動力電池的能量密度和續(xù)駛里程是電動汽車重要的兩個參數(shù)，鋰電池目前使用壽命 5 ~ 8年，充電循環(huán)壽命 600 ~ 1 000次。為保持電池良好，延長電池壽命，電量下降到 20 % 時需要充電(防止過放電)，充電到電量的 80 %~ 90 % 時即停止充電(防止過充電)。

　　電動汽車續(xù)駛里程以前為 150 km左右，現(xiàn)在可以達到 200 km以上，隨著技術(shù)進步電池能量密度的提高，新產(chǎn)品的出臺，續(xù)駛里程將能達到 300 km以上，這樣的續(xù)駛里程基本上可以滿足大部分人通勤里程和短途出行的需求。

　　按新能源汽車發(fā)展的路線圖，電動汽車續(xù)駛里程大，充電時間短以后，其普及率將提高。對居住小區(qū)，以續(xù)駛里程 300 km進行計算，可行駛里程約 120 km(冬季環(huán)境溫度低，電池電量會衰減，或使用幾年電池反復(fù)充放電電量會衰減，或冬、夏季還要開空調(diào))，以每天平均通勤里程約 24 km計算，則每臺電動汽車需要每 5天充電，即車位與充電樁比例為 5 ∶ 1，按總車位的 20 % 設(shè)充電樁。

　　負荷等級及負荷計算

　　居住小區(qū)電動汽車以通勤為主，按 GB 50052- 2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》和重慶市工程建設(shè)標準 DBJ50 - 218 - 2015《民用建筑電動汽車充電設(shè)備配套設(shè)施設(shè)計規(guī)范》第5.1. 3條，其配電充電監(jiān)控系統(tǒng)用電為二級負荷，其它負荷為三級負荷。

　　慢充樁(交流充電樁)，其充電電流小，充電時間長(一般6 ~ 8 h)，電池壽命可以延長，多數(shù)居民早出晚歸，適用于設(shè)慢充樁。

　　本文以某住宅小區(qū)為例，其地下室為設(shè)備用房(設(shè)有兩個變電所T1、T2，每個變電所均有供住宅用的專用 1 000 kVA干式變壓器)及 500輛大型地下車庫。

　　按車樁比 5 ∶ 1，則需設(shè) 100個慢充樁，考慮小區(qū)訪客及應(yīng)急需要，設(shè)兩個快充樁(非車載充電機，充電時間一般在1 h內(nèi))，參照 DBJ 50 - 218 - 2015第4. 1. 2條，每 51個車位設(shè)1個充電站，共設(shè) 2個充電站，每個充電站同建筑商定設(shè)為一個防火分區(qū)，為節(jié)約投資并節(jié)能，1號充電站位于1號變電所旁，2號充電站位于2號變電所旁，線路短，電能損耗。

　　負荷計算:按能源行業(yè)標準 NB / T 33002- 2010《電動汽車交流充電樁技術(shù)條件》，每個慢充樁設(shè)備容量約 7 kW(AC 220 V單相供電)，按 NB / T 33001 - 2010《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機技術(shù)條件》，每個快充樁設(shè)備容量:取 Pe = 120 kW(AC 380 V三相供電)，參照深圳市標準化指導(dǎo)性技術(shù)文件 SZDB / Z 29. 1 - 2010《電動汽車充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第1部分:通用要求》，cos φ＞ 0. 95，這里取 cos φ = 0. 85。

　　每個充電站:∑Pe = 50 ×7 + 120 × 1 = 470 kW，按DBJ 50 - 218 - 2015第5. 1. 4條及條文說明，取Kx = 0. 5，∑P j s = 470 × 0. 5 = 235 kW，∑I j s=∑P j s /(√3U cos φ) = 235 /(√3× 0. 38 × 0. 85)= 420 A。

　　供配電系統(tǒng)

　　北京、上海、成都、深圳、哈爾濱、銀川等城市典型住宅小區(qū)許多實測數(shù)據(jù)表明，住宅區(qū)變壓器低谷期負荷率一般不大于30 %，高峰期一般不大于60 %。本工程充電站設(shè)配電充電監(jiān)控系統(tǒng)，對變壓器負荷率實時監(jiān)控，使其高峰期負荷率不大于 100 %(留 10 % 裕量，根據(jù) GB / T 1094. 12 - 2013《電力變壓器 第12部分:干式電力變壓器負載導(dǎo)則》，環(huán)境溫度30 ℃時，H級絕緣干式變壓器負荷率為 110 %)，以保證變壓器壽命。

　　本小區(qū)變電所設(shè)計變壓器負荷率 ≤ 80 %，還有可用容量 ≥ 20 %，變壓器T1、T2均為1 000 kVA，充電樁用電按復(fù)費率收費，慢充樁一般在低谷期充電，由以上每個充電站 ∑P j s = 235 kW，不需加大變壓器容量。每個充電站設(shè)6個充電樁配電箱(5個慢充樁配電箱，1個快充樁配電箱)，每個慢充樁配電箱10路出線，見圖1，快充樁設(shè)一個專用配電箱。

　　圖1 -1B-1CAP(2CAP~5CAP)車庫充電樁配電箱系統(tǒng)圖

　　配電充電監(jiān)控系統(tǒng)(含計量)

　　圖2 配電充電監(jiān)控系統(tǒng)圖

　　充電站應(yīng)設(shè)配電充電監(jiān)控系統(tǒng)，見圖2，分間隔層、站控層，間隔層通信介質(zhì)采用RS485多層屏蔽雙絞線，通信距離可達1 200 m，各測控單元的功能如表1所示，站控層主機等置于兩個變電站之間中心塔樓上面的物管用房。充電樁支持不同的充電費用支付方式:充電IC卡、二維碼、支付碼、微信、支付寶、手機等，并兼容本地區(qū)充電App。

　　消防、安防及其它

　　消防、安防及其他要求:

　?、?消防、安防、通風等納入地下室車庫整體設(shè)計。執(zhí)行 GB 50067 - 2014《汽車庫、修車庫、停車庫設(shè)計防火規(guī)范》、JGJ 100 - 2015《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范。充電站火災(zāi)危險性按戊類設(shè)計(GB 50016 - 2014 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》條文說明3.1. 1條續(xù)表1)。

　?、诎卜辣O(jiān)控系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備安全監(jiān)控、防火、防盜及視頻監(jiān)控等，對充電站的環(huán)境一目了然。

　?、?充電設(shè)施產(chǎn)生的噪音限值應(yīng)符合 GB 3096 - 2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》。

　　④ 變配電設(shè)備、充電設(shè)備的抗震措施應(yīng)符合 GB 50556 - 2010《工業(yè)企業(yè)電氣設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范》和 GB 50981 - 2014《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》。

　?、?充電站作20 m × 20 m等電位接地網(wǎng)。

　　⑥充電站設(shè)指引及停車位標識，其符號參閱 DBJ50 - 218 - 2015表4. 1. 6。

　?、?充電站配電系統(tǒng)雷電防護等級按C級配置各級SPD參數(shù)。

　?、喑潆姌遁^多，即整個系統(tǒng)非線性負荷大，投運后應(yīng)實測電磁輻射值是否超標(應(yīng)符合 GB 8702 -2014《電磁環(huán)境控制限值》)。

　?、?實施后，應(yīng)以充電樁招標后的參數(shù)為依據(jù)，修正相關(guān)供配電系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。

　?、獗卷椖客哆\后，應(yīng)實測實際充電總功率、諧波分量等，采取相應(yīng)的對策。