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汽车充电桩的变压器容量指标设计

乐盈彩票平台:发布日期:2018-07-18

随着新能源汽车的推广,对电动汽车充电桩的需求也进一步激增。研究发现,目前造成电动汽车推广困难的主要原因是充电桩数量较少、充电速度慢、充电对象单一。


为协助新能源汽车推广,我国正在逐步加大汽车充电桩配置。2015年10月国务院指导意见中指出,大型公共建筑物配建停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10 %。


然而我国现有配电设计规范中,对车库容量的设计指标尚未提及关于安装汽车充电桩对车库配电指标的影响。对于新建建筑而言,车库充电桩的配置及带有充电桩的车库配电容量设计依旧比较模糊。


本文通过调研现有车库用电特征、汽车充电设施使用情况、充电桩配置类型及用电特征,结合分析我国现行充电桩的设计方法,以为新建建筑设计车库充电桩的配电容量提供指导思路。

目前,我国新建商业建筑地下车库配建充电桩时变压器容量设计,充电负荷计算主要参照南方电网充电桩设计规范中的计算方法:

式中:

乐盈彩票平台:P1、P2 …… PN —— 各台充电桩的输出功率,kW;


乐盈彩票平台:S∑ —— 充电机的输入总容量,kW;


乐盈彩票平台:cos φ —— 充电机的功率因数,取0. 9;


乐盈彩票平台:η —— 充电机的效率,取0. 9;


乐盈彩票平台:K —— 充电机同时工作系数,取0. 8。


车库变压器容量设计时,方案设计阶段通常采用单位指标法计算。规范中给出各类建筑物的单位建筑面积用电指标,非机械汽车库用电指标为8 ~ 15 W / m2,变压器容量指标为12 ~ 34 VA / m2。


现行设计规范中对于车库是否安装充电桩、充电桩比例如何并未进行详细说明,设计中在未考虑是否设置充电桩时,车库配电也常按照**值34VA / m2计算。在施工图设计阶段,常规车库变压器容量设计采用需要系数法,充电桩配电容量根据公式(1)计算。


公式(1)中各台充电机的输出功率因设计人员缺少实际测试数据,采用充电桩额定输出功率计算,表2中数据显示,实际充电功率为充电桩额定输出功率的58 % ~ 99. 5 %,表中仅不到一半车型充电效率在80 % 以上,保守估计根据公式(1)计算结果偏大10 % 左右。

公式(1)中同时工作系数为0. 8,对于安装充电桩较少(如20台以下)的变压器容量影响较小,充电桩越多变压器容量越大,安装充电桩大于100台时,用于充电桩供电的变压器富余量预计将达10 % ~ 30 %。


乐盈彩票平台:影响同时工作系数的主要因素:


a. 由于汽车电池充电特性,电池充电0 ~ 80 % 时为恒流充电、80 % ~ 100 % 时为保护电池改为恒压充电。同一时间,不同车辆的充电开始阶段不同、充电百分比不同,充电桩的同时工作系数也不同。


b. 对于商业建筑而言,日常充电桩服务对象主要为通勤人群和购物人群,有研究显示,用于上下班和社交 / 休闲目的的平均往返里程约30 km,对于交流慢充而言充电时间约为1. 5 h,直流快充约为0. 5 h。


对于通勤人群而言,占用充电桩时间等于工作时长;对于购物人群而言,占用充电桩时间等于购物时长。设定好充电时间后,充电完成时车主未达到工作时长 / 购物时长,将不会离开车位。此时充电桩的同时工作系数有所下降。

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