工装设计
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住宅小区电动汽车充电桩的电气设计
许家斌
（镇江三新供电服务有限公司句容分公司，江苏 句容 212400）
1充电桩的分类
1.1直流充电桩 直流充电桩自带整流器，可以将输入的三相交流电输出为电压和电流可调的直流电，充电速度较快，又被称作“快充桩”，缺点是装置占地面积大、投资较高。 1.2交流充电桩 交流充电桩需要通过电动车的车载充电机为电动汽车充电，车载充电机功率小，充电速度较慢，又被称作“慢充桩”，优点是装置占地面积小、安装方便、投资较小。 对于住宅小区而言，电动汽车充电桩均为住户自用，其充电时间基本集中在晚上休息时间，充电时间很充足，故能满足无需快速充电也日常使用。由此可见，住宅小区更适合采用交流充电桩，目前一般采用单相7kW 慢充型，安装方式为壁挂或落地安装。 2住宅小区电动汽车充电桩平面布置及安装方式 在设置充电设备的停车位时，其基本要求是不影响项目的整体规划布局，尤其是寸土寸金的住宅小区地下车库，不能因布置充电设备而影响车位划分。电气设计人员应与建筑专业密切配合，合理选择充电设备及安装方式。在选取设置充电桩的停车位时应考虑充电桩安装空间。优先选择靠墙或柱子的车位，在车尾墙上或柱子上设壁挂式充电桩，如图1所示；或选择临近车位之间有安装空间的车位，在车侧处设置落地式充电桩，如图2所示；其次为两排背靠背垂直后退停车的车位，在车尾处设置落地式充电桩，如图3所示；当车位既不靠墙柱也没有安装空间时，如仍有电动汽车充电需求，可选用车挡式充电桩，如图4
所示。
目前主流观点认为，充电设备外廓与停车位的净距应不小于0.4m。由于车尾处一般选择壁挂式充电桩，基本不占用空间，如靠近两车中间布置可以不考虑安全净距。结合目前主流交流充电桩的参考尺
寸，如不确定产品型号，可按如下要求布置充电车位：充电车位尾部与墙净距a 不宜小于0.4m，充电车位车侧净距b、背靠背净距c 不宜小于1.2m。考虑操作的便利及使用习惯，充电设备操作屏的中心线距地面宜为  1.4-1.5m，落地式充电桩的基础应
比车库地面高出0.2m。 3住宅小区电动汽车充电桩的负荷计算 地下车库充电桩的总计算容量可按以下公式确定： S js =K×N×P÷(η×cosφ) 式中S js ——N 台充电桩的总计算容量(kVA)；
K——充电桩的需要系数； N——充电桩的计算数量； P——单台充电桩的输出功率(kW)； η——充电桩的工作效率，可取0.9；
cosφ——充电桩的功率因数，可取0.95。 从上述的公式可以看出，仅充电桩的需要系数取值是未知的，并且没有能够参照的规范和手册，可见合理选择需要系数是充电桩负荷计算的关键。众所周知，需要系数K 为电动汽车充电桩同时充电的概率，与充电桩数量有直接关系。当前常见家用电动汽
车的续航里程为150-300km，按每天通勤里程30-40km 考虑，再计入天气、路况、驾驶习惯、计量误差及居民的充电习惯等多种因素，私家车在小区停车库充电的间隔时间约为3天左右。再者，目前市场上主流电动汽车的车载充电机功率一般为  3.3kW 和6.6kW，在充电时实际消耗的功率并没有达到7kW，所以负荷计算时需要系数可进一步降低。供电干线或区域配电箱和变压器侧充电桩的需要系数如表1
所示。
4住宅小区电动汽车充电桩配电设计的注意事项
在住宅小区电动汽车充电桩配电设计时应注意以下几点：充电桩的末端配电回路采用断路器，应具备短路保护和剩余电流保护功能，其剩余电流保护的额定动作电流为30mA，动作时间不大于0.1s；住宅小区充电车位一般设在地下车库内，短时间停电也不会造成较大损失，故住宅小区的充电设备按三级负荷配电设计即可；充电桩配电一般可从专用变压器引出独立回路，如当地供电局不允许，则需要预留专设变压器或配电房，以方便计量及物业管理；充电桩尽量集中分区域布置，并就近设置区域配电箱，区域配电箱采用三相进线，进线断路器应带分励脱扣器，火灾时自动切断供电电源。
电动小汽车
5结束语
电动汽车是国家大力发展绿能源的一项措施，各住宅小区今后都将建设充电桩为电动汽车服务，合理规范的充电桩供配电设计是确保电动汽车充电安全的有力保障。因此对住宅小区电动汽车充电桩的电气设计进行研究具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]李锦辉.民用建筑电动汽车充电设施电气设计[J].电力设备管理，2020(11):163-165.
[2]廖飞.民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案[J].低碳世界，2018，0(6):162-163.