摘要：当前，我国常用的新能源汽车主要有油电混合型汽车、纯电动汽车两种，为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。基于此，本文笔者就民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案进行简要探讨。仅供业内同行参考。
关键词：民用建筑；充电桩；配电设计
引言
近年来，随着我国科学技术的不断进步，电动汽车的续行里程逐步提高，越来越多的人们选择电动汽车作为代步工具。而政府为了降低机动车带来的污染，出台了一系列的政策优惠措施，使得电动汽车行业在我国快速崛起。住建部下发的《住房城乡建设部关于加强城市电动车充电设施规划建设工作的通知》建规［2015］199号（以下简称建规［2015］199）中明确，推动具备条件的民用建筑地下车库改造或建设安装充电设施，鼓励居民使用电动汽车出行。根据规划部门的修规批文要求：在新建项目设计中，必须将充电桩的分类、比例、应注意的问题进行详细说明。下面本文结合近期完成的设计项目对民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案进行分析。
一、充电桩的分类
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，充电桩主要包含两个类型：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锂电池中，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，占地面积小等优势，但是，充电时间较长，主要适用于民用建筑地下车库。
二、车位与充电桩的比例
一般电动车的锂电池使用寿命在5～8年左右，充电循环大约600～1000次左右。因此，为了延长电池的使用寿命，在日常使过程中，一定要保护好电池，防止过放电与过充电带来的损坏。当电动车的电量下降到20%左右，就要及时进行充电，也不要长时间的充电，充到80%～90%左右，就要及时停止。
电动汽车刚出产时，续驶里程只能在80km左右，随着科技的不断进步，续驶里程每年都会增加，达到200km以上。随着电池能量密度的不断增加，一些优秀厂家，生产了很多新产品，能够达到300km以上的续行里程，这样的续驶里程基本上可以满足大部分人需求。
对居住小区，以续驶里程300km进行计算，可行驶里程约120km（冬季环境温度低，电池电量会衰减，或使用几年电池反复充放电电量会衰减，或冬、夏季还要开空调），以每天平均通勤里程约24km计算，则每台电动汽车需要每5天充一次电，即车位与充电桩比例为5∶1，按总车位的20%设充电桩。
三、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地点，地下车库作为停车主要场地，也是最佳的电动汽车配电场所，对此，在地下车库建立充电桩，能够更有效发挥作用，保障电动汽车供电，便于人们日常应用。
1.配置充电桩位置
充电桩配置时，为保障所处位置的合理性，应积极考虑以下问题：电动汽车类别，民用建筑进出车流量，地下车库位置，配电设置等，设置充电桩位置与数量。同时，对于交流充电桩，应尽量将其放置在不同防火区，直流充电桩放置在车库进出口防火区，若充电桩较少，可直接设置在一个防火区，便于集中管理的同时，便利用户的应用。
2.配电箱设置
在充电桩配电的位置，为保障电能供应的充足性，应设置若干配电箱，将配电箱安装在附近强电间中，便于操作与管理。同时，施工人员应根据配电箱数据，在电房的低压柜处设置一定量的回路，使其为电动汽车直接供电，减少不必要的麻烦。
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3.充电桩的安装方法
在民用建筑地下库内，充电桩的安装通常采用两种方式：落地式与壁挂式。落地式多选择装设在车额外端部，离地高度约 30cm，壁挂式则是安装在墙上与柱上，是最常见的充电桩装设方式。
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。
四、民用建筑地下车库充电桩配电策略
1.注意充电桩配电接入点的设置
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。
2.设置智能感应程序，使充电桩能够自动调整供电
在电动汽车运行中，动力电池的能量密度、续航里程作为两个重要参数，直接与电池的寿命息息相关。通常，锂电池使用的寿命在 5-8 年间，充电循环的寿命在600-1000次，为保障锂电池的质量与寿命，在电池电量下降至 20% 时，既需要充电，以防电池过电、放电，在电量充至 80-90%时，应停止充电。如此，方可保障电池能量弥补与续航里程，不影响人们对电动汽车的应用。但是，通常情况下，用户很少注意电池寿命安全问题，在为电动汽车充时，大多是晚上充电，第二天早上关闭，为电池带来负面影响。对此，在充电桩配置时，应设置智能程序，使充电桩能够自动感应电动汽车充电量，达到 80-90%左右时，立即停止供电，以此保护电动车内的锂电池寿命，为用户提供更好的服务。
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。
4.远期充电桩配电的车位设计
在地下车库配置电动汽车充电桩时，先期依照车位数量设置 20% 的充电桩即可，但是，随着新能源汽车的不断普及，居民购买电动汽车的数量不断增多，充电桩数量必然会出现配电不足现象，影响居民应用。对此，在充电桩配电设计中，相关人员应积极观察电动车的充电机技术、电池技术、充电桩安全检测技术等，为后期设置 100% 车位数充电桩的配电打好基础。当前，我国电动汽车的发展速度曾曲线上升，民用建筑的地下车库充电桩应逐步增加，以此满足居民需求。
结束语
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。
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论文作者:张慧
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：电动汽车论文; 民用建筑论文; 里程论文; 地下车库论文; 电池论文; 车位论文; 寿命论文; 《电力设备》2019年第13期论文;