安科瑞 鮑靜君

　　摘要：為進一步提升住宅小區汽車充電管理的規范性，要對具體設計工作予以核查。主要對新建住宅小區電動汽車充電樁可行性進行研究，并從充電樁平面布置、充電樁電容量測算以及充電樁電氣處理三個方面，對電動汽車配電系統、充電樁配電設計展開討論。

　　關鍵詞：新建住宅小區；電動汽車；充電樁；配電設計；可行性

　　引言

　　近幾年，電動汽車成為了新能源體系下重要的交通工具。相較于傳統的油動力汽車，無論是環境管理還是噪音處理方面，新能源電動汽車都具有一定的優勢。這就需要市政工程體系順應時代發展趨勢，在新建住宅小區進行電動汽車充電樁設置，并且結合實際情況進行配電設計，從根本上提高充電樁配電設計的時效性

　　一、新建住宅小區電動汽車充電樁可行性分析

　　伴隨著市場經濟的不斷發展，新建住宅小區數量不斷增多，順應國家能源管理要求設置汽車充電樁是必然的選擇，這就需要相關設計部門對配電布局予以綜合考量，各方面建立健全統籌性較好的管理控制機制，從根本上提高設計的時效性。近幾年，根據國家能源局和中國電動汽車充電基礎設施聯盟聯合編制的《中國電動汽車充電基礎設施發展年度報告》，目前已有30多個省市出臺了充電設施建設補貼政策。其中，福建省內開展了大范圍住宅小區電動汽車充電樁設置工作。充電樁的建成將滿足小區內電動汽車的用電需求，大大減少汽車尾氣的排放，給社會帶來環境效益和經濟效益，做到節能替代并舉、效益環境雙贏。例如，長樂一個住宅小區的電動汽車充電樁工程，項目一共建設充電樁15臺，包括3臺30kW直流充電樁，1機1充；12臺7kW交流充電樁，1機1充，可同時為15輛電動汽車進行充電服務。

　　在新建住宅小區內設置汽車充電樁，能在保障能源汽車推廣項目運行效率的基礎上，推動能源汽車管理項目的各方面進步。因此，合理性設計、建設充電樁，設置變配電室，能為管理工作創設良好的發展空間和保障體系。在實際設計過程中，要各方面分析電動汽車不同類型的充電行為，并且在設置大量充電樁后對充電負荷和電網原始負荷的疊加過程予以判定，從而完成電網規劃以及運行管理?；诖?，為了切實滿足充電需求，增加并且適當處理具體設計方案，對于新建住宅小區管理工作而言有著較為明確的指導價值，具有一定的可行性。

　　需要注意的是，相較于高速公路的休息區域和繁華市區不同，新建住宅小區內的充電樁使用頻率較為特殊，且具有一定的規律性。多數居民都是駕車上班，一般在一天中會有不足百分之十五的私家車停留在小區內。在工作日下班后，將迎來充電樁的使用高峰期，一般是在19：00到24:00之間；而在隔天天的0:00到8:00則是充電的低谷時間段；8:00到19：00之間則是每天充電的平穩期。基于此，新建住宅小區內進行固定停車位和充電樁處理的過程中，要合理性完善峰谷電價和管理措施，并且建立配置方案和規劃，一定程度上減少變配室數量。科學化節省投資成本，為保證計費處理和管理分界奠定基礎；維護操作過程的實際效果，實現提高智能化管理水平；結合電網應用控制效果，對汽車動力電池予以充電負荷的判定，實現順應智能化單向有序充電。

　　二、新建住宅小區電動汽車配電系統充電樁配電設計

　　為了保證小區電動汽車配電系統應用水平，結合市場調研可知，要按照電動汽車充電站設計規范進行分析。交流充電樁利用220V交流電壓，額定電流在32A以上，小區車庫配電設計中則要對單個充電裝置進行分析，裝機容量在7kW左右，利用單相交流充電能提升整個小區配電系統充電方式的管理水平。

　　在新建住宅小區電動汽車充電樁平面配置工作中，要結合設計要點建立完整的管控機制，建立健全合理性控制體系，從而維護設計效率。設計人員要充分考量差異化因素，結合實際操作標準對具體問題進行具體分析，優化設計要求和設計布局體系的實際效果，確保其能為新建住宅小區電動汽車充電樁配電設計工作水平的各方面進步奠定基礎。

　　1、配電系統充電樁平面布置

　　在投入項目中，配電系統充電樁的安排要結合小區內實際布局結構，盡量設置在地下車庫。室內環境能提高敷設線路和維護管理工作的基本水平，并且能對充電樁防護等級予以合理性調控，減少成本投資。

　　選擇掛墻或者是柱子狀態的充電方式，這種處理和安裝機制能減少占地面積，提高配電系統配電技術應用的實際水平，也為后續監督處理體系的優化升級奠定基礎，實現意義上提高新建住宅小區電動汽車充電樁配電設計的綜合水平。

　　2、充電樁電容量測算

　　充電樁的電容量測算要結合配電室的應用環境，形成集中布置的工序布局，或者是進行分區域集中布置。一般而言，在電容量測算的過程中要結合應用要素和管控標準，切實提升管理效果的完整程度，也為各方面升級配電設計效果奠定基礎。目前，較為常見的新能源汽車充電樁主要分為直流充電樁和交流充電樁兩種，前者為快充后者是慢充。要想合理性提升布局設計效果，就要結合新建住宅小區的面積對不同充電樁進行合理性選擇，整合相應設計要求，確保能從根本上提高配電系統處理工序的合理性和完整程度，也為合理性配電設計效率升級奠定基礎。也就是說，在充電負荷判定和計量的過程中，能結合負荷需求系數和安裝位置提高設計布局的完整性，且能充分考量充電樁配電設計注意事項。測算過程要結合電池充電功率對恒流階段進行判定和分析，結合新建住宅小區充電樁負荷參數完善數據分析，保證配電設計工序的完整性。

　　在對配電容量進行計算的過程中，要對單臺充電機輸入容量進行計算，利用完成測定，其中，P表示的是單臺充電機輸出功率；S表示的是單臺充電機的輸入容量；cosφ表示的是充電機的功率因數，具體數值為0.96；η表示的是充電機效率，具體數值為0.93。例如，一臺60kW的快速充電機，其S為67.2kVA，快速充電機的同時工作系數為0.9，則充電設備整體項目的配電容量就要控制在60.5kVA。

　　除此之外，在實際管理工作開展進程中，要對配電系統處理工序和標準化流程予以關注，建構完整的監督約束管理體系，確保能按照國家相關要求，夯實具體問題具體分析機制。新能源汽車電池要滿足蓄電池無通氣口、總面積低于封閉區域容積百分之一條件等基礎要求，劃分非危險區域，從而判定具體的設計流程。維護配電系統電位聯結管理工序，減少靜電作用，保證人身安穩和設備安穩，為管理工序的各方面進步奠定基礎。

　　3、充電樁配電系統設計

　　無論是何種方式，在平面布置工作開展后，都要整合配電系統處理機制和管控措施，完善配電系統管理項目的合理性。結合操作過程的要求，在不影響車輛充電或者是運行過程的基礎上，提高配電系統工序的合理性。

　　在新建住宅小區電動汽車充電樁配電設計工作開展進程中，要結合實際情況進行電氣管理，保證相應參數分析的合理性和時效性，且能充分考量充電過程的具體要求。目前，在對新建住宅小區電動汽車充電樁配電設計時，一般按照三級標準進行設定和處理，但是，需要結合變配電室進行回路的處理，從而提高電費計量和管理水平。同時，小區管理人員也能依托實際運行工序對公共部位進行直流充電柱的管控，確保能在滿足應急充電需求的基礎上，升級直流充電樁的負荷等級，要求在二級以上。

　　三、安科瑞充電樁運營管理平臺

　　1、系統架構

　　安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；用戶通過小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。

　　充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，具體功能如下：

　　資源管理：充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測

　　交易結算：充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表

　　用戶管理：用戶注冊，用戶登錄，用戶帳戶管理，消息管理

　　充電服務：充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等

　　小程序：掃碼充電，賬單支付等功能

　　數據服務：數據采集，短信提醒，數據存儲和解析

　　變壓器監控：監控充電站變壓器負荷，每個充電站配備一塊ARCM300T無線表，超負荷時系統自動對充電樁的進行調度管理，即當負荷超過百分之五十時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過百分之八十時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。

　　2、平臺功能

　　2.1平臺登錄

　　在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

2.2平臺首頁

　　平臺首頁總覽每天的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

2.3實時監控

　　?充電站監控

　　充電站監控頁面監視用戶充電槍總數、正在充電的槍數、空閑槍數、插槍數量、故障槍數量等，匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數、總電量、總時長，進行負荷限制、故障查詢。

2.4小程序

　　?搜索與使用

　　小程序可以通過掃描二維碼和文字搜索找到，點擊后可以加入到小程序列表，如下圖所示

授權登錄界面

　　用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時，會進入這個頁面，需要用戶授權登錄才可以進入小程序主功能頁面，如圖所示

主功能頁

　　初次進入主功能頁時需要授權定位才可以使用地圖相關功能，在地圖上查看到當前所在區域的充電站，查看充電站信息，可以進行掃碼充電操作，地圖導航等

充電

　　掃描充電槍上的二維碼，如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面，可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱，以及當前的賬戶余額，電價和預計可充電量等數據，還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結束可以進進行評價。

個人信息

　　個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額，同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設置支付密碼等功能

3、硬件配置

　　3.1平臺服務器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

　　推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

　　序號名稱型號、規格單位數量備注

　　1數據服務器DellR730CPU:E5-2620內存:32G硬盤容量:4*1.2T(SAS1萬轉2.5英寸小盤)RAID5臺1甲供，供參考

　　2WEB服務器DellR730CPU:E5-2603內存:16G硬盤容量:3*300G(SAS1萬轉2.5英寸小盤)RAID5臺1甲供，供參考

　　3操作系統WindowsServer2012R2套2甲供，供參考

　　4數據庫MySQL套1甲供，供參考

　　5網絡交換機華為（HUAWEI）S1728GWR-4P-AC，24口千兆交換機臺1甲供，供參考

　　序號點數數量名稱CPU資源硬盤帶寬操作系統版本

　　1<1000點 1臺 4核16G 數據盤150GSSD5M WindowsServer2012數據平臺版64位

　　2<5000點 2臺 應用服務器 4核16G數據盤 150GSSD6M WindowsServer2012數據平臺版64位

　　數據服務器4核16G 數據盤200GSSD1M WindowsServer2012數據平臺版64位

　　3<10000點 2臺應用服務器 8核32G 數據盤50GSSD10M WindowsServer2012數據平臺版64位

　　數據服務器 4核16G 數據盤400GSSD1M WindowsServer2012數據平臺版64位

　　若客戶自己租用阿里云服務器，服務器配置根據充電槍點數的不同，分別如下：

　　3.2現場推薦硬件配置清單：

　　序號名稱型號、規格單位數量備注

　　17kW交流充電樁AEV-AC007DB（L）1只

　　240kW交流充電樁AEV-AC040DB（L）A只

　　360kW直流一體充電樁AEV-DC060SLA只

　　4120kW直流一體充電樁AEV-DC120SLA只

　　5180kW直流分體式充電樁AEV-DC180FA只