中型電動汽車充電站設(shè)計方案

1、中型電動汽車充電站設(shè)計建設(shè)方案國網(wǎng)電力科學(xué)研究院1 術(shù)語和定義 交流充電樁 ( AC charge spots)： 指固定在地面， 采用傳導(dǎo)方式為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能， 提供人機操作界面及 交流充電接口，并具備相應(yīng)測控保護功能的專用裝置。非車載充電機 ( off-board charger )：指采用傳導(dǎo)方式將電網(wǎng)交流電能變換為直流電能， 為電動汽車動力電池充電， 提供人機操作界面 及直流接口， 并具備相應(yīng)測控保護功能的專用裝置。 非車載充電機主要由交直流變換和直流輸出 控制兩部分構(gòu)成，分為一體式和分體式兩種。一體式充電機 ( integrated charger ) ： 指交

2、直流變換和直流輸出控制兩部分結(jié)合成一體的非車載充電機。分體式充電機 ( split charger )： 指交直流變換和直流輸出控制兩部分分立組成的非車載充電機， 它們之間通過電纜連接組成一套 完整的充電機。整流柜 ( rectifier cabinet ) ： 指分體式充電機中完成交直流變換的部分，一般以標準機柜形式提供。 直流充電樁 (DC charge spots) ： 是分體式充電機的一部分，固定在地面，提供人機操作界面及直流輸出接口的裝置。 電池管理系統(tǒng) ( BMS， battery management system ) ： 監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài))，對蓄電池系統(tǒng)充

3、電、放電過程進行有效管理，保 證電池安全運行的電子裝置。2設(shè)計依據(jù)以國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見 和國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設(shè)施典型設(shè) 計為指導(dǎo)， 以電動車輛國家標準、 國家電網(wǎng)公司充電站相關(guān)的 6 項行業(yè)標準等技術(shù)規(guī)范文件為 建設(shè)依據(jù) ,以電動汽車市場需求發(fā)展為導(dǎo)向，采用模塊化設(shè)計方法，充分體現(xiàn)系統(tǒng)擴展性和開放 性。以標準化、通用化為工程實施原則，為今后充電機推廣使用奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計主要參照以下標準規(guī)范： 電動汽車相關(guān)技術(shù)標準GB 50156-2002汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范GB/T 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 一般要求GB/T 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動車輛與交流/ 直流電源的連接

4、要求GB/T 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動車輛與交流/ 直流充電機（站）GB/T 19596-2004電動汽車術(shù)語GB/T 20234-2006QC/T 743-2006Q/GDW 233-2009Q/GDW 234-2009Q/GDW 235-2009電動汽車傳導(dǎo)充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求 電動汽車用鋰離子蓄電池電動汽車非車載充電機通用技術(shù)要求電動汽車非車載充電機電氣接口規(guī)范 電動汽車非車載充電機通信規(guī)約Q/GDW 236-2009Q/GDW 237-2009Q/GDW 238-2009電動汽車充電站通用要求電動汽車充電站布置設(shè)計導(dǎo)則電動汽車充電站供電系統(tǒng)規(guī)范YD/T 143

5、6-2006 室外型通信電源系統(tǒng)國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見國家電網(wǎng)營銷（ 2009） 1561 號 電氣技術(shù)標準GB 50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB 50053-94GB 50054-95GB 50055-9310kV 以下變電所設(shè)計規(guī)范低壓配電設(shè)計規(guī)范；通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB 50217-2007GB 12326-2000電力工程電纜設(shè)計規(guī)范電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T 14549-93電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波GB/T 交流電測量設(shè)備通用要求、試驗和試驗條件GB/T 靜止式有功電能表級和級SDJ 6-83DL/T448-2000繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程電能計

6、量裝置技術(shù)管理規(guī)程DL/T 856-2004電力用直流電源監(jiān)控裝置JB/T 電力系統(tǒng)直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范電力系統(tǒng)繼電保護規(guī)定匯編（第二版）土建技術(shù)規(guī)范GB 50003-2001GB 50007-2002GB 50009-2001GB 50010-2002GB 50011-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50016-2006GB 50017-2003建筑設(shè)計防火規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50034-2004GB 50037-96GB 50345-2004建筑照明設(shè)計標準建筑地

7、面設(shè)計規(guī)范屋面工程技術(shù)規(guī)范GB 50057-1994GB 50067-97建筑物防雷設(shè)計規(guī)范汽車庫，修車庫，停車場設(shè)計防火規(guī)范GB 50202-2002 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50204-2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準GB 50303-2002JGJ 50-2001建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范城市道路和建筑物無障礙設(shè)計規(guī)范JGJ 100-98汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范給排水設(shè)計規(guī)范GB 50013-2006GB 50014-2006GB 50015-2003GB 50084-2001GB 50140-2005室外給水設(shè)計規(guī)

8、范 室外排水設(shè)計規(guī)范 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GB/T 50106-2001給水排水制圖標準監(jiān)控系統(tǒng)IEC 60870IEC 61850IEC 61968GB 2887-2000遠動設(shè)備及系統(tǒng) 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 配網(wǎng)管理系統(tǒng)接口 計算機場地技術(shù)條件GB/T 13729-2002遠動終端通用技術(shù)條件GB/T 13730-2002地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件DL 451-91 循環(huán)式遠動規(guī)約 配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則（試行）配電自動化及管理系統(tǒng)功能規(guī)范視頻監(jiān)控系統(tǒng)ISO/IEC 14496-2 MPEG4 視音頻編解碼標準 -視聽對象的

9、編碼ITU-T網(wǎng)絡(luò)電視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備標準ITU視音頻編解碼標準CCITT脈沖編碼調(diào)制通信系統(tǒng)網(wǎng)路數(shù)字接口參數(shù)標準GB 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程GB 12322-1990通用型應(yīng)用電視設(shè)備可靠性試驗方法GB 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件無氣候防護場所使用GB 50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB 12663-2001防盜報警控制器通用技術(shù)條件GBJ 115-87 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范3 設(shè)計方案方案概述1000 平方米，包括8 臺充電機，一座規(guī)模 本設(shè)計方案的目標是建一座中型電動汽車充電站，占地約 綜合辦公室和其他相關(guān)輔助設(shè)施。 充電機及配電容量選擇本充電站充電設(shè)備包括 2 臺

10、DC500V/400A 大型直流充電機用于大型車輛的慢速充電； 2 臺 DC500V/200A中型直流充電機用于中型車輛或小型車輛充電；4臺510KW交流充電樁用于小型車輛充電。配電系統(tǒng)采用 1 臺 400kVA 干式非晶合金變壓器，高壓側(cè)采用單路常供，單母線接線方式，低壓 側(cè)采用單母線接線方式，同時設(shè)置低壓備用電源。場地布置充電站占地 1000 平方米，充電工作區(qū)包括 8個停車位，其中 2 個大型車輛停車位， 2 個中型車 輛停車位橫向布置， 4 個小型車輛停車位縱向布置。在停車區(qū)域醒目位置設(shè)置國網(wǎng)充電站標示。 一次系統(tǒng)設(shè)計進線電源采用10kV單路供電，10kV側(cè)采用單母線接線方式。高壓柜采

11、用真空斷路器中置式開關(guān)柜（型號KYN28-12）,設(shè)進線計量柜、 PT及避雷器柜、岀線柜。在高壓側(cè)設(shè)置保護和監(jiān)控系統(tǒng)； 根據(jù)電動汽車充電站的特點， 630kVA 變壓器采用干式非晶合金變壓器，空載損耗為普通干式變 壓器的 30%左右 , 極大降低空載運行時的損耗；側(cè)采用單母線接線方式，設(shè)進線柜、有源濾波無功補償柜、岀線柜，備用電源進線柜，岀線柜采 用抽屜柜或固定式開關(guān)柜，低壓每路岀線帶交流計量裝置。側(cè)進線開關(guān)和備用電源進線開關(guān)采用 MTE 系列智能斷路器，具備電氣和機械連鎖功能，配置三 段式保護；其余配置 NS 系列斷路器。二次系統(tǒng)設(shè)計 整個充電站的二次系統(tǒng)按綜合自動化配置考慮。配置一面監(jiān)控屏

12、，屏上安裝智能通信裝置、 公用測控裝置、視頻監(jiān)控裝置。智能通信裝置完成與站內(nèi)可通信設(shè)備的接入，通過通訊采集設(shè)備信息。并具備向遠方控制 中心傳輸信號的功能與接口。公用測控裝置主要采集側(cè)開關(guān)的位置信號、負荷電流等，并提供一定的遙控輸岀接點備用。10kV 進線配置微機保護，就地安裝在開關(guān)柜上，具備三段式過流保護、過負荷保護、低壓 保護、過壓保護等保護功能，同時具備遙測、遙信、遙控的功能?？赏ㄟ^現(xiàn)場總線接入智能通信 裝置，上傳信息。充電機系統(tǒng)設(shè)計交流充電樁交流充電樁用于對具有車載充電機的電動乘用車輛的提供交流充電電源，一般系統(tǒng)簡單， 占地面積小，安裝方便，可安裝于電動汽車充電站、公共停車場、住宅小區(qū)停

13、車場、大型商場停車場等 室內(nèi)或室外場所，操作使用簡便，是重要的電動汽車充電設(shè)施。交流充電樁應(yīng)具備以下功能：交流充電樁一般提供 AC220V， 5kW/10KW 的交流供電能力 具備短路、過流、漏電、過壓、欠壓保護功能；交流充電樁上設(shè)置指示燈或觸摸屏，顯示運行狀態(tài)； 設(shè)置急停開關(guān)、操作按鍵等必須的操作接口；配置多功能交流電度表，進行交流充電計量； 可配置多種付費方式，并可設(shè)置打印機，提供票據(jù)打印功能。直流充電機直流充電機采用整流設(shè)備為電動乘用車輛的蓄電池充電，包含功率單元、 控制單元、 電氣接口和通訊接口，一般由整流柜、直流充電樁、連接電纜和充電連接器等組成。直流充電機一般功率較 大，輸岀電流、

14、電壓變化范圍較寬，可滿足不同類型電動乘用車輛蓄電池的充電需求。直流充電機可分為大中小三種基本類型：大型充電機單臺最大功率 200kW，輸岀電壓范圍 DC300500V,最大輸岀電流 400A，占用兩個800 X 800 X 2260m的標準機柜空間；中型充電機單臺最大功率 100kW，輸岀電壓范圍 DC300500V,最大輸岀電流 200A，占用一個800 X 800 X 2260m的標準機柜空間；小型充電機由高頻開關(guān)電源模塊并機組成， 單臺電源模塊最大輸岀功率， 輸岀電壓范圍 DC150 350V，最大輸岀電流 25A，兩臺占用一個 800 X 800 X 2260m的標準機柜空間。設(shè)計選用

15、時，根據(jù)充電機的輸岀參數(shù)要求，同型號充電機可以多個并聯(lián)工作，提高輸岀功率。 充電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計充電站監(jiān)控系統(tǒng)作為充電站自動化系統(tǒng)的核心，主要包括充電站監(jiān)控后臺、 充電機控制系統(tǒng)、 配電系統(tǒng)監(jiān)控、計量計費系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及通信管理機等。充電站監(jiān)控后臺 充電站監(jiān)控后臺通常由一臺服務(wù)器與兩臺工作站組成，也可根據(jù)需要增加監(jiān)控工作站與服務(wù)器數(shù)量，系統(tǒng)內(nèi)這些計算機通過以太網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 充電站監(jiān)控后臺主要完成充電機及配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采 集、處理、存儲，監(jiān)控充電機及配電系統(tǒng)的運行；除配電站監(jiān)控SCADA 功能外，還提供針對充電站系統(tǒng)的諸如智能負荷調(diào)控等高級應(yīng)用功能，為充電站安全、可靠、經(jīng)濟運行提供保障手段。配電系統(tǒng)

16、監(jiān)控配電系統(tǒng)監(jiān)控分為保護和測控兩個部分， 負責(zé)針對充電站配電系統(tǒng)的監(jiān)控及保護功能的實現(xiàn)，通過通信管理機與充電站后臺系統(tǒng)實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。10kV進線變配置微機保護測控一體化裝置，具備進線變的保護、 測量和進線變開關(guān)的遙控功能；配置一面監(jiān)控屏， 安裝通訊管理裝置和公用測控裝置； 公用測控裝置完成充電站配電系統(tǒng)的測控 任務(wù)， 主要負責(zé)采集母線電壓、 岀線開關(guān)的位置信號和負荷電流， 并具備低壓進線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開 關(guān)的遙控功能； 為了提高配電系統(tǒng)的自動化程度， 實現(xiàn)配電站無人或少人值班， 可在側(cè)配置分段 備自投裝置。安防（視頻）監(jiān)控系統(tǒng) 安防系統(tǒng)完成充電站的視頻監(jiān)控以及消防、 門禁和周界安全的監(jiān)控， 通

17、過通信管理機獲取配電系 統(tǒng)監(jiān)控及充電機的相關(guān)告警信息，用以完成視頻聯(lián)動監(jiān)控。一般由攝像機、紅外報警器、煙感報警器、門禁系統(tǒng)、輔助燈光、聲光報警器、連接電纜、監(jiān)控屏柜、嵌入式硬盤錄像機、液晶顯示 器、報警主機、綜合電源、網(wǎng)絡(luò)交換機、監(jiān)控終端等設(shè)備組成。計量計費系統(tǒng) 計量計費系統(tǒng)主要由計量部分和計費部分組成，計量部分由關(guān)口電表、直流電表、交流電表（含三相表與單相表 ）以及充電站計量管理機組成；計費部分主要由計費工作站與服務(wù)器組成。充電站內(nèi)由用電采集終端負責(zé)采集各個關(guān)口電表、直流電表、 交流電表的實時電量信息， 通過本地工業(yè)以太網(wǎng)與計費工作站通訊， 將整個充電站的總電量、 各充電機的每次充電電量傳送

18、到后臺 進行處理， 并把電量和計費信息存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中； 通過充電站計量管理機完成與用電信息 采集系統(tǒng)或上級監(jiān)控中心的通信，確保上級系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取充電站內(nèi)的電量信息。標識系統(tǒng)設(shè)計 國家電網(wǎng)公司充電站標識系統(tǒng)采用國網(wǎng)綠為顏色基調(diào)，應(yīng)用醒目簡潔的設(shè)計突岀環(huán)保性、 宣傳性、未來性的設(shè)計理念。 根據(jù)設(shè)置標識的目的， 以及標識所依附的建筑物或構(gòu)筑物的特點， 標識系統(tǒng) 的設(shè)計分為遠、中、近三個層次。其中，遠距離標識包括建筑、主棚架等大體量的建筑物；中距離標識包括中小型主棚架、中小型標識柱、LED顯示屏等；近距離標識系統(tǒng)包括燈箱牌、小型標識柱、圍欄廣告等。下圖是大型充電站的標識設(shè)計實例：圖充電站效果圖

19、其它相關(guān)專業(yè)設(shè)計命名方式充電站命名規(guī)則為：“地名"加“站名"加“充電站類型”。“充電站類型"分為：充電站、充放電站，其中：充放電站可以包括更換電池功能。例如：唐山市南湖充電站或者唐山市南湖電動汽車充電站。充電機命名規(guī)則為：“充電站名稱"加“編號"加“充電機”。例如：唐山市南湖充電站 1號充電機。交流充電樁命名規(guī)則為：“地名”加“停車場名”加“編號”加“交流充電樁”?；颉俺潆娬久Q”加“編號”加“交流充電樁”。例如：唐山市南湖營業(yè)所停車場1號交流充電樁；唐山市南湖充電站1號交流充電樁?？偲矫嬖O(shè)計充電工作區(qū)布置在遵循 國家電網(wǎng)公司電動汽車充放電設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見中有關(guān)平面布置要求