新能源汽車充電樁技術(shù)要求

1新能源汽車充電樁簡介
充電樁(栓)能實現(xiàn)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(xù)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(guī)充電     
① 典型常規(guī)充電站的規(guī)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(jìn)行充電，缺點是充電設(shè)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(fù)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(guī)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(guī)模小型機械充電站可以結(jié)合常規(guī)充電站建設(shè)同時考慮，可以根據(jù)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(yè)或電池租賃行業(yè)，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(shè)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(qū)原有的供電配套設(shè)施進(jìn)行改造，必須根據(jù)小區(qū)已有的負(fù)荷容量來考慮，包括谷電的負(fù)荷。具體方案應(yīng)根據(jù)小區(qū)的供電設(shè)施、方案以及小區(qū)的建筑環(huán)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(shù)要求
交流式

交流充電樁(栓)技術(shù)要求

1、環(huán)境條件要求
① 工作環(huán)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(shè)備應(yīng)能承受同時作用持續(xù)三個正弦波，并且安全系數(shù)應(yīng)大于1.67;

2、新能源汽車充電樁結(jié)構(gòu)要求
① 交流充電樁(栓)殼體應(yīng)堅固;

② 結(jié)構(gòu)上須防止手輕易觸及露電部分;

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

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

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

⑥ 樁(栓)體外殼應(yīng)采用抗沖擊力強、防盜性能好、抗老化的材質(zhì);

⑦ 非絕緣材料外殼應(yīng)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(rèn)成功后，帶負(fù)載可分合電路方可閉合，實現(xiàn)對插座的供電;

② 漏電保護裝置應(yīng)安裝在供電電纜進(jìn)線側(cè);

③ 低壓配電設(shè)備及線路的保護應(yīng)滿足《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB/50053)中的相關(guān)規(guī)定;

④ 對IT系統(tǒng)配電線路，當(dāng)*次接地故障時，應(yīng)由絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出音響或燈光信號，當(dāng)發(fā)生第二次異相接地故障時應(yīng)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(tǒng)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(cè)應(yīng)設(shè)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(yīng)具備急停開關(guān)，可通過手動或遠(yuǎn)方通信的方式緊急停止充電;

② 交流充電樁(栓)應(yīng)具備輸出側(cè)的漏電保護功能;

③ 交流充電樁(栓)應(yīng)具備輸出側(cè)過流和短路保護功能;

④ 交流充電樁(栓)應(yīng)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(yīng)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(nèi)印刷線路板、 接插件等電路應(yīng)進(jìn)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(chǎn)品自然環(huán)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(huán)境下正常運行;

9、防銹(防氧化)保護

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

10、防風(fēng)保護

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

11、防盜保護

電樁(栓)外殼門應(yīng)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(fù)載長期連續(xù)運行，內(nèi)部各發(fā)熱元器件及各部位溫升應(yīng)不超過Q/GDW 397\2009中表2規(guī)定;

13、平均故障間隔時間(MTBF)

MTBF應(yīng)不小于8760h;

14、安裝垂直傾斜度不超過5%;

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

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(yīng)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(guī)和快速2種方式，常規(guī)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(xiàn)智能IC管理;

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

h) 充電樁(栓)接口應(yīng)符合GB/TXXXXXXXX電動汽車傳導(dǎo)式充電接口(暫行)中直流充電接口的相關(guān)規(guī)定;

i) 充電樁(栓)通訊接口采用CAN通訊接口，通信協(xié)議按照GB/TXXXXXXXX電動汽車電池管理系統(tǒng)與非車載充電機之間的通信協(xié)議(暫行)的規(guī)定執(zhí)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(tài)應(yīng)具備相應(yīng)的報警和保護功能;

k) 充電樁(栓)對電池的狀態(tài)要監(jiān)控，根據(jù)電池的溫度，電壓對充電曲線，充電電流，充電壓自動調(diào)整;

l) 充電樁(栓)采用強制風(fēng)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(xiàn)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(dāng)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?fù)Q下，裝上滿電的電池。而換下的電池由電站統(tǒng)一充電和維護，前提是充電站要有相當(dāng)數(shù)量的備用電池。這個方法優(yōu)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(shè)備采用交直流一體的結(jié)構(gòu)。既可實現(xiàn)直流充電，也可以交流充電。白天充電業(yè)務(wù)多的時候，使用直流方式進(jìn)行快速充電，當(dāng)夜間充電站用戶少時可用交流充電進(jìn)行慢充操作。

外形特點

1、人體工學(xué)設(shè)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(jié)省操作者一半的體力;

3、考慮人的使用習(xí)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(shè)計;

4、具備緊急停機的急停開關(guān);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(fā)生控制指令、開關(guān)信號，控制充電機啟動與停止，獲取充電機狀態(tài)信息;

6、具備充電接口的連接狀態(tài)判斷、聯(lián)鎖、控制導(dǎo)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(jiān)控通信，上送充電狀態(tài)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(tǒng)
   系統(tǒng)的實現(xiàn)由三部分組成，下面分別進(jìn)行介紹：   
1、建設(shè)充電計費系統(tǒng)管理平臺，對系統(tǒng)涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式管理，例如電動汽車信息、購電用戶信息、資產(chǎn)信息等。    
2、建設(shè)充電計費系統(tǒng)運營平臺，用于對電動汽車的充放電及購電用戶的充值進(jìn)行運營管理。   
3、建設(shè)充電計費系統(tǒng)查詢平臺，用于對管理平臺及運營平臺產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)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(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng)。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(shè)備包括充電機、充電樁、有源濾波裝置、電能監(jiān)控系統(tǒng)。

新能源汽車充電樁技術(shù)要求基本參數(shù)
滿足標(biāo)準(zhǔn)
新國標(biāo)
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(shè)備 
      
壁掛式  掛在充電站內(nèi)墻上 
      柱掛式  掛在街上的柱子上
              
小結(jié)   
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(jié)合，停車場的形式可以位于停車位上。 可升降式，可旋轉(zhuǎn)式