民用建筑中电动汽车充电桩配电设计
民用建筑中电动汽车充电桩配电设计
摘要：根据国家及地方规范的要求，在充电桩安装比例、充电桩功率、配电系统负荷计算等方面分析了民用建筑中电动汽车充电桩的配电设计，可为类似民用建筑中电动汽车充电桩的供配电系统设计提供参考。
关键词：民用建筑;充电桩;供配电系统;负荷计算
引言
化石能源的大量使用是环境污染的主要原因，其中汽车尾气排放占很大比重。同时随着化石能源储量的降低，在能源的使用上一定要寻一条节能、绿、可持续的发展之路。相比于传统燃油汽车，电动汽车运行过程中可以实现零排放;能耗折算成标准煤低于传统汽车30%以上，特别是城市拥堵环境中节能优势更明显。因此，近年来国家相继出台一系列的优惠政策，推广电动汽车等新能源汽车的使用和发展。
一、适用的国家规范及地方规范
近年，国家和地方发布很多关于新能源汽车规划方面的规范及文件。新能源汽车技术更新比较快，因此推动相关规范的更新也比较快，在设计中须要遵守新的标准。
民用建筑中电动汽车充电设施的供配电设计需要满足的国家规范和相关规定主要有住房和城乡建设部颁发的国家标准GB50966—2014《电动汽车充电站设计规范》，国家发改委能源局印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020年)》(发改能源［2015］1454号)，国务院办公厅印发的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》(国办发〔2015〕73号)，住房和城乡建设部印发的《关于加强城市电动汽车充电设施规划建设工作的通知》(建规［2015］199号)。
全国大部分省市均对电动汽车充电设施有结合当地实情的规划，因此在设计中还要考虑各地的地方标准。以下仅列举部分省市的地方标准和规范作为参考:北京市DB11/T1455—2017《电动汽车充电基础设施规划设计标准》，上海市《上海市电动汽车充电基础设施专项规划(2016—2020年)》，深圳市SZDB/Z29—2010《电动汽车充电系统技术规范》，重庆市DBJ50-218—2015《民用建筑电动汽车充电设备配套设施设计规范》，浙江省DB33-1121—2016《民用建筑电动汽车充电设施配置与设计规范》。
二、快速充电桩安装比例的确定
为满足特殊情况下的快速充电需求，建筑内还需配置部分快速充电设施。住宅小区、办公场所以自用、专用充电设施为主体;公共停车场、独立充电站等以公用充电设施为主体。设计时应考虑自用充电设施以慢充为主，专用充电设施采用快慢结合方式，公用充电设施以快充为主。各类建筑的快充停车位配置数量可参考浙江省的标准设计。
浙江省对快充停车位配建指标的要求如表所示。
三、充电桩功率的确定
充电桩根据输出电流不同分为交流充电桩和直流充电桩两类。
交流充电桩通过车载充电机对电能进行处理后向电动汽车的电池充电，由于车载充电机一般充电功率相对较小，又被称作“慢充”。交流充电桩主要规格有输入电压为220V，功率为7kW、14kW;输入电压为380V，功率为28kW、42kW等。
直流充电桩(非车载充电机)是指经过充电桩处理后，直接向电动汽车的动力电池输出直流电进行充电的供电装置，其功率相对于车载充电机大很多，可以实现快速充电，又被称作“快充”。直流充电桩输入电压一般为380V，输出功率为30kW、45kW、60kW、120kW等。
新能源汽车充电桩安装条件设计时应根据建筑物的性质和电动汽车可利用的充电时间，合理选择充电桩的功率。如住宅和办公场所车位比较固定，停车时间较长，充电设施选用7kW的交流充电桩;商业建筑内人员逗留时间不固定，可采用7kW的交流充电桩和30kW的直流充电桩搭配布置，以满足不同人的电动汽车在市区内通勤的需求；高速公路服务区及加油站则需要尽快使电动汽车满电，充电设施因此选用输出功率高达120kW的直流充电桩。
四、充电设施的负荷计算
(1)方案设计阶段。充电设施的负荷宜根据电动汽车停车位的数量按单位指标法进行计算。交流充电桩单位指标每台功率为7kW，直流充电桩单位指标每台功率为30kW。
单位指标法需要系数如下表5所示，Kx为需要系数，n为充电设备台数，是指单相配电时接于同一相上的台数，按三相配电时充电设备台数应乘以3。

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