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新能源汽車充電樁技術要求

日期：2015-09-18瀏覽：4364次

新能源汽車充電樁技術要求

1新能源汽車充電樁簡介
充電樁(栓)能實現計時、計電度、計金額充電，可以作為市民購電終端。同時為提高公共充電樁(栓)的效率和實用性，今后將陸續增加一樁(栓)多充和為電動自行車充電的功能。
充電站電力配套
⑴ 常規充電
① 典型常規充電站的規模，一般以20~40輛電動汽車來配置一個充電站，這種配置是考慮充分利用晚間谷電進行充電，缺點是充電設備利用率低。在高峰時也考慮充電，則可以60~80輛電動來配制一個充電站，缺點是充電成本上升，增加高峰負荷。
② 充電站電力配套的典型配置（前提充電柜具有諧波等處理功能）
⑵ 快速充電
① 典型快速充電站的規模，一般以同時向8輛電動汽車充電來配置一個充電站。
② 充電站電力配套的典型配置
⑶ 機械充電
①機械充電站的規模小型機械充電站可以結合常規充電站建設同時考慮，可以根據需要選擇更大容量的變壓器。大型機械充電站一般以80~100組充電電池同時充電配置一個大型機械充電站，主要適用于出租車行業或電池租賃行業，一天不間斷充可以完成對400組電池的充電。
⑷ 便攜式充電
① 別墅具備三相四線表計，獨立的停車庫，可以利用已有的住宅供電設施，從住宅配電箱專門放一路10mm2或16mm2的線路至車庫的插座，來提供便攜式充電電源。
② 一般住宅具有固定的集中停車庫，一般要求地下停車庫（充電安全考慮），可以利用小區原有的供電配套設施進行改造，必須根據小區已有的負荷容量來考慮，包括谷電的負荷。具體方案應根據小區的供電設施、方案以及小區的建筑環境具體來確定。

2新能源汽車充電樁種類
充電樁(栓)可分為直流充電樁(栓)，交流充電樁(栓)和交直流一體充電樁(栓)。

3新能源汽車充電樁技術要求
交流式

交流充電樁(栓)技術要求

1、環境條件要求
① 工作環境溫度：-20℃～+50℃;

② 相對濕度：5%～95%;

③海拔高度：≤1000m;

④ 安裝地點：戶外;

⑤ 抗震能力：地面水平加速度 0.3g;

地面垂直加速度 0.15g;

設備應能承受同時作用持續三個正弦波，并且安全系數應大于1.67;

2、新能源汽車充電樁結構要求
① 交流充電樁(栓)殼體應堅固;

② 結構上須防止手輕易觸及露電部分;

③ 交流充電樁(栓)應選用厚度1.0以上鋼組合結構，表面采用浸塑處理，并充分考慮散熱的要求。充電樁(栓)應有良好的防電磁干擾的屏蔽功能;

④ 充電樁(栓)應有足夠的支撐強度，應提供必要設施，以保證能夠正確起吊、運輸、存放和安裝設備，且應提供地腳螺栓孔;

⑤ 樁(栓)體底部應固定安裝在高于地面不小于200mm的基座上。基座面積不應大于500mm×500mm;

⑥ 樁(栓)體外殼應采用抗沖擊力強、防盜性能好、抗老化的材質;

⑦ 非絕緣材料外殼應可靠接地;

3、新能源汽車充電樁電源要求
① 輸入電壓：單相220V;

② 輸出功率：單相220V/5KW;

③ 頻率：50Hz±2Hz;

④ 允許電壓波動范圍為：單相220V±15%;

4、新能源汽車充電樁電氣要求
① 插頭與插座正確連接確認成功后，帶負載可分合電路方可閉合，實現對插座的供電;

② 漏電保護裝置應安裝在供電電纜進線側;

③ 低壓配電設備及線路的保護應滿足《低壓配電設計規范》(GB/50053)中的相關規定;

④ 對IT系統配電線路，當*次接地故障時，應由絕緣監察裝置發出音響或燈光信號，當發生第二次異相接地故障時應由過電流保護電器或漏電電流動作保護器切斷故障電路;

⑤ 照明配電系統中，照明和插座回路不宜由同一回路供電。插座回路的電源側應設置剩余電流動作保護裝置，其額定動作電流為30mA;

6、新能源汽車充電樁安全防護功能
① 交流充電樁(栓)應具備急停開關，可通過手動或遠方通信的方式緊急停止充電;

② 交流充電樁(栓)應具備輸出側的漏電保護功能;

③ 交流充電樁(栓)應具備輸出側過流和短路保護功能;

④ 交流充電樁(栓)應具有阻燃功能;

7、新能源汽車充電樁IP防護等級
交流充電樁(栓)應遵守IP54(在室外)，并配置必要的防雨、防曬裝置;

8、三防(防潮濕，防霉變，防鹽霧) 保護

充電機內印刷線路板、接插件等電路應進行防潮濕、防霉變、防鹽霧處理，其中防鹽霧腐蝕能力滿足 GB/T 4797.6-1995《電工電子產品自然環境條件塵、沙、鹽霧》中表9的要求，使充電機能在室外潮濕、含鹽霧的環境下正常運行;

9、防銹(防氧化)保護

充電樁(栓)鐵質外殼和暴露在外的鐵質支架、零件應采取雙層防銹措施，非鐵質的金屬外殼也應具有防氧化保護膜或進行防氧化處理;

10、防風保護

安裝在平臺上的充電機以及暴露在外的部件應能承受 GB/T 4797.5-9《電工電子產品自然環境條件降水和風》中表 9 規定的不同地區、不同高度處相對風速的侵襲;

11、防盜保護

電樁(栓)外殼門應裝防盜鎖，固定交流充電樁(栓)的螺栓必須在打開外殼門后方能安裝或拆卸;

12、新能源汽車充電樁溫升要求

交流充電樁(栓)在額定負載長期連續運行，內部各發熱元器件及各部位溫升應不超過Q/GDW 397\2009中表2規定;

13、平均故障間隔時間(MTBF)

MTBF應不小于8760h;

14、安裝垂直傾斜度不超過5%;

15、設備安裝地點不得有爆炸危險介質，周圍介質不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電介質

直流式

a) 充電樁(栓)電源輸入電壓：三相四線380VAC±15%，頻率50Hz±5%;

b) 充電樁(栓)應滿足充電對象充電樁c) 充電樁(栓)輸出為直流電，輸出電壓滿足充電對象的電池制式要求;

d) zui大輸出電流滿足充電對象的電池制式1C的充電要求，并向下兼容;

e) 充電方式分為常規和快速2種方式，常規為5小時充電方式，快速為1小時充電方式(針對不同電池類型選擇);

f) 實現智能IC管理;

g) 每個充電樁(栓)自帶操作器，以供用戶進行充電方式選擇和操作指導，并顯示電動車電池狀態和用戶IC卡資費信息，實現無人管理;

h) 充電樁(栓)接口應符合GB/TXXXXXXXX電動汽車傳導式充電接口(暫行)中直流充電接口的相關規定;

i) 充電樁(栓)通訊接口采用CAN通訊接口，通信協議按照GB/TXXXXXXXX電動汽車電池管理系統與非車載充電機之間的通信協議(暫行)的規定執行(充電對象為鋰電池電動車);

j) 充電樁(栓)對充電過程中的非正常狀態應具備相應的報警和保護功能;

k) 充電樁(栓)對電池的狀態要監控，根據電池的溫度，電壓對充電曲線，充電電流，充電壓自動調整;

l) 充電樁(栓)采用強制風冷;

m) 充電樁(栓)防護等級符合《GB 4208-1993 外殼防護等級(IP代碼)》IP54要求;

汽車充電站
現在能較好的解決快速充電問題的方案是-換電站-利用給汽車更換電池的方法代替漫長的充電過程。一輛汽車需要配備兩塊電池，當一塊電池用完后自動切換到另一塊，此時可到換電站將用完的電池換下，裝上滿電的電池。而換下的電池由電站統一充電和維護，前提是充電站要有相當數量的備用電池。這個方法優點是快速，用戶換完電池就可以上路，比加油都快。用這種方法再加上停車場充電樁等輔助手段，相信電動汽車的普及就近在眼前。

一體式

概述

快速充電樁(栓)設備采用交直流一體的結構。既可實現直流充電，也可以交流充電。白天充電業務多的時候，使用直流方式進行快速充電，當夜間充電站用戶少時可用交流充電進行慢充操作。

外形特點

1、人體工學設計，充分考慮中國人特點，安裝后整機高度、屏幕高度、鍵盤高度、充電接頭安放槽高度，適宜操作;

2、上出線口的形式，節省操作者一半的體力;

3、考慮人的使用習慣和耐用性，采用觸摸和鍵盤互為備份的操控，觸摸屏和鍵盤采用防雨、防塵的設計;

4、具備緊急停機的急停開關;具備充電接頭安放槽，安放槽可防水;5米長的軟電纜。

新能源汽車充電樁功能特點
1、提供人機交互操作;提供直流、交流充電接口;

2、具備語音提示功能;具備刷卡功能;

3、具備打印憑條的功能;

4、和BMS實時通信，獲取動力電池類型、單體電壓、剩余容量、溫度、告警等信息;

5、向充電機發生控制指令、開關信號，控制充電機啟動與停止，獲取充電機狀態信息;

6、具備充電接口的連接狀態判斷、聯鎖、控制導引等完善的安全保護控制邏輯;

7、具備CAN2.0B、RS485通訊接口，可以和集中監控通信，上送充電狀態信息;

8、具備漏電、短路、過壓、欠壓、過流等保護功能，確保充電樁(栓)安全可靠運行;防護等級IP54。

新能源汽車充電樁計費系統
系統的實現由三部分組成，下面分別進行介紹：
1、建設充電計費系統管理平臺，對系統涉及到的基礎數據進行集中式管理，例如電動汽車信息、購電用戶信息、資產信息等。
2、建設充電計費系統運營平臺，用于對電動汽車的充放電及購電用戶的充值進行運營管理。
3、建設充電計費系統查詢平臺，用于對管理平臺及運營平臺產生的相關數據進行綜合查詢
充電站按照功能可以劃分為四個子模塊：配電系統、充電系統、電池調度系統、充電站監控系統。充電站給汽車充電一般分為三種方式：普通充電、快速充電、電池更換。
普通充電多為交流充電，可以使用220V或380V的電壓。快速充電多為直流充電。充電站主要設備包括充電機、充電樁、有源濾波裝置、電能監控系統。

新能源汽車充電樁技術要求基本參數
滿足標準
新國標
連接器動力線觸頭額定電壓
DC750V
連接器動力線觸頭額定電流
12
連接器控制線觸頭電壓
DC36V
連接器控制線觸頭電流

連接器機械操作壽命
≥10000次
防水等級
IP67
耐電壓
2000V
絕緣電阻
500MΩ

主要的形式亭形式，可遮陽擋雨，避免借口遭受雨淋柱式，插口處有蓋子上翻
可移動式地下帶輪子可以自由推動，主要是裝載電池設備

壁掛式掛在充電站內墻上
柱掛式掛在街上的柱子上

小結
1 充電柱體積不一定要很大，可以有明顯的提醒方式即可，如有明顯的放光的logo
2 要做好防銹，防雨，防曬，防漏電等措施，
3 可以考慮一柱充多量汽車的形式
4 充電柱的形式：嵌入地面式，充電式就是打開窨井蓋一樣的形式，與電線桿相互結合，停車場的形式可以位于停車位上。可升降式，可旋轉式

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