电动汽车充电基础设施国标图集18D705 - 2要点分析 原创： 李炳华 等 建筑电气杂志 2018-12-05
电动汽车在我国普及速度非常迅速，作为重要的绿色交通工具得到各级政府的大力支持。在此背景下，作为电动汽车配套的充电设施也该同步发展，它们之间的关系是相辅相成、缺一不可的。笔者及课题组承担了国家建筑标准设计图集18D705 - 2《电动汽车充电基础设施设计与安装》（以下简称“图集”）的研究和编制工作，并列入住房和城乡建设部《2016年国家建筑标准设计编制工作计划》（详见建质函［2016］89号文）。由于是新鲜事物，没有现成的资料可供参考，课题组花费大量时间和精力进行研究、测试、试验、调研等工作，经过三年多的共同努力，图集终于与读者见面了。为了让读者更好地理解和使用该图集，本文对其中若干要点进行分析、说明，如有不妥之处请大家提出宝贵意见。
适用范围
图集明确了其适用范围，即适用于新建、改建和扩建的民用建筑、一般工业建筑、居住小区、园区及社会停车场中电动汽车整车充电模式的充电基础设施的设计与安装。不适用于升降横移式车库、垂直升降式车库中的电动汽车充电设施。图集的适用范围没有包括电池更换站、电动公共汽车充电桩等。
图集中的园区概念吸取相关资料的定义，系指政府集中统一规划指定区域，区域内专门设置某类特定行业、形态的企业、公司等，并进行统一管理，如科技园区、工业园区、文化创意园区等。
要点分析
图形符号
编写组按照一定的逻辑关系制定了一套电动汽车充电设备相关的图形符号，便于工程设计和建设，如表1所示。
表1 电动汽车充电设备常用图形符号
供配电系统设计
通常电动汽车充电设备的用电负荷等级为三级，只有少数场所，例如中断供电将在公共安全方面造成较大损失，或对公共交通、社会秩序造成较大影响的快充充电设施可定为三级以上的负荷等级。
图集建议采用需要系数法进行电动汽车充电设施负荷计算，并给出了负荷计算的公式，式（1）、式（2）为非充电主机系统的计算公式，包括交流充电桩、非车载充电机等；式（3）为充电主机系统的负荷计算公式。
式中：Sjs ——充电设施的计算容量，kVA；
P1、P2、P3 ——各类充电设施的额定功率，一般按单相交流充电桩、三相交流充电桩、非车载充电机等进行负荷分组和分类，kW；
η1、η2、η3 —— 各类充电设施的工作效率，一般取0. 95；
cosφ1、cosφ2、cosφ3 —— 各类充电设施的功率因数，一般大于0. 90；
Kt—— 同时系数，一般取0. 8 ~ 0. 9；
Kx ——需要系数。
图集提供了多种类型充电设施包括单相交流7 kW充电桩、三相交流42 kW充电桩、30 kW非车载充电机、60 kW非车载充电机、充电主机系统等需要系数选择表，如表2所示，单相交流7 kW充电桩需要系数曲线如图1所示。
图1 单相交流7kW充电桩需要系数Kx曲线
表2 需要系数Kx选择表
根据实际应用的具体情况，民用建筑中不建议使用120kW及以上大容量的电动汽车充电设施。
表2和图1是根据实际运行数据，经过数据分析、处理编制而成的。由于电动汽车在不断普及中，各地区普及程度差异较大，实际使用时可根据工程实际情况进行必要的调整。图1的曲线适用于7 kW单相交流充电桩的需要系数取值，其中蓝色实线为平均值曲线，上面黑色线为上限值Kx曲线，下面黑色线为下限值Kx曲线。用于供电干线的负荷计算时，建议取上限值。
图集给出了各类建筑物停车场的充电设施配置和预留桩位比（即充电设备与车位之比），包括充电设施的配置比例和预留比例，并给出了预留条件下的设置要求。同时给出了各类建筑物停车场中交流充电桩与非车载充电机的比例，供读者参考使用。由于许多城市都有各自的相关规定，需按当地要求执行。
图集对“预留安装条件”作出了说明，即预留电动汽车充电设施供配电装置的位置、空间、进出线路由，满足未来安装充电设施的需要。
系统设计
图集编制了电动汽车充电设施常用的高低压配电系统方案，建议电动汽车充电设备单独自成系统，非车载充电机、三相交流充电桩、单相交流充电桩宜分别单独回路供电。
充电设备供电回路除短路保护、过负荷保护外，宜设剩余电流保护功能，多台充电设备不可共用一个带剩余电流保护功能的低压电器。
考虑到谐波及单相充电设备等因素，建议充电设施的配电线路采用铜芯线缆，且电缆中性线截面应与相线截面相同。
充电设施的监控管理系统
▌系统构成
图2 单网结构的监控管理系统
图3 双网结构的监控管理系统
充电设施监控系统由控制层、网络设备及间隔层构成，分为单网结构和双网结构，如图2和图3所示，其分类如表3所示。
表3 充电设施监控系统的分类
▌电能计量
充电系统的电能计量应包括两部分：充电设施和电力部门之间的电量结算计量、充电设备和电动汽车之间的电量和服务费用结算计量。前者的电能计量由供电单位按照国家标准实施，后者的计量应选用符合国家计量标准的电能计量装置，安装在充电设备和电动汽车之间。
本文有删减，全文载于《建筑电气》2018年第11期，详文请见杂志。
版权归《建筑电气》所有。
