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摘要：随着经济发展，中国已开始积极推动电动汽车的使用。根据国家部门的要求，在新建的私人建筑物或者公共建筑设施的地下停车场项目中，必须要安装充电桩，并在各个阶段实施的新能源分配项目项目中，要将充电桩的设计过程、结果落实在具体的方案中。在这篇文章中，根据民用小区来举例子，概述充电桩的分类和技术要求，并分析当前民用小区建筑物地下停车场的充电桩项目需要解决的问题，以及提出一个适当的解决方案，使得充电桩能够符合实际需求，并且具有可推广性。
关键词：民用建筑；地下车库；充电桩；配电设计；解决方案
目前，中国开发的新能源汽车主要包括插电式混合动力汽车和单纯式电动汽车这两种类别，这也就说明一些民用建筑有必要建造一个地下停车的一个充电设施。根据现行法规的要求，要求民用建筑的地下车库建设一定的充电设施并保留适当的建设条件，目前，关于充电桩电池的设计已成为民用建筑中现代电气设计的重要组成部分。为了更好地满足国家法律的要求，本文就民用建筑地下车库充电桩的配电设计的问题进行详细的研究，并提出适当的解决方案。
1充电桩的分类以及技术要求
1.1充电桩的分类
充电桩可分为两种：一种是直流充电桩，另一种是交流充电桩。直流充电桩由充电柜和直流充电桩组成，它具有的电压和电流规格调整幅度的特点，可直接为电动汽车的电池充电，不但充电速度非常快，还可以同时满足各种不同车型的要求。但它缺点是电池的寿命比较短，且需要占有大量的土地面积。这主要用于城市交通的停车场，企业或商店使用的停车场等。民用建筑的充电装置主要设置的是交流充电桩，它的特点是系统简易，且更换电池操作简单，占地面积比较小，但缺点是充电时间相对较长。它主要用于公共停车场，大型购物中心和住宅小区的停车场等。
1.2充电桩的技术要求
为了分析民用建筑中常用的交流充电桩的技术要求，交流充电桩为电动汽车提供安全可靠的充电选择。在充电时，可以显示它的充电状态、花费信息和充电的电量等等的其他信息。同时，它也可以及时的关闭电源或打开电源，它也会在异常情况下进行自我保护和对故障进行报警，例如漏电、线路短路、负荷工作等的情况。交流电桩的电源线最好是耐火电缆和电缆护套，还需要安装空气开关以防止漏电。 交流电充电桩的保护接地端应接地，并且必须配备符合环境条件的保护装置。同时要满足电气配置设计等技术要求，配电系统的短路长延时，接地保护功能等应选择TN-S系统，这是低压接地系统的最佳选择。
2地下车库充电桩配电设计注意问题
在地下停车场安装充电桩可以让人们的生活更轻松。但是，在设计充电桩配电时，为了提高人们的生活水平和提高用电安全性，必须要解决一些问题。
2.1设置配电箱
对于充电桩配电的地方，可以设置多个配电箱，并安装在充电桩附近的强力电气室中，这样可以方便人们对充电桩进行操作，当然还可以配电箱的数量设置一定数量的回路，可以使得它可以直接进行配电，并减少不必要的问题。
2.2充电桩的安装方式
在民用建筑的停车场的安装方式有两种类型，一种是落地式，另一种是壁挂式。落地式的充电桩一般与地面的距离是0.3米，一般靠停车位的边缘安装。通常，有条件的都会选择安装壁挂式充电桩。壁挂式充电桩通常都是安装在墙壁上或者柱子上面等方式来进行安装，这样是不会取代停车位的，当然，壁挂式充电桩的安装高度也可以进行适当的提高。。在不是靠近墙壁的车位，可以考虑将充电桩安装在柱子上面，这样就可以避免影响消防栓或者其他设备的位置。
2.3回路设置方式
充电桩在配电箱的回路中安装充电电路的方法设计为短路保护和低压断路器，用于剩余电流保护，以确保充电安全。
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3充电桩配电设计解决方案
在规划民用建筑的地下车库部署时，有必要制定实际的环境条件和适当的设计方案，不能一味的复制一切，下面是一个住宅小区的充电桩安装过程并进行方案的设计工作的例子。
3.1项目的情况以及设计
首先，以一个地方的一个大型住宅小区为例子，它的建筑面积约35万平方米，地下停车场停车位数有2260个。根据规划部门的规则和要求，新的住宅区应该要去按照20％的车位数来建设地下停车场的充电桩，剩下的是逐步建造。然而，在目前新能源汽车发展的同时，住宅区的建设时间相对较短。如果根据比例来建设20％的充电桩，则创建单独的充电桩可能会使建筑设施的闲置。因此，可以把20%的车位数的充电桩安装在住宅区中配电所，并且这样还可以增加配电所的容量。把这些20%的车位数的充电桩分散在住宅区的配电所的附近，并一步一步的建立，这样可以防止资源的浪费。除此之外，它还可以为住宅区提供另一个集中的配电室，为未来需求做好准备，当然还可以100％用于建造地下停车场充电桩的配电设备。根据上述的分析，在设计的阶段中，可以将充电桩设计在单独的配电空间中，计算充电桩的总容量，以更好地定义配电设计的方案。
3.2充电桩的输入总量核算
首先，住宅区在前期的设计中20%停车位数的充电桩通常为450个。根据在该市进行的一项调查与单个充电桩的输入容量，可以计算得住宅区的20%停车位数的充电桩所需要的容量为2359KVA。在住宅区的后期设计中100%停车位数的充电桩所需的容量为6975KVA。由此可以得出，依据市场上的纯电动车汽车来计算，充一次电就可以驾驶150～250km。同时，参考该市的调查，人均使用汽车行走的里程大约是20km/d。在前期的设计中450个充电桩如果同时充电那么它的概率为20～33%，后期的设计的概率则相同。此外，应该要注意的是，在计算充电桩中所需的输入容量是基于理想的交流充电桩作为基础的。在实际情况中，电动汽车充电机的输入功率相对于交流充电桩的输出功率来说是比较小的，所以所计算出来的输入功率也会比理想计算出来的值要小一点，因此，在实际的设计方案中，就要考虑这一点问题。
3.3先期设计20%车位数充电桩的配电
根据预定的设计，该住宅区的平均每个配电所为90～100个充电桩来提供充电，总的负荷应该是480KVA。根据地下停车场的设计，没有一个配电所可以提供地下停车场4～5个防火区的车位，每个防火区大约有20～30个充电桩。根据不同的防火区所设计的停车位的数量也不同，充电桩的配电设计也有所不同。此外，整个充电设施应具有相应的计费和监控系统，还可以预留有线或者无线的网络接口，以方便监控系统的功能可以进一步扩展。同样，监控系统的主机可以设置在管理室或者值班室等一些管理的地方，这样可以方便管理人员能够及时的对地下停车场的充电桩进行管理与维护，为充电设备提供安全、可靠的吗运行保证。
3.4远期设计100%车位数充电桩的配电。
根据上述的负荷计算，理想情况下，充电桩专用的配电所应预设计规划8个800 kVA变压器。应用过程中，应考虑实际情况，长期容量配置需要根据短期20%数量的充电桩的相关运行情况，并观察电动汽车充电机的技术情况、电池技术、充电桩安全检测技术等的情况，为长期设计100%车位数充电桩的配电做好数据的基础准备，还有结合相关的参数来规划长期充电桩的负荷容量的设计。日前，电动汽车的发展是曲线增加的，不是台阶性的。根据实际情况，住宅区预留的配电所可以慢慢的增加电源变压器，用来提供充电桩的配电设计。需要留意的是，民用建筑地下停车场充电桩配电设计不但要符合相关的规定，还要与供电部门和业主同时进行沟通，并按照本地的供电能力和居民的需要来安装充电桩。
4结语
地方当局对不同的业态的停车场充电桩占车位比例的要求会有不同，在充电桩供配电的设计中，应该选择合适的系数，合理的确定供电方案，不但要符合当地部门的要求、使用便利和适度超前，还要结合当地的实际情况、经济状况、节能环保。所以，本文根据一个简单的例子，结合实际的情况，作出相应的配电设计，希望可以为我国的经济、环境与能源消耗等的方面做出贡献。
参考文献
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[4]刘鹏.浅析原有小区地下车库充电桩的配电设计[J].工程技术：全文版：00260.
论文作者:张守政
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/31
标签：民用建筑论文; 停车场论文; 住宅区论文; 车位论文; 地下论文; 地下车库论文; 电动汽车论文; 《防护工程》2019年第4期论文;