安(ān)科(kē)瑞(ruì) 陳聰(cōng)

摘(zhāi)要(yào)：隨著我(wǒ)國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快(kuài)速(sù)發展，人民生(shēng)活(huó)水(shuǐ)平不(bù)斷提高(gāo)，並且在近(jìn)些年(nián)來，得益(yì)於國家政策(cè)的(dí)支(zhī)持，新能源汽車產業(yè)得(dé)到(dào)了迅速發展的機(jī)會(huì)，已(yǐ)經成為推動(dòng)綠(lǜ)色低(dī)碳循(xún)環發展(zhǎn)，促(cù)進生態文明(míng)建設(shè)和滿足(zú)群眾(zhòng)出(chū)行需求的(dí)戰略(lüè)性新興(xīng)產業(yè)
。我國各地都(dū)頒(bān)布(bù)了與電動汽(qì)車相關的政(zhèng)策，使得(dé)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)的保有量迅速(sù)增(zēng)加(jiā)
。部(bù)分地區的基(jī)礎設施較(jiào)為(wéi)*，提(tí)供了(liǎo)充(chōng)足的(dí)充電樁，但(dàn)在充電樁(zhuāng)運行之時，有時(shí)會發生(shēng)通信，安(ān)全等(děng)方麵的技術(shù)性(xìng)問題，不(bù)利於對(duì)電動汽車的電(diàn)能(néng)補充
。因此，應(yīng)當根(gēn)據(jù)實(shí)際需要的(dí)技(jì)術(shù)問(wèn)題，運用適(shì)宜的充電樁技術(shù)，保證(zhèng)充(chōng)電樁(zhuāng)的使用效果
。

關鍵(jiàn)詞(cí)：配(pèi)網；配(pèi)電站；電(diàn)動(dòng)汽(qì)車；充(chōng)電樁；分布式

0 引言(yán)

在我(wǒ)國提倡“雙碳”，綠色環保等的環境(jìng)中(zhōng)，電(diàn)動汽(qì)車符合(hé)社會(huì)發(fā)展實際情況，逐(zhú)漸走入(rù)了大(dà)眾的(dí)視(shì)野
。為了(liǎo)確(què)保(bǎo)電動(dòng)汽車的正(zhèng)常行(háng)駛(shǐ)和長(cháng)期(qī)運行，充(chōng)電樁這種將電(diàn)能(néng)從電網轉(zhuǎn)換(huàn)到(dào)車(chē)載(zǎi)電池的設備(bèi)成為(wéi)*不(bù)可少的保障
。在使用電動(dòng)汽車(chē)充(chōng)電樁(zhuāng)時，涉及到(dào)多(duō)種技術，其(qí)中(zhōng)對(duì)充電樁(zhuāng)的配(pèi)置和安裝尤為(wéi)重(zhòng)要
。因此(cǐ)，本(běn)文將對電(diàn)動汽車充電樁進行概述，並(bìng)詳細分析充電(diàn)樁的配置(zhì)和安裝問(wèn)題(tí)
。

1 充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的概(gài)述(shù)

1.1充電樁的(dí)功能和(hé)分類(lèi)

目前(qián)我(wǒ)國大多數電動(dòng)汽(qì)車(chē)充(chōng)電樁主(zhǔ)要安(ān)裝在(zài)公共(gòng)場所，還(huán)有(yǒu)在住宅(zhái)，小區的停(tíng)車場也逐漸普(pǔ)及
。充電樁可以在(zài)牆麵，地(dì)麵等(děng)位(wèi)置(zhì)上加以(yǐ)固定(dìng)，便於(yú)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車完成(chéng)充電(diàn)動(dòng)作(zuò)，還(huán)能(néng)參(cān)照不(bù)同類(lèi)型(xíng)的(dí)電(diàn)動汽車(chē)，選(xuǎn)擇差異性的(dí)電壓等(děng)級，提(tí)高了(liǎo)充(chōng)電的效率(shuài)和質量
。充(chōng)電樁(zhuāng)輸入端口(kǒu)處可以(yǐ)同交流電(diàn)網進(jìn)行連接，而在輸出端口處則(zé)通過充(chōng)電(diàn)口或(huò)感應區(qū)開展充(chōng)電工作，因此充(chōng)電樁從技術路綫(xiàn)可(kě)分為(wéi)傳導式(shì)和無綫(xiàn)充電樁(zhuāng)
。隨(suí)著多(duō)年(nián)技(jì)術進步和實踐(jiàn)應用，傳導(dǎo)式(shì)充電(diàn)已經(jīng)取得了(liǎo)顯著的(dí)成效
。

效率(shuài)和(hé)成本等方(fāng)麵對無綫(xiàn)充(chōng)電(diàn)形成了巨(jù)大的(dí)優勢(shì)，因(yīn)此(cǐ)本(běn)文主要討論傳導式(shì)充電(diàn)樁所(suǒ)涉(shè)及的技(jì)術(shù)
。根(gēn)據不同(tóng)地(dì)點(diǎn)，充(chōng)電樁(zhuāng)可(kě)分(fēn)為公共(gòng)，專用(yòng)兩類；根據(jù)安裝方法，可(kě)將其劃分(fēn)為(wéi)懸空懸吊和牆麵(miàn)懸(xuán)吊兩種類(lèi)型
。如(rú)果按(àn)照(zhào)充電(diàn)方式分(fēn)類，則主要分為交流式，直(zhí)流(liú)式(shì)兩種
。

1.2優(yōu)化充電(diàn)樁(zhuāng)相關(guān)技術(shù)應用的意義

為(wéi)了推進(jìn)我(wǒ)國環(huán)境保(bǎo)護(hù)事業發(fā)展(zhǎn)的(dí)進程，電動(dòng)汽車(chē)成(chéng)為(wéi)當前(qián)人(rén)們出(chū)行的重要交通工具，而(ér)此(cǐ)類汽車的(dí)能(néng)源補給則和(hé)充電(diàn)樁密切相關(guān)
。如果充電(diàn)樁的(dí)供應(yīng)存在缺(quē)陷，將(jiāng)會對(duì)人們及時為(wéi)汽車(chē)充(chōng)電(diàn)產生不利(lì)影(yǐng)響(xiǎng)，從而(ér)降低(dī)電動(dòng)汽車的普及率和購買率
。我國部分地(dì)區中(zhōng)現階段(duàn)仍然缺少(shǎo)對(duì)充電(diàn)樁及(jí)其(qí)相關(guān)技術(shù)的使用，或技(jì)術(shù)運(yùn)用(yòng)的水(shuǐ)平較(jiào)低，造成人們(mén)無(wú)法盡快(kuài)找(zhǎo)到充電樁(zhuāng)，從(cóng)而(ér)阻礙(ài)了(liǎo)我國環保工作的(dí)開(kāi)展，也說明(míng)了(liǎo)充(chōng)電樁(zhuāng)的普及和充電樁有(yǒu)關技(jì)術(shù)的靈活(huó)運用(yòng)，是(shì)我(wǒ)國(guó)達成(chéng)“雙碳”目標，提(tí)升環(huán)境(jìng)質(zhì)量(liáng)的關(guān)鍵(jiàn)一環
。

1.3充電樁(zhuāng)充電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)技術(shù)

這(zhè)項(xiàng)技術(shù)屬於(yú)一(yī)類儲(chǔ)能式綜(zōng)合技術，其核心部(bù)分采(cǎi)用(yòng)DSP控製芯片(piàn)，通(tōng)過軟件(jiàn)實(shí)現(xiàn)電(diàn)池電壓(yā)，荷電狀(zhuàng)態(tài)，電流，充(chōng)放電溫(wēn)度的實時監測，並實現功率的(dí)有效(xiào)調節，從而(ér)確(què)保電(diàn)池(chí)能(néng)夠穩定(dìng)地(dì)實(shí)現充電和放電
。通(tōng)過DSP采(cǎi)集(jí)的電反饋信(xìn)號，可(kě)以將其與(yǔ)預(yù)先(xiān)設(shè)定的(dí)電(diàn)壓值(zhí)進(jìn)行比較，從而(ér)根(gēn)據(jù)誤差(chà)信息來控製(zhì)PI的(dí)變化(huà)
。利用DSP技(jì)術，可以將三(sān)角載(zǎi)波(bō)與(yǔ)PI調節模塊相比(bǐ)較，從(cóng)而(ér)產生PWM驅(qū)動，這樣(yàng)就可以(yǐ)在(zài)Buck變換(huàn)設備(bèi)的(dí)幫助下(xià)，有效地(dì)控(kòng)製(zhì)占(zhān)空比，從而實現(xiàn)穩(wěn)定(dìng)壓力(lì)
。在(zài)對光耦輸(shū)出電路(lù)設(shè)計之時，需要(yào)對PWM光波電路進行了解，對STM32-體式(shì)輸(shū)出(chū)光波(bō)電(diàn)壓(yā)進行控(kòng)製，在正常(cháng)運行(háng)範圍(wéi)內輸出光耦(ǒu)
。為了其他(tā)光波(bō)不會對PWM光波產(chǎn)生(shēng)影(yǐng)響(xiǎng)，還(huán)要對(duì)光(guāng)耦電路(lù)輸出(chū)進行(háng)隔(gé)離管(guǎn)理(lǐ)
。在(zài)通信係統設計上，主(zhǔ)要會利用光耦(ǒu)模塊，對於(yú)係(xì)統內(nèi)的RS485收(shōu)發器芯片(piàn)展(zhǎn)開(kāi)設計，結合(hé)電源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)，電源(yuán)獨(dú)立接地(dì)綫兩個模塊(kuài)，迅速找到(dào)通信(xìn)功能設計的(dí)切入點(diǎn)，使通(tōng)信(xìn)係統的(dí)安(ān)全(quán)性得(dé)到保證
。為了(liǎo)保證(zhèng)充電(diàn)的(dí)安全性，通(tōng)常(cháng)需要(yào)對(duì)充電(diàn)樁充(chōng)電進行檢查(chá)
。在(zài)檢查(chá)時候(hòu)，首先需要(yào)仔(zī)細檢查所有的(dí)接口(kǒu)，並確保(bǎo)它(tā)們都(dū)已(yǐ)經被(bèi)正(zhèng)常地連接
。然(rán)後(hòu)記(jì)錄(lù)下(xià)所(suǒ)有(yǒu)與充(chōng)電連接(jiē)裝置和供電功率有關的信息(xī)，並迅速進(jìn)行精細(xì)的監(jiān)控
。為(wéi)了保證(zhèng)充電的順(shùn)利(lì)進行，建議采用(yòng)充(chōng)電(diàn)電纜(lǎn)來(lái)連(lián)接充電(diàn)樁(zhuāng)與(yǔ)電動汽(qì)車(chē)
。在(zài)進行充(chōng)電時(shí)，還需(xū)要記錄充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的變化情況，並(bìng)檢查電(diàn)壓(yā)是否符(fú)合(hé)標準
。通過(guò)采(cǎi)用PWM技術，可(kě)以(yǐ)準確控製充電樁的電流(liú)，從而有(yǒu)效地(dì)提(tí)升充電(diàn)管理(lǐ)的(dí)效率，確保充(chōng)電樁的穩定性和(hé)安(ān)全性(xìng)
。

2 配(pèi)電站與(yǔ)電(diàn)動汽(qì)車充電(diàn)樁(zhuāng)合(hé)建的(dí)必要性(xìng)及可行(háng)性分(fēn)析

（1）隨著環境汙染日(rì)益嚴(yán)重，資(zī)源浪費也越(yuè)來越(yuè)嚴重(zhòng)，我(wǒ)國(guó)電(diàn)力供應麵(miàn)臨(lín)著嚴峻(jùn)的挑戰，尤其(qí)是在(zài)用電高峰(fēng)時(shí)期，缺電現象更加突(tū)出
。因此(cǐ)，推(tuī)動清(qīng)潔能源(yuán)的(dí)發(fā)展(zhǎn)已經成(chéng)為當(dāng)務之(zhī)急(jí)
。

（2）電動汽車(chē)具(jù)有*排放(fàng)無汙(wū)染的(dí)特(tè)點，其(qí)使(shǐ)用不僅有利於(yú)緩解(jiě)當(dāng)前日益嚴峻的環(huán)境壓(yā)力(lì)，還有(yǒu)助於(yú)降低(dī)石(shí)油進(jìn)口依(yī)賴度，增強國際(jì)競(jìng)爭(zhēng)力
。

（3）電動(dòng)汽(qì)車(chē)的(dí)普(pǔ)及(jí)離(lí)不(bù)開(kāi)配套(tào)設施的(dí)支(zhī)撐，其(qí)中(zhōng)重(zhòng)要(yào)的(dí)就(jiù)是(shì)充電設(shè)施
。然而(ér)，現有(yǒu)的公共充電設(shè)施(shī)數(shù)量不(bù)足(zú)且布(bù)局(jú)不(bù)合(hé)理，難(nán)以滿(mǎn)足人們(mén)的(dí)日(rì)常需(xū)要
。此外(wài)，私(sī)人充電(diàn)樁(zhuāng)價格(gé)昂(áng)貴(guì)，普通(tōng)居民(mín)很(hěn)難負擔得起(qǐ)
。因此(cǐ)，加快充電(diàn)基礎設施建設(shè)迫(pò)在眉(méi)睫
。

（4）配(pèi)電站(zhàn)與(yǔ)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電(diàn)樁合建(jiàn)符合(hé)國家(jiā)政(zhèng)策(cè)要(yào)求，順應時代潮(cháo)流，具備良(liáng)好(hǎo)的(dí)市場前景(jǐng)
。

（5）配(pèi)電站與(yǔ)電(diàn)動汽車充電(diàn)樁(zhuāng)合建充分(fēn)利(lì)用了配電(diàn)站(zhàn)原有(yǒu)場地，節(jié)省了(liǎo)大量(liáng)成本投入，有效(xiào)地(dì)提升了企業效(xiào)益(yì)
。

3針對(duì)10kV（20kV）配電站的構建

在我國(guó)的配電(diàn)網絡(luò)中，主(zhǔ)變(biàn)壓(yā)器(qì)的容量(liáng)範圍(wéi)在10kV之(zhī)間，進(jìn)出(chū)綫(xiàn)的數(shù)量為1～2回，而低(dī)壓出綫的數(shù)量(liáng)則(zé)為(wéi)4～8回
。為(wéi)了(liǎo)滿足電動汽車充(chōng)電樁(zhuāng)的(dí)需(xū)求(qiú)，在(zài)保持配電(diàn)站建築麵(miàn)積(jī)不變的前提下(xià)進行了(liǎo)電氣配置
。鑒(jiàn)於傳(chuán)統(tǒng)的慢充和應(yīng)急(jí)快充的不同，10kV（20kV）配電(diàn)站內的充電(diàn)樁（機(jī)）設計應(yīng)當按(àn)照(zhào)表1的要求(qiú)進行分(fēn)類(lèi)，以確(què)保充電的(dí)安全性(xìng)和可(kě)靠(kào)性
。而(ér)在(zài)具有充電功能的10kV（20kV）配電(diàn)站(zhàn)中，配電(diàn)站(zhàn)通常(cháng)由(yóu)電(diàn)氣(qì)和充電樁土(tǔ)建這兩(liǎng)個部(bù)分(fēn)構(gòu)成(chéng)
。

表(biǎo) 1 結(jié)合(hé) 10kV(20kV)配電站(zhàn)的(dí)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)(機)設計方案(àn)分(fēn)類表(biǎo)

3.1電(diàn)氣部分

在電氣部分(fēn)中，充(chōng)電樁(zhuāng)配電(diàn)時(shí)，需(xū)要對10kV(20kV)配電(diàn)配電(diàn)站設置獨立的(dí)配電室或(huò)配電(diàn)間(jiān)，配(pèi)電室內安裝有計(jì)量裝(zhuāng)置(zhì)，電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監測儀，繼(jì)電(diàn)保護裝置以(yǐ)及其(qí)他輔(fǔ)助設備
。為了解決常規(guī)慢充(chōng)和應(yīng)急快充的差(chà)異，一(yī)般(bān)選擇(zé)1樁(zhuāng)1充的(dí)方式(shì)，並(bìng)配備了APF單元，這樣可以(yǐ)在(zài)當地(dì)進(jìn)行補(bǔ)償，而且它(tā)的(dí)體積更(gēng)小，可以進(jìn)行分散(sàn)安裝(zhuāng)[3]
。而對應(yīng)的(dí)電(diàn)氣方(fāng)案的(dí)一(yī)次(cì)選擇中(zhōng)，一般(bān)可(kě)以(yǐ)分為(wéi)電源(yuán)接入(rù)方案(àn)，電氣主接綫(xiàn)接入(rù)，短(duǎn)路(lù)電流(liú)控(kòng)製(zhì)水平及(jí)主(zhǔ)要設(shè)備(bèi)選(xuǎn)型以及(jí)主(zhǔ)變容量這(zhè)四個內(nèi)容
。在電源接入(rù)方(fāng)案中，10kV(20kV)配(pèi)電站(zhàn)宜采(cǎi)用(yòng)單母綫分段接綫(xiàn)形式(shì)
。當(dāng)綫(xiàn)路較(jiào)長(cháng)時(shí)，宜(yí)采(cǎi)用(yòng)雙(shuāng)母(mǔ)綫(xiàn)接(jiē)綫(xiàn)形(xíng)式
。10kV(20kV)配(pèi)電(diàn)站(zhàn)進綫開關(guān)櫃(guì)至負荷(hé)中心(xīn)距離不宜(yí)超過6km
。使用10kV高(gāo)壓配電係統，並通(tōng)過220V/380V交流輸入
。在電氣(qì)主接(jiē)綫(xiàn)接入中(zhōng)，為(wéi)了提(tí)高配電係統(tǒng)的(dí)可(kě)靠性和(hé)安全性，則(zé)需要(yào)將(jiāng)10kV配電裝置和配(pèi)變(biàn)進行(háng)重新設(shè)計，並在(zài)其(qí)中(zhōng)加入(rù)充電樁(zhuāng)
。而(ér)在短(duǎn)路電(diàn)流(liú)控製(zhì)水平(píng)及主要設備(bèi)選型(xíng)中，當10kV(20kV)配(pèi)電(diàn)站正(zhèng)常(cháng)工作(zuò)時，三相(xiāng)短(duǎn)路電流(liú)不應大於額(é)定(dìng)電流的1.3倍(bèi)
。10kV(20kV)配電站正(zhèng)常(cháng)工作(zuò)時(shí)，單(dān)相接地故障電流不大(dà)於允許(xǔ)值
。380V短路電流(liú)水(shuǐ)平(píng)分(fēn)別(bié)按(àn)50kA考慮
。在主(zhǔ)變(biàn)容(róng)量中，10kV(20kV)配電(diàn)站高壓(yā)側(cè)電(diàn)壓等級選(xuǎn)擇時，如果(guǒ)變(biàn)電站位(wèi)於(yú)海(hǎi)拔較(jiào)低的地方(fāng)，那麼(mó)可(kě)以(yǐ)使用(yòng)11OkV或(huò)35kV電(diàn)壓等(děng)級
。主(zhǔ)變壓器的容(róng)量一(yī)般在(zài)2000kVA之(zhī)間，但如果充電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)總負(fù)載超(chāo)過(guò)了(liǎo)100kW，那麼就需要額外設(shè)置(zhì)配電變(biàn)壓器(qì)來(lái)滿(mǎn)足(zú)需(xū)求
。

在對應的電氣(qì)方(fāng)案的二次選(xuǎn)擇中，可(kě)以從以下三個方麵(miàn)進(jìn)行，首(shǒu)先是對終端的(dí)控製(zhì)時，該充電(diàn)樁(zhuāng)采用(yòng)了新的(dí)人機交互技(jì)術，能夠(gòu)實時(shí)顯示(shì)多種狀態的信(xìn)息(xī)，包括運(yùn)行(háng)狀態，充(chōng)電(diàn)電量(liáng)，計費信息等(děng)，每(měi)個(gè)字(zì)符的準(zhǔn)確性令(líng)人(rén)印象深刻，此外(wài)，還支持(chí)手動(dòng)調整參(cān)數和(hé)控製，讓(ràng)操作(zuò)變得更加簡單，高效(xiào)
。采用技術(shù)，如(rú)安裝在充電樁(zhuāng)內(nèi)的電(diàn)能(néng)表(biǎo)，不僅可以(yǐ)準確地監(jiān)控充電(diàn)樁的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)，而且還可以(yǐ)方(fāng)便(biàn)快捷地進行實(shí)地監控
。對於IC卡(qiǎ)讀(dú)卡裝置(zhì)位於充(chōng)電(diàn)樁的(dí)底座(zuò)，可以(yǐ)與外(wài)接的電力設(shè)備(bèi)進行通(tōng)信，也(yě)能通(tōng)過(guò)IC卡(qiǎ)實現(xiàn)對充電過(guò)程的(dí)監測，從而實現(xiàn)對(duì)充電費用的準(zhǔn)確計算
。其(qí)次是(shì)通信係(xì)統(tǒng)中(zhōng)，借助配(pèi)電站的(dí)方(fāng)式(shì)，可(kě)以實現對(duì)數據的及(jí)時(shí)上傳
。後是接(jiē)地(dì)時，為(wéi)了(liǎo)確保充電(diàn)樁(zhuāng)的安全性(xìng)，采用(yòng)了N-S係統(tǒng)，並且要求所有金屬(shǔ)外殼(ké)都具(jù)備(bèi)可(kě)靠的接地
。此外(wài)，采(cǎi)用(yòng)了(liǎo)落地(dì)式或壁(bì)掛式安裝方(fāng)式，有利於確保(bǎo)充電樁的穩定性(xìng)
。

3.2充電(diàn)樁土建部分

充(chōng)電樁(zhuāng)土(tǔ)建部(bù)分的構建中，借助交流(liú)充(chōng)電樁的落地式或(huò)者掛(guà)壁進行(háng)安(ān)裝(zhuāng)時，能夠(gòu)使直流充(chōng)電(diàn)機采用落地式(shì)的方(fāng)式(shì)實現(xiàn)的安(ān)裝(zhuāng)需求
。通(tōng)常充電(diàn)樁土建(jiàn)部(bù)分的安裝(zhuāng)設(shè)計可以從以(yǐ)下(xià)兩(liǎng)個(gè)方(fāng)麵展開(kāi)，首(shǒu)先是(shì)對落地(dì)式充(chōng)電樁基礎設(shè)計
。為了提高配電站的可(kě)靠(kào)性，在配電(diàn)站(zhàn)的外部(bù)設置(zhì)了一個(gè)鋼筋(jīn)混(hùn)凝(níng)土充(chōng)電樁(zhuāng)基礎
。這(zhè)個樁(zhuāng)需(xū)要(yào)保持(chí)外(wài)部尺(chǐ)寸(cùn)為0.8米0.8mx1.0m米(mǐ)，基(jī)坑(kēng)的(dí)地(dì)麵高(gāo)度是0.5m，地(dì)麵下方的淨深是(shì)1.0m
。而(ér)基(jī)礎(chǔ)做法則(zé)是為了(liǎo)保證(zhèng)溝(gōu)壁和(hé)溝(gōu)底的穩(wěn)定(dìng)性，采(cǎi)用了厚(hòu)度為(wéi)0.3m的(dí)C30鋼筋混凝土(tǔ)，並(bìng)在其上(shàng)鋪設了厚度為(wéi)C15的(dí)鋼筋混(hùn)凝土墊(diàn)層
。同(tóng)時(shí)還需(xū)要(yào)在基礎內預埋(mái)了(liǎo)UPVC管，如(rú)果地(dì)基(jī)不良，那麼(mó)需要(yào)進行(háng)處理(lǐ)後再進(jìn)行(háng)基礎(chǔ)施(shī)工
。其(qí)次是對壁(bì)掛式充(chōng)電樁基礎設(shè)計時，為了確(què)保配電站(zhàn)的安全可(kě)靠運(yùn)行(háng)，在配電(diàn)站外角(jiǎo)落位(wèi)置設(shè)置了鋼筋鹼充(chōng)電樁(zhuāng)基(jī)礎，並在(zài)其(qí)上安裝(zhuāng)了壁(bì)掛式充(chōng)電樁(zhuāng)，其外包尺(chǐ)寸(cùn)為0.6mx1.0m，基坑(kēng)地(dì)麵高(gāo)度為0.5m，地麵(miàn)以下淨深(shēn)為1.0m，並且(qiě)預(yù)留(liú)了(liǎo)UPVC管穿(chuān)電(diàn)纜，以(yǐ)確(què)保(bǎo)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)安(ān)全可靠運行

4 10kV(20kV)配(pèi)電站(zhàn)充(chōng)電樁合建(jiàn)中的(dí)配置

4.1充(chōng)電樁的配置

在本(běn)工程中，需要配(pèi)置(zhì)了7台10kV（20kV）配(pèi)電站(zhàn)，每個配電站(zhàn)內(nèi)設置(zhì)了(liǎo)兩組充電(diàn)樁，一(yī)組(zǔ)用於(yú)常規(guī)慢(màn)充(chōng)，另(lìng)一(yī)組用於(yú)應(yīng)急快(kuài)速充電
。為了滿(mǎn)足不同的用電(diàn)需求，通常(cháng)需要在(zài)10kV室(shì)內(nèi)配(pèi)電(diàn)站中配(pèi)置了1～3台直流(liú)充(chōng)電機和(hé)1～10台(tái)交流充電機(jī)
。其中(zhōng)1台擁(yōng)有7kW的交流充(chōng)電(diàn)樁，旨(zhǐ)在滿(mǎn)足小(xiǎo)型電動(dòng)汽車(chē)的(dí)充電需(xū)求，該(gāi)設備(bèi)采用(yòng)220V進綫，可以(yǐ)安(ān)裝在(zài)實(shí)體(tǐ)建(jiàn)築(zhù)物的底(dǐ)部(bù)，也可以安(ān)裝(zhuāng)在室內牆(qiáng)麵上(shàng)，並盡(jìn)可能(néng)接近汽車的停放位置(zhì)[4]
。而另外(wài)1台(tái)一體化直流充電機，具有40kW的輸(shū)出，能(néng)夠(gòu)為小型電(diàn)動(dòng)汽車提(tí)供充(chōng)電服務，電機直接(jiē)使(shǐ)用(yòng)380V的直流(liú)電(diàn)源(yuán)，由(yóu)於(yú)是(shì)固(gù)定安(ān)裝，因(yīn)此具(jù)有(yǒu)方(fāng)便移動的(dí)特(tè)點，而在這(zhè)個過程中，還能(néng)夠根據(jù)實(shí)際情(qíng)況放置(zhì)在(zài)停車場(cháng)的邊(biān)緣(yuán)
。

4.2充(chōng)電(diàn)樁的布(bù)置

在10kV（20kV）配電站中，不(bù)僅可以在不影響建(jiàn)築(zhù)外(wài)觀的情(qíng)況(kuàng)下(xià)，安裝1～8台交流(liú)壁掛(guà)式(shì)充電機，還可(kě)以根據實(shí)際情況(kuàng)進行(háng)調整(zhěng)
。另外(wài)，采(cǎi)用(yòng)落(là)地式充電樁，不管(guǎn)是(shì)高壓還(huán)是(shì)低壓(yā)，均可(kě)以(yǐ)輕鬆實(shí)現
。為了(liǎo)提高(gāo)效率(shuài)，將落(là)地式(shì)交流充(chōng)電樁的數(shù)量減少到(dào)少(shǎo)，並(bìng)將(jiāng)它(tā)們集(jí)中到一個樁群裏
。這(zhè)樣就能(néng)夠(gòu)將(jiāng)充(chōng)電(diàn)樁分別放到不同的充電(diàn)樁(zhuāng)上，但由(yóu)於充電樁(zhuāng)的數(shù)量(liáng)很(hěn)多，所(suǒ)以(yǐ)也可(kě)以(yǐ)使(shǐ)用單獨的回(huí)路
。

5經濟比較

以設(shè)5台(tái)7kW交(jiāo)流充電樁，1台(tái)40kW直流充(chōng)電樁為例(lì)
。10kV室(shì)內配電(diàn)站與(yǔ)分(fēn)布式電動汽(qì)車充(chōng)電樁合(hé)建和單建充電(diàn)樁電(diàn)源材(cái)料(liào)費用(yòng)如表2所(suǒ)示(shì)
。由此可見(jiàn)，10kV（20kV）配(pèi)電(diàn)站與分(fēn)布(bù)式電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)樁合(hé)建(jiàn)方(fāng)案(àn)的成本(běn)明(míng)顯低於單建方案(àn)，這一數字(zì)遠遠小於單(dān)建(jiàn)方(fāng)案的(dí)10%，這(zhè)一明顯的(dí)差(chà)距(jù)使(shǐ)得合(hé)建方案的成本(běn)更(gēng)加合(hé)理(lǐ)
。另外，由(yóu)於合建(jiàn)方案(àn)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)占(zhān)地

麵積(jī)，因此也節(jié)省了(liǎo)土(tǔ)地資(zī)源
。[5]經過分析(xī)，10kV（20kV）配電站和(hé)分(fēn)布式電(diàn)動(dòng)汽車充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的合建方案具有顯(xiǎn)著的優(yōu)勢，它既能夠節約成本(běn)，又(yòu)能夠迅速實現，而(ér)且(qiě)還能(néng)夠實(shí)現(xiàn)環保，因(yīn)此具(jù)有很高的實施(shī)價(jià)值，值得被(bèi)普(pǔ)遍(biàn)采納(nà)
。

表2 10kV（20kV）配(pèi)電站分布(bù)式(shì)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電樁合建(jiàn)材料(liào)費(fèi)用(yòng)表(biǎo)

6安科瑞(ruì)充電樁收費運(yùn)營雲平台係(xì)統選型方案

6.1概(gài)述

AcrelCloud-9000安(ān)科瑞(ruì)充電(diàn)柱(zhù)收費運(yùn)營(yíng)雲(yún)平(píng)台係統通(tōng)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術對(duì)接(jiē)入係(xì)統的電動電(diàn)動(dòng)自(zì)行車(chē)充(chōng)電站以(yǐ)及各個充(chōng)電整法(fǎ)行(háng)不(bù)間斷(duàn)地(dì)數據(jù)采集和(hé)監控(kòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電(diàn)樁運行狀態，進行(háng)充電(diàn)服務，支付(fù)管(guǎn)理，交易結(jié)算，資(zī)要(yào)管理(lǐ)，電(diàn)能管理，明(míng)細(xì)查(chá)詢等
。同時對充電機過(guò)溫(wēn)保護(hù)，漏電(diàn)，充電機(jī)輸入(rù)/輸(shū)出過壓，欠壓，絕(jué)緣低(dī)各類(lèi)故(gù)障(zhàng)進行預(yù)警(jǐng)；充電樁(zhuāng)支(zhī)持以太(tài)網，4G或(huò)WIFI等(děng)方式接(jiē)入(rù)互聯網，用(yòng)戶(hù)通過微(wēi)信，支(zhī)付寶，雲(yún)閃(shǎn)付(fù)掃碼充(chōng)電
。

6.2應用(yòng)場所(suǒ)

適用(yòng)於民(mín)用建築(zhù)，一般(bān)工業(yè)建(jiàn)築，居(jū)住(zhù)小區(qū)，實業(yè)單(dān)位(wèi)，商業(yè)綜(zōng)合體(tǐ)，學(xué)校，園區等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施(shī)設計
。

6.3係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)

係(xì)統分為四(sì)層：

1）即(jí)數據(jù)采集(jí)層(céng)，網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸(shū)層，數(shù)據層和客(kè)戶端(duān)層(céng)
。

2）數據采集層：包括(kuò)電瓶車智(zhì)能充(chōng)電樁通(tōng)訊(xùn)協議為標準modbus-rtu
。電瓶(píng)車(chē)智能充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)用於采集充電回路的電(diàn)力參(cān)數，並進行電能(néng)計(jì)量(liáng)和(hé)保護
。

3）網絡(luò)傳輸(shū)層：通過4G網絡(luò)將數據上(shàng)傳至(zhì)搭建(jiàn)好(hǎo)的數(shù)據庫(kù)服務(wù)器
。

4）數據層(céng)：包含應(yīng)用服務(wù)器和(hé)數(shù)據服(fú)務器，應用(yòng)服務(wù)器部(bù)署(shǔ)數(shù)據采(cǎi)集服務(wù)，WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器(qì)部(bù)署實時(shí)數據(jù)庫(kù)，歷史(shǐ)數據庫，基礎(chǔ)數據(jù)庫
。

5）應客戶(hù)端(duān)層：係統(tǒng)管理員可(kě)在瀏覽器(qì)中(zhōng)訪(fǎng)問電瓶(píng)車充電(diàn)樁(zhuāng)收(shōu)費平台
。終(zhōng)端(duān)充(chōng)電用戶通過刷卡(qiǎ)掃碼的方式啟動充(chōng)電
。

小區(qū)充(chōng)電(diàn)平(píng)台(tái)功能主要(yào)涵蓋(gài)充電(diàn)設施(shī)智(zhì)能(néng)化大(dà)屏，實(shí)時監控(kòng)，交(jiāo)易管理(lǐ)，故障管(guǎn)理，統計分析，基礎數(shù)據管理等功(gōng)能，同時為(wéi)運(yùn)維(wéi)人員(yuán)提供運(yùn)維APP，充(chōng)電用戶提(tí)供充電(diàn)小(xiǎo)程序(xù)
。

6.4安(ān)科瑞充電樁雲平台係統功(gōng)能(néng)

6.4.1智(zhì)能(néng)化大(dà)屏(píng)

智(zhì)能化大(dà)屏(píng)展示(shì)站點分布(bù)情(qíng)況，對(duì)設備(bèi)狀態，設備使用率，充電(diàn)次數，充電(diàn)時長(cháng)，充電金額，充電(diàn)度(dù)數(shù)，充(chōng)電樁(zhuāng)故(gù)障(zhàng)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同(tóng)時可查看每(měi)個(gè)站(zhàn)點的站點信(xìn)息(xī)，充電樁(zhuāng)列(liè)表(biǎo)，充(chōng)電(diàn)記錄(lù)，收益，能耗，故障(zhàng)記錄等
。統一(yī)管理(lǐ)小(xiǎo)區(qū)充(chōng)電樁，查(chá)看(kàn)設備(bèi)使用率，合(hé)理分配資(zī)源(yuán)
。

6.4.2實時(shí)監控(kòng)

實(shí)時(shí)監視充電設施(shī)運(yùn)行狀(zhuàng)況(kuàng)，主(zhǔ)要包括充(chōng)電(diàn)樁運行(háng)狀態(tài)，回路狀態，充(chōng)電過(guò)程中(zhōng)的充(chōng)電電量，充電(diàn)電(diàn)壓(yā)電流，充電(diàn)樁(zhuāng)告(gào)警信息等
。

6.4.3交(jiāo)易管理(lǐ)

平(píng)台(tái)管(guǎn)理人(rén)員可管理(lǐ)充(chōng)電(diàn)用(yòng)戶賬戶，對其進行(háng)賬(zhàng)戶進行充值，退(tuì)款，凍結(jié)，注銷(xiāo)等操作，可查(chá)看小區用戶每日的充(chōng)電交(jiāo)易(yì)詳細(xì)信息
。

6.4.4故障(zhàng)管(guǎn)理

設(shè)備自動上報(bào)故障(zhàng)信息，平(píng)台(tái)管理人(rén)員(yuán)可通(tōng)過平台查(chá)看故障信息(xī)並進行派(pài)發(fā)處理，同時運維人員(yuán)可通(tōng)過運(yùn)維APP收取(qǔ)故障推(tuī)送，運維人員在運維工作完成(chéng)後將(jiāng)結果上(shàng)報
。充(chōng)電(diàn)用戶也可通過充(chōng)電小程(chéng)序反饋現(xiàn)場問(wèn)題(tí)
。

6.4.5統(tǒng)計分析

通(tōng)過(guò)係統平台，從充電站(zhàn)點，充電(diàn)設施(shī)，，充電時(shí)間(jiān)，充電(diàn)方式(shì)等不同角度，查(chá)詢充電交(jiāo)易統計(jì)信息，能耗統(tǒng)計(jì)信息等(děng)
。

6.4.6基(jī)礎(chǔ)數據管理

在係統(tǒng)平(píng)台(tái)建(jiàn)立運營商戶(hù)，運營商(shāng)可(kě)建(jiàn)立和(hé)管理(lǐ)其運(yùn)營(yíng)所(suǒ)需(xū)站(zhàn)點和充電(diàn)設施，維(wéi)護(hù)充電設施(shī)信息，價格策略，折扣(kòu)，優惠(huì)活動，同(tóng)時可(kě)管(guǎn)理在(zài)綫卡(qiǎ)用戶充值，凍結(jié)和(hé)解綁
。

6.4.7運維APP

麵(miàn)向運維人員(yuán)使(shǐ)用，可(kě)以對(duì)站點(diǎn)和充電樁(zhuāng)進行管理，能(néng)夠(gòu)進(jìn)行故障(zhàng)閉環處理(lǐ)，查詢(xún)流(liú)量(liáng)卡(qiǎ)使用(yòng)情況，查(chá)詢充(chōng)電\充(chōng)值情(qíng)況(kuàng)，進(jìn)行(háng)遠程(chéng)參數(shù)設置(zhì)，同時可接(jiē)收故(gù)障(zhàng)推送

6.4.8充電(diàn)小程序(xù)

麵向充電用戶使用，可(kě)查(chá)看(kàn)附近(jìn)空閒(xián)設備，主(zhǔ)要(yào)包含掃碼(mǎ)充電，賬(zhàng)戶充值，充電(diàn)卡(qiǎ)綁(bǎng)定，交(jiāo)易查詢(xún)，故障(zhàng)申(shēn)訴(sù)等(děng)功(gōng)能(néng)
。

6.5係(xì)統硬件配置

7結語(yǔ)

隨著(zhuó)“綠色出行(háng)”的(dí)推(tuī)行，充(chōng)電基(jī)礎設(shè)施的(dí)供求關係出現了(liǎo)嚴重(zhòng)的失(shī)衡，為此，本文提(tí)出了(liǎo)一種新型的(dí)配電站與(yǔ)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電樁合(hé)建模(mó)式(shì)，它不僅(jǐn)可以(yǐ)充分利(lì)用(yòng)現有(yǒu)配(pèi)電(diàn)站資源，節約投資(zī)，減少占(zhān)地麵積，而且還可以(yǐ)有效解(jiě)決電(diàn)動汽(qì)車(chē)無(wú)序充(chōng)電帶來(lái)的(dí)安(ān)全隱(yǐn)患問(wèn)題(tí)
。“綠色(sè)出行(háng)”電動汽(qì)車(chē)充電樁的需求(qiú)分布(bù)廣泛，但不集中，因(yīn)此(cǐ)，建設(shè)10kV室內(nèi)配電(diàn)站(zhàn)和(hé)分布式(shì)電動汽車充電(diàn)樁台(tái)可以(yǐ)有(yǒu)效解(jiě)決(jué)電源(yuán)短缺，土地緊張(zhāng)以(yǐ)及分布(bù)範圍廣(guǎng)泛等問題，為(wéi)“綠色(sè)出行”推廣(guǎng)應(yīng)用提供了一種可復製的(dí)新(xīn)模(mó)式，從而(ér)大(dà)大(dà)擴(kuò)大(dà)了(liǎo)推廣範圍(wéi)和應用領域(yù)
。

參考(kǎo)文(wén)獻

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