民用建筑电动汽车充电设施电气设计

薛陈

摘要：随着电动汽车行业的不断发展，对新建停车场的电动汽车充电设施要求不断严格，整个行业对充电设施布置的重视度不断加强，在实际应用过程中，重视程度不够、电源供应不足，使得电动汽车充电设施不足暴露出来。不仅给人们的出行造成了不便，同时也严重制约了我国电动汽车行业的发展。因此如何科学有效的加强民用建筑电动汽车充电设施电气设计是我们需要重点关注和思考的问题。

关键词：民用建筑;电动汽车;充电设施;电气设计

引言

电动汽车作为新兴产业，实际使用经验较少，甚至相关的国家标准体系也还不健全。许多经验需要我们在今后的实践中不断探索。

1、民用建筑中充电设施设计原则

在对电动汽车充电设施进行设计安装的过程中，要充分考虑周围地理环境状况，规划好距离和充电速度。公共建筑及住宅地下停车场设置电动汽车充电设施时，要严格按照规范及当地有关部门的规定进行配置，结合车辆总数计算变压器电容量的大小，并预留配电线路至电动汽车充电设施。

2、相关电气设计工作的主要内容

在民用建筑设计过程之中，牵扯到电动汽车充电装置电气设计主要涵盖以下三点：首先，前期方案配合。也就是结合现行法律法规，来联合建筑专业将各所需设置新能源电动汽车数量确定出来。另外在电气方案进行合理化的估算，电动汽车充电装置电容量和有关变压器容量。其次则是电动汽车充电装置配电设计。其主要涵盖依据各建筑物性质与电动汽车在民用建筑设计之中，牵扯到电动汽车的实际运用情况，以此来相应的选择电动汽车充电设施并设计配电系统。最后，是为新建和改扩建项目来进行优质化的咨询服务。在电气设计之中，通常都会有甲方咨询，实际会需要到充电桩的数量、验收标准、电费是否有优惠、已建设的项目如何添加充电桩、是否需要增容、新增用电容量报装是否有相关优惠政策，这些均得要求设计师来进行基础设计之后，还得细致掌控目前国家与地方政策标准，来为建设方提供良好的咨询，以此来更好的帮助其进行更好的决策。

3、民用建筑电动汽车充电设施电气设计

3.1计量

从电能计量上来看，其充电系统主要分为两部分：一部分是充电设施与电力部门之间的电量结算计量，另部分是充电设备与电动汽车之间的电量和服务费用结算计量。而电力部门的电能计量点常常被设置在一些供电设施的产权分界处。而电动汽车之间的计量则常常通过多种网上支付方式进行结算，例如支付宝、微信等，其一般处于充电设备和电动汽车的连接处，同时保证其电能计量的设备符合国家对于该方面的要求。

3.2保证设计全面化，提高设计符合度

对民用建筑电动汽车充电设施进行设计的过程中，不仅需考虑到在该种建筑环境下适宜采用的充电模式，也需充分提高对其他细节设备的重视程度，切实保证设计能够在满足质量要求的基础上提高使用过程中安全系数和质量保障，但在实际设计环节中，由于对实际场地具体情况掌握程度不高以及对施工细节的忽略等多种因素影响，导致设计方案难以从综合角度上满足用电设施的质量标准，从涉及长期持续性充电方案的角度出发，需充分提高对充电设施细节的重视程度。通常情况下，在住宅地停车位、单位停车场配建的充电设备宜采用交流充电方式，公共建筑物停车场、社会公共停车场、路内临时停车位配建的充电设备宜采用直流充电方式。充电设施的布置需靠近供电电源，不宜设在有可能积水、剧烈振动、多尘或有腐蚀性气体的场所，充电设施宜尽量靠近停车位，有利于充电，同时充电设施与充电的车位、建筑物之间需要满足安全、操作及检修的要求，充电设备外轮廓距离充电车位边缘的距离一般不小于0.4m，防止意外事故的发生，造成潜在安全事故。如实际施工地点中有墙或是柱，充电设施尽量靠近依托物，在没有任何其他建筑物的情况下，充电设施一般安装在车位尾部。应放置在人轻易触及的位置。对于安装在室外的充电设备，充电接口应采取必要的防雨、防尘措施，充电设施落地安装时，充电设备的安装底座通常不低于0.2m。针对以上细节问题，设计校审过程中对已经完成的充电设施设计开展复查工作，在复查环节中如果发现问题，如充电设施的摆放位置不合理、对居民的充电工作造成不必要的困扰，需将问题具体到人，深入调查出问题的来源，并将工作出现失误的原因如工作态度不端正、技术水平不到位等通过电子版的方式进行记录并保存。

3.3新能源汽车充电装置的配电系统设计

首先，依照充电设施的实际运用场所、新能源汽车充电功率、充电设施的类型，来初步将配电系统设计所需的数据确定出来。充电设施具体运用到不同场所，那么在充电高峰期的时间、需求方面均会有所不一，在考虑选择变压器的容量问题时，需要确定不同场所充电设施的需要系数。除此之外，假使进行改扩建，那么关键要审核变压器的容量与荷载，来分析是否能达到改扩建的实际需求，当接入充电设施造成配电变压器过载运行时，可采取对充电功率和充电时间段进行优化控制或对配电设施进行增容改造等措施，降低负载率。在通常情况之下，充电设施的负荷等级为三级，对于中断供电将在经济上造成较大损失，或对公共交通、社會秩序造成较大影响的充电设施，应按不低于二级负荷供电，如目前各大城市都在大力发展能源公交汽车的充电设施。最后，针对充电设施配电箱来进行设计，新能源汽车的充电设施应结合停车位合理布局进行配电，宜布置靠近供电电源，以缩短供电线路的路径。配电箱至充电设施需预留电缆通道，室内缆可采用桥架、地槽、穿管等敷设方式;室外电缆线路可采用电缆沟槽或穿保护管埋地的方式敷设。配电箱的出线宜采用放射式供电，各配电回路应具有短路、过载保护和剩余电流保护功能，且不应接入与充电设备无关的用电设备，同时应选用供电电缆中性线截面与相线截面需相同。

3.4监控系统

共用、公用电动汽车充电设施宜设监控系统。监控包括充电监控、供电监控及环境监测。充电监控系统应能实现对充电过程的监视、控制、数据的存储和处理、事故状态下的紧急处理以及对车载充电机运行和对电动汽车储能单元储能状态的监视等功能。供电监控系统应能实现对供电状况、电能质量、供电设备运行状态等的监视和控制功能。环境监测设备应能对充电系统所在场所的温度、湿度进行实时监测。

3.5平面布置

近年来，随着电动汽车行业的兴起，加之国家政策扶持，逐渐被消费者接受和认可，作为其重要的动力能源，充电需求与日倍增。在科技创新的驱动下，市面上出现了多种充电桩，产品参数及安装方式也有所不同，对此，应采用差异化的电气设计方案。具体实践过程中，设计师要注重做好与建筑专业人员的沟通工作，在不影响车位划分的情况下，选择最佳的充电设施配备，以提高土地资源利用率。如要充分考虑电动汽车充电设施的安装空间需求，优先选择靠近墙体或柱子的位置，设计壁挂式充电桩，或在两排背靠背垂直后退停车位置设计落地式充电桩，预留足够的可操作空间，尽量不对其他车辆通行造成干扰，有效保证停车场安全。由于电动汽车结构的特殊性，随着行驶里程的增加，其电池性能会有所衰减，可能会出现漏电现象，且充电过程基本处于无人看守状态，出于安全需求考量，在住宅小区电动汽车充电设施的电气设计实践中，需注意与监控系统、消防系统的关联，预留相应的设备安装端口，实时掌握停车场动态，最大限度地避免出现安全问题，降低风险概率，努力为住户提供安全、便捷、舒适的生活环境。

结束语

目前，电动汽车充电设施缺乏较成熟的设计标准，还存在许多方面的问题，这需要电气设计人员根据项目具体的情况进行分析。

参考文献：

[1]陈为熙.电动汽车充电设施在民用建筑中的应用[J].现代建筑电气，2019，10（08）：41-46.

[2]韦强，洪伟，专家论坛民用建筑电动汽车充电设施电气设计.，低压行业商鉴，2018-2018，177-179，年鉴.

[3]韦强，洪伟.民用建筑电动汽车充电设施电气设计[J].建筑电气，2018，36（05）：82-84.