浅谈民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案

时间：2021-10-27

沈建伟

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801

摘要：本文主要对民用建筑地下车库充电桩配电设计分析，并提出解决方案。以期能够更好的推动电动汽车的发展。

关键词：民用建筑；地下车库；充电桩；配电设计；方案

引言

随着科学技术不断发展，同时伴随着石油等自然资源逐渐减少，人们对保护环境、绿色发展的呼声越来越高，新能源汽车成为其中的一种新尝试，对电动汽车的推广使用则是一个重要体现，但如果相应的充电桩设备跟不上发展，那么推广电动汽车将是空谈。在人员密集的民用建筑地下库对充电桩的需求以及要求都非常高，需要要做好相应的充电桩配电设计，满足人们的日常需求。

一、充电桩的类别以及相关的技术要求

1、电桩的类别

现阶段充电桩主要分为直流充电装置和交流充电桩两种，前者俗称“快充”，顾名思义，其较大的特点是电压与电流调整幅度较大，充电速度快，但是对于汽车上的电池损耗较大，主要由充电机柜和直流充电桩组成，占用面积相对较大。后者俗称“慢充”，也是当下民用建筑车库使用主流，分单相和三相两种，占用面积较小，安装方便。根据厂家提供的数据，主要列举了下表的技术参数：

2、民用建筑地下车库充电桩的技术要求

通过充电桩的分类看出民用建筑地下车库的充电桩一般使用交流充电桩，其具备电源充足或充电时间到后自动切断电源，在发生短路、过载、漏电等情况时进行自动故障报警等功能，因此在技术方面，除了需要满足现有的法律法规以及规范外，主要从阻燃、阻电、预警等方面考虑。电源线采用阻燃电缆和护管等材料，通过安装空气开关进行漏电等自我保护，同时其保护接地端需要接地并配备符合其装置的环保材料，即阻电功能，在这一方面可采用TN-S系统等具有自我保护功能的系统。

二、民用建筑地下车库充电桩配电设计涉及的注意点

1、充电桩的安装方式

通过上表可以知道主要由落地式与壁挂式两种充电桩的安装方式。落地式的充电桩安装方式相对简单，一般安装于离地30cm左右车位端部。挂壁式的充电桩安装方式主要是指将充电桩安装在墙上或柱子上，在这里需要注意的是在安装过程中需要避免对消防栓等功能设施的影响，在安装高度上，要比落地式的高。

2、充电桩的配电箱设置

配电箱可以根据实际需求设置一个或多个，根据数量的多少在低压柜中设置相应数量的回路，配电箱安装的位置应是充电桩附近的强电间里面。只有提高其安全指数，才能够让充电桩更好的为人们服务，提高用电安全，**人们的生命财产安全。

三、安科瑞充电桩运营管理平台

1、系统架构

安科瑞Acrelcloud-充电桩收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过微信小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。

充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。云平台包含了充电收费和充电桩运营的所有功能，具体功能如下：

资源管理

交易结算

用户管理

充电服务

微信小程序

数据服务

变压器监控

2、平台功能

2.1平台登录

在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

2.2平台首页

平台首页总览每天的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。

3、硬件配置

3.1平台服务器：建议按照我方推荐配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。

推荐硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）

若客户自己租用阿里云服务器，服务器配置根据充电枪点数的不同，分别如下：

3.2现场推荐硬件配置清单：

四、安科瑞限流式保护器的介绍与选型

1、限流式保护器的设计

电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等当弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，**使用场所人员和财产的安全。

图1短路故障前后电流与时间关系图

从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt，可以很*看出，传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时，就可以避免电弧的产生，从而有效降低了电气火灾。

2、ASCP200-1功能特点

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器，较大额定电流为63A。主要功能如下：

A）短路保护功能；

B）过载保护功能

C）表内**温保护功能

D）过/欠压保护功能，线路欠压或过压时，保护器告警或限流保护（可设）；

E）电缆温度监测功能，被测线缆温度**过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；

F）漏电流监测功能，线路漏电**过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；

G）通讯功能，保护器配置1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台，或第三方监控软件或平台，从而实现远程监控。

3、ASCP200-1技术参数

4、应用方案图示

ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端，额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置，典型应用示意图如图2所示：

图2ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图

5、使用注意事项

在选用限流式保护器时，限流式保护器的设定的额定电流应该与其前上级的断路器的额定电流保持一致。例如，当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时，应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为**限流式保护器的正常使用，严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。

保护器内部带有交流电，严禁非专业人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间，若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时，保护器仍处于带电状态，不允许随意碰触用电线路的金属部分。待检查线路，并排除故障后，长按保护器的复位按键约2秒钟，使保护器恢复正常运行时。

五、结束语

充电汽车的推广与使用，在一定程度上缓解了石油等能源的压力，对环境保护起了一定的作用。为更好的满足人们对充电汽车的需求，在符合政策以及法律法规要求下，在民用建筑地下库进行充电桩的安装，并做好相关配电设计的工作。

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