件,且已建设充电设施的非固定产权停车泊位不应低于总车位20%。大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低10%。因此汽车充电桩的配电设计是今后民用建筑地下车库电气设计设置的内容。本文将以商业综合体地下车库为背景介绍商业综合体地下室充电桩的电气设计。

1项目概况

该项目主要功能商业、展览soho,属于商业综合体。地址位于福建省福州市。地下机动车库位于地下室一,共设车位总1243个。

2采用的充电桩类型及功能要求

目前充电设施主要可分为传导式充电和快速更换电池,而民用建筑内车库的充电设施常采用传导式充电。传导式充电充电设施又可分为直流充电桩和交流充电:直流充电桩俗",固定安装在地,将电网交流电能交变换为直流电,并为电动汽车动力蓄电池充电的装;交流充电桩俗",固定安装在地,为具备车载充电机的电动汽车提供交流电能的装置。

直流充电桩的功能应符合下要:(1)具有根据电池管理系统提供的数,动态调整充电参数、自动完成充电过程的功;(2)具有判断充电机与电动汽车是否正确连接的功,当检测到充电接口连接异常时,立即停止充;(3)具有待机、充电、充满等状态的指,能够显示输出电压、输出电流、电能量等信,故障时应有相应的告警信;(4)具有实现手动输入的设;(5)具备交流输入过欠压保护、交流输入过流保护、直流输出过压保护、直流输出过流保护、内部过温保护等功;(6)具备本地和远方紧急停机功;紧急停机后系统应手动复位。

交流充电桩的功能应符合下列要:(1)具有外部手动设置参数和实现手动控制的功能和界:(2)能显示各状态下的相关信息,包括运行状态、充电电量和计费信;(3)具备急停开,在充电过程中可使用使用该装置紧急切断输出电;(4)具备过负荷保护、短路保护和漏电保护功,具备自检及故障报警功;(5)在充电过程,充电连接异常,交流充电桩应立即自动切断电源。

3充电桩配置方案及布置要求

根据本工程的功能情况,电动汽车充电桩配置需求主要soho公寓及商业的私人电动汽车。结合目前电动汽车使用情况及公寓、商业人流习,本工程公寓用私人电动汽车主要采用交流充电(),商业用私人电动汽车主要采用直流充电()。经过经济技术分析对,直流充电桩和交流充电桩配置比例1:4。根据目前主流产品的技术规格及配置比例要,项目选35kW的直流充电25,7kW的交流充电100,共设充电车125个。

考虑到商业车位车流特点及商业运营管理维护的因素,商业用直流充电桩的停车位集中设置于地下车库出入口的防火分区内。交流充电桩的停车位分散设置于各车库防火分区内。充电桩的布置宜靠近上级供配电设,以缩短供电电缆的路径。

设置充电桩的停车位时应考虑充电桩安装空,充电桩宜墙或柱布置。设置充电桩的停车位优先选后有挡"可垂直后退停车的车(1),其次为两排背靠背垂直后退停车的车(3),或选择临近车位间有安装空间的车(2)

img1 

1充电设备布置示意2充电设备布置示意

img2 

3充电设备布置示意

充电桩应靠近充电位布,应便于充电车辆停放和充电人员操作。设备外廓距充电位边缘的净距不宜小0.4m。充电桩的布置不应妨碍其他车辆的充电和通行,同时应采取保护充电桩及操作人员安全的措施。综合目前主流充电桩规格尺寸,13中充电桩预留安装空间宜满足1

img3 

充电桩安装位置应远离排水沟、并及地漏等地势低洼易产生积水的场,并不应设在厕所、浴室等场所的正下方及贴邻。落地式充电桩安装基础应高出地0.2m及以,应垂直安装于与地平面垂直的立,偏差垂直位置的误,并安装防撞装置。

4充电桩的供配电系统

4.1供电容量的选择

考虑到充电桩配电系统需安装有源滤波无功补偿装,coso可以达0.95,充电桩容量折算采用公:S=P/(cosq*m),"为充电桩的工作效,0.85

充电桩总配电容量采用公:Sc=K*(ΣS*+ΣSm),充电桩同时系(K)由充电桩数量决,取值范0.5~0.8。则本项目充电桩总计算负S.1069KVA

本项目充电桩总负荷超过所接入的配电变压器的容30%,且其设备负荷谐波含量较,故采10kV供电电压等级供,设充电桩变压器。由已知充电桩总计算负S,预留有一定负荷发展的容量裕,并综合考虑经济运行时变压器负载,则选择变压器额定容SxS:/βuBn为变压*佳负荷,0.7。则本项目充电桩变压器容S~1527KVA,选用两800KVA千式变压器。

4.2配电设计

1)充电桩总电源采0.4kV低压系统供,负荷等级为三,接地采TN-S系统(2)各防火分区内充电桩用配电,安装在设置充电桩车位附近的室内强电间内。为保证末端充电设备安,配电箱向充电桩供电的出线回路均设置短路保护和剩余电流保护功能的低压断路,其剩余电流保护额定动作电流30mA,动作时间不大0.1S。充电桩配电箱的系统示意图如4(3)根据充电桩配电箱的数量在变电所低压柜出线设置相应数量的独立馈线回路直接供电。馈线电缆采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电,其截面根据配电箱容量确定。

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4充电桩配电箱的系统示意图

43电能质量

电动汽车充电桩的充电过程为非线性的负荷变化过程,其对电*主要的电能质量影响即为造成谐波和引起电网功率因数的下降。为保障电能质量的要,所采取的措施如:(1)低压配电系统中设置有源滤波装,功率因数补充电容器组配置电抗器(2)变压器接线组别D,yn11,且负荷率不高70%(3)单相交流充电桩负荷均衡分配到三相上,使三相负荷保持平衡。

4.4监控与通信

1)充电监控系统、供电监控系统和安防监控系统三个子系统组成了充电桩监控系统(2)充电桩供电监控系统纳入到本项目的变配电监控系统中,安防监控系统由车库充电桩设置区域内已经设置的相关末端监控点位来兼顾(3)充电监控系统为充电自带系,由充电供货商同步实,预留对外上传数据的通信接,并纳入建筑物业管理综合信息平台进行设计,不另设控制室。

5安科瑞充电桩收费运营云平台

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控,实时监控充电桩运行状态,进行充电服务、支付管理,交易结算,资要管理、电能管理,明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输/输出过压,欠压,绝缘低各类故障进行预警;充电桩支持以太网4GWIFI等方式接入互联网,用户通过微信、支付宝,云闪付扫码充电。

5.2应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

5.3系统结构

img5 

系统分为四层:

1)即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

2)数据采集层:包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数,并进行电能计量和保护。

3)网络传输层:通4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

4)数据层:包含应用服务器和数据服务器,应用服务器部署数据采集服务WEB网站,数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

5)应客户端层:系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能,同时为运维人员提供运APP,充电用户提供充电小程序。

5.4安科瑞充电桩云平台系统功能

5.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况,对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示,同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩,查看设备使用率,合理分配资源。

img6 

5.4.2实时监控

实时监视充电设施运行状况,主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电/电流,充电桩告警信息等。img7

5.4.3交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户,对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作,可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

img85.4.4故障管理

设备自动上报故障信息,平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理,同时运维人员可通过运APP收取故障推送,运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

img95.4.5统计分析

通过系统平台,从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度,查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

img10 

5.4.6基础数据管理

在系统平台建立运营商户,运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施,维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动,同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。img11

5.4.7APP

面向运维人员使用,可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充\充值情况,进行远程参数设置,同时可接收故障推送

img12img13 

5.4.8充电小程序

面向充电用户使用,可查看附近空闲设备,主要包含扫码充电、账户充值,充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

img14img15 

5.5系统硬件配置

类型

型号

图片

功能

安科瑞充电桩收费运营云平台

AcrelCloud-9000

img16 

安科瑞响应节能环保、绿色出行的号召,为广大用户提供慢充和快充两种充电方式壁挂式、落地式等多种类型的充电桩,包含智7kW交流充电桩30kW壁挂式直流充电桩,智60kW/120kW直流一体式充电桩等来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求,提供电动汽车充电软件解决方案,可以随时随地享受便捷高效安全的充电服务,微信扫一扫、微信公众号、支付宝扫一扫、支付宝服务窗,充电方式多样化,为车主用户提供便捷、高效、安全的充电服务。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给,能计时,计电度、计金额作为市民购电终端,同时为提高公共充电桩的效率和实用性。

互联网版智能交流桩

AEV-AC007D

img17 

额定功7kW,单相三线制,防护等IP65,具备防雷

保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级,支持刷卡、扫码、即插即用。

通讯方4G/wifi/蓝牙支持刷卡,扫码、免费充电可选配显示屏

互联网版智能直流桩

AEV-DC030D

img18 

额定功30kW,三相五线制,防护等IP54,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远

程升级,支持刷卡、扫码、即插即用

通讯方式4G/以太网

支持刷卡,扫码、免费充电

互联网版智能直流桩

AEV-DC060S

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额定功60kW,三相五线制,防护等IP54,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级,支持刷卡、扫码、即插即用

通讯方式4G/以太网

支持刷卡,扫码、免费充电

互联网版智能直流桩

AEV-DC120S

img20 

额定功120kW,三相五线制,防护等IP54,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级,支持刷卡、扫码、即插即用

通讯方式4G/以太网

支持刷卡,扫码、免费充电

10路电瓶车智能充电桩

ACX10A系列

img21 

10路承载电25A,单路输出电3A,单回路功1000W,总功5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。

ACX10A-TYHN:防护等IP21,支持投币、刷卡,扫码、免费充电

ACX10A-TYN:防护等IP21,支持投币、刷卡,免费充电

ACX10A-YHW:防护等IP65,支持刷卡,扫码,免费充电

ACX10A-YHN:防护等IP21,支持刷卡,扫码,免费充电

ACX10A-YW:防护等IP65,支持刷卡、免费充电

ACX10A-MW:防护等IP65,仅支持免费充电

2路智能插座

ACX2A系列

img22 

2路承载电20A,单路输出电10A,单回路功2200W,总功4400W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别,报警上报。

ACX2A-YHN:防护等IP21,支持刷卡、扫码充电

ACX2A-HN:防护等IP21,支持扫码充电

ACX2A-YN:防护等IP21,支持刷卡充电

20路电瓶车智能充电桩

ACX20A系列

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20路承载电50A,单路输出电3A,单回路功1000W,总功11kW。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别,报警上报。

ACX20A-YHN:防护等IP21,支持刷卡,扫码,免费充电

ACX20A-YN:防护等IP21,支持刷卡,免费充电

落地式电瓶车智能充电桩

ACX10B系列

img24 

10路承载电25A,单路输出电3A,单回路功1000W,总功5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。

ACX10B-YHW:户外使用,落地式安装,包1台主机5根立柱,支持刷卡、扫码充,不带广告屏

ACX10B-YHW-LL:户外使用,落地式安装,包1台主机5根立柱,支持刷卡、扫码充电。液晶屏支U盘本地投放图片及视频广告

智能边缘计算网关

ANet-2E4SM

img25 

4RS485串口,光耦隔离2路以太网接口,支ModbusRtuModbusTCPDL/T645-1997DL/T645-2007CJT188-2004OPCUAModbusTCP(主、从)104(主、从)、建筑能耗SNMPMQTT;(主模块)输入电源DC12V36V。支4G扩展模块485扩展模块。

扩展模ANet-485

M485模块4路光耦隔RS485

扩展模ANet-M4G

M4G模块:支4G全网通

导轨式单相电表

ADL200

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单相电参UIPQSPFF测量,输入电流1080A

电能精度1

Modbus645协议

证书MID/CE认证

导轨式电能计量表

ADL400

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三相电参UIPQSPFF测量,分相总有功电能,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;红外通讯;电流规格:经互感器接16A,直接接3×1080A,有功电能精0.5S级,无功电能精2

证书MID/CE认证

无线计量仪表

ADW300

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三相电参UIPQSPFF测量,有功电能计量(正、反向)、四象限无功电能、总谐波含量、分次谐波含量231次)ABCN四路测温1路剩余电流测量;支RS485/LoRa/2G/4G/NBLCD显示;有功电能精度0.5S级(改造项目)

证书CPA/CE认证

导轨式直流电表

DJSF1352-RN

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直流电压、电流、功率测量,正反向电能计量,复费率电能统计SOE事件记:8LCD:红外通:电压输*1000V,电流外接分流器接(75mV)或霍尔元件接(0-5V);电能精11485通讯1路直流电能计AC/DC85-265V供电

证书MID/CE认证

面板直流电表

PZ72L-DE

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直流电压、电流、功率测量,正反向电能计:红外通:电压输*1000V,电流外接分流器接·(75mV)或霍尔元件接(0-20mA0-5V);电能精1

证书CE认证

电气防火限流式保护器

ASCP200-63D

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导轨式安装,可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测等功;1RS485通讯1NB4G无线通();额定电流0~63A,额定电流菜单可设。

6结束语

综上所,在民用建筑地下车库汽车充电桩的电气设计,应严格遵循相关政策、规范标准的要,密切跟踪新产品及技术的发,并不断做出优化调,做到技,经济合理。

参考文献

1] 民用建筑电动汽车充设备配套设施设计规DBJ502182015

2]国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意(国办发201573)

3] 刘锡正.电动汽车充电设备综合评价指标体系研[D].北京交通大,2012

4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册

5] .某商业综合体地下车库电动汽车充电桩的电气设计

 


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