民用建筑地下車庫(kù)充電樁配電策略探討

徐三桃

（安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

0 前言

當(dāng)前，我國(guó)常用的新能源汽車主要有油電混合型汽車、純電動(dòng)汽車兩種，為推動(dòng)新能源汽車的普及，逐漸取代燃油型汽車，降低環(huán)境壓力，保障動(dòng)力源的供應(yīng)是關(guān)鍵。對(duì)此，應(yīng)在民用建筑中設(shè)置相應(yīng)的充電設(shè)施，保障汽車停在車庫(kù)后能夠隨時(shí)供電，不影響汽車的運(yùn)行[1]。

1 充電樁的分類

隨著電動(dòng)汽車不斷發(fā)展，充電樁類型也隨著增多，但是，總體而言，充電樁主要包含兩個(gè)類型：直流充電樁，交流充電樁。前者主要是由直流充電裝置、充電機(jī)柜構(gòu)成，具有電壓、電流調(diào)整幅度大，能夠直接將電能沖入電動(dòng)汽車的鋰電池中，充電速度較快，滿足各種車型的需求。但是，該種充電方式容易損傷電池，降低電池的壽命，且占地面積較大。通常，其多被應(yīng)用于城市交通停車場(chǎng)、企業(yè)專用停車場(chǎng)，在民用建筑停車場(chǎng)內(nèi)應(yīng)用較少。對(duì)于交流充電樁，其具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地面積小，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但是，充電時(shí)間較長(zhǎng)，主要適用于民用建筑地下車庫(kù)。

2 地下車庫(kù)充電樁配電過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

民用建筑是人們?nèi)粘Ｉ畹牡攸c(diǎn)，地下車庫(kù)作為停車主要場(chǎng)地，也是最佳的電動(dòng)汽車配電場(chǎng)所，對(duì)此，在地下車庫(kù)建立充電樁，能夠更有效發(fā)揮作用，保障電動(dòng)汽車供電，便于人們?nèi)粘?yīng)用。

2.1 配置充電樁位置

充電樁配置時(shí)，為保障所處位置的合理性，應(yīng)積極考慮以下問(wèn)題：電動(dòng)汽車類別，民用建筑進(jìn)出車流量，地下車庫(kù)位置，配電設(shè)置等，設(shè)置充電樁位置與數(shù)量。同時(shí)，對(duì)于交流充電樁，應(yīng)盡量將其放置在不同防火區(qū)，直流充電樁放置在車庫(kù)進(jìn)出口防火區(qū)，若充電樁較少，可直接設(shè)置在一個(gè)防火區(qū)，便于集中管理的同時(shí)，便利用戶的應(yīng)用[2]。

2.2 配電箱設(shè)置

在充電樁配電的位置，為保障電能供應(yīng)的充足性，應(yīng)設(shè)置若干配電箱，將配電箱安裝在附近強(qiáng)電間中，便于操作與管理。同時(shí)，施工人員應(yīng)根據(jù)配電箱數(shù)據(jù)，在電房的低壓柜處設(shè)置一定量的回路，使其為電動(dòng)汽車直接供電，減少不必要的麻煩。

2.3 充電樁的安裝方法

在民用建筑地下庫(kù)內(nèi)，充電樁的安裝通常采用兩種方式：落地式與壁掛式。落地式多選擇裝設(shè)在車額外端部，離地高度約30cm，壁掛式則是安裝在墻上與柱上，是最常見(jiàn)的充電樁裝設(shè)方式。

2.4 回路設(shè)置

在地下車庫(kù)充電樁建設(shè)中，配電箱回路可選擇短路保護(hù)、剩余電流保護(hù)等的低壓斷路器，有效保障充電樁的用電安全，保護(hù)居民的人身、財(cái)產(chǎn)安全。

3 民用建筑地下車庫(kù)充電樁配電策略

3.1 注意充電樁配電接入點(diǎn)的設(shè)置

民用建筑地下車庫(kù)的充電樁，充電時(shí)間多在夜間，而人們住宅用電時(shí)間也多是夜間，此時(shí)，若將充電樁與住宅供電網(wǎng)絡(luò)直接相連，則住宅供電負(fù)荷增大，為供電安全性、可靠性等帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 設(shè)置智能感應(yīng)程序，使充電樁能夠自動(dòng)調(diào)整供電

在電動(dòng)汽車運(yùn)行中，動(dòng)力電池的能量密度、續(xù)航里程作為兩個(gè)重要參數(shù)，直接與電池的壽命息息相關(guān)。通常，鋰電池使用的壽命在5-8年間，充電循環(huán)的壽命在600-1000次，為保障鋰電池的質(zhì)量與壽命，在電池電量下降至20%時(shí)，既需要充電，以防電池過(guò)電、放電，在電量充至80-90%時(shí)，應(yīng)停止充電[3]。如此，方可保障電池能量彌補(bǔ)與續(xù)航里程，不影響人們對(duì)電動(dòng)汽車的應(yīng)用。但是，通常情況下，用戶很少注意電池壽命安全問(wèn)題，在為電動(dòng)汽車充時(shí)，大多是晚上充電，第二天早上關(guān)閉，為電池帶來(lái)負(fù)面影響。對(duì)此，在充電樁配置時(shí)，應(yīng)設(shè)置智能程序，使充電樁能夠自動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)汽車充電量，達(dá)到80-90%左右時(shí)，立即停止供電，以此保護(hù)電動(dòng)車內(nèi)的鋰電池壽命，為用戶提供更好的服務(wù)。

3.3 科學(xué)設(shè)置充電樁數(shù)量

在過(guò)去，電動(dòng)汽車的行駛里程多在150km左右，隨著科技的發(fā)展，國(guó)家越發(fā)重視電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間，以此滿足客戶需求，推動(dòng)電動(dòng)汽車的普及。當(dāng)前，電動(dòng)車內(nèi)鋰電池能量密度再創(chuàng)新高，續(xù)航時(shí)間能夠達(dá)到300km以上，基本滿足多數(shù)人通勤歷程、短途出行等的需求。電動(dòng)汽車的續(xù)航里程增大，充電時(shí)間縮短，電動(dòng)汽車普及率增高，只需要在民用建筑中設(shè)置充電樁，即可滿足用戶需求，然而，如何設(shè)置充電樁，保障成本最小化的同時(shí)，滿足民用建筑內(nèi)居民需求成為關(guān)鍵。以續(xù)駛里程300km/d計(jì)算，則電動(dòng)汽車可行駛里程在120km左右，以每天平均通勤24km計(jì)算，則每臺(tái)電動(dòng)汽車需要每五天充電以此，即車位與充電樁比例為5：1。在民用建筑地下車庫(kù)設(shè)置充電樁配電時(shí)，可依照車位的20%設(shè)置充電樁即可。

3.4 遠(yuǎn)期充電樁配電的車位設(shè)計(jì)

在地下車庫(kù)配置電動(dòng)汽車充電樁時(shí)，先期依照車位數(shù)量設(shè)置20%的充電樁即可，但是，隨著新能源汽車的不斷普及，居民購(gòu)買電動(dòng)汽車的數(shù)量不斷增多，充電樁數(shù)量必然會(huì)出現(xiàn)配電不足現(xiàn)象，影響居民應(yīng)用。對(duì)此，在充電樁配電設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員應(yīng)積極觀察電動(dòng)車的充電機(jī)技術(shù)、電池技術(shù)、充電樁安全檢測(cè)技術(shù)等，為后期設(shè)置100%車位數(shù)充電樁的配電打好基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展速度曾曲線上升，民用建筑的地下車庫(kù)充電樁應(yīng)逐步增加，以此滿足居民需求。

4 總結(jié)

總而言之，隨著節(jié)能減排政策的開(kāi)展，電動(dòng)汽車使用數(shù)量將不斷增多，如此，充電樁的建設(shè)成為關(guān)鍵。然而，在民用建筑建設(shè)地下車庫(kù)充電樁時(shí)，仍存在諸多問(wèn)題，影響了充電樁的建設(shè)，影響了配電服務(wù)質(zhì)量。