充電站設計方案1

1、Sino oly貴陽市云漫湖公交站充電設計方案編制人 審核人 批準人中聚（杭州）新能源技術有限公司2016年10月30日1術語和定義非車載充電機 (off-board charger ):指采用傳導方式將電網交流電能變換為直流電能,為電動汽車動力電池充電， 提供人機操作界面及直流接口， 并具備相應測控保護功能的專用裝置。非車載充電機主要由交直流變 換和直流輸出控制兩部分構成，分為一體式和分體式兩種。一體式充電機(integrated charger ):指交直流變換和直流輸出控制兩部分結合成一體的非車載充電機。分體式充電機(split charger):它們之間通過電纜連接指交直流變換和直流輸

2、出控制兩部分分立組成的非車載充電機, 組成一套完整的充電機。整流柜(rectifier cabinet):指分體式充電機中完成交直流變換的部分，一般以標準機柜形式提供。直流充電樁(DC charge spots):是分體式充電機的一部分，固定在地面，提供人機操作界面及直流輸出接口的裝置。電池管理系統(tǒng)(BMS, battery management system):監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài))，對蓄電池系統(tǒng)充電、放電過程進行有效 管理，保證電池安全運行的電子裝置。2設計依據(jù)GB50156 國家電網公司充以電動車輛國家標準、以汽車加油加氣設計與施工規(guī)范電站相關的6項行業(yè)標準等技術規(guī)范文

3、件為建設依據(jù)，以電動汽車市場需求發(fā)展為導向，采用模塊化設計方法， 充分體現(xiàn)系統(tǒng)擴展性和開放性。以標準化、通用化為工程實施原則，為 今后充電機推廣使用奠定基礎。本設計主要參照以下標準規(guī)范:電動汽車相關技術標準GB 50156-2002汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范GB/T 18487.1-2001電動車輛傳導充電系統(tǒng)般要求GB/T 18487.2-2001«電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛與交流/直流電源的連接要求GB/T 18487.3-2001«電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛與交流/直流充電機（站）GB/T 19596-2004電動汽車術語GB/T 20234-2011QC/T

4、743-2006«電動汽車用鋰離子蓄電池Q/GDW 233-2009«電動汽車非車載充電機通用技術要求Q/GDW 234-2009«電動汽車非車載充電機電氣接口規(guī)范Q/GDW 235-2009«電動汽車非車載充電機通信規(guī)約Q/GDW 236-2009«電動汽車充電站通用要求Q/GDW 237-2009«電動汽車充電站布置設計導則Q/GDW 238-2009«電動汽車充電站供電系統(tǒng)規(guī)范NB/T 33001-2011«電動汽車非車載傳導式充電機技術條件NB/T 33002-2011«電動汽車交流充電樁技術條件

5、電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求NB/T 27930-2011«電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議電氣技術標準GB 50052-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB 50053-9410kV以下變電所設計規(guī)范GB 50054-95低壓配電設計規(guī)范；GB 50055-93通用用電設備配電設計規(guī)范GB 50217-2007電力工程電纜設計規(guī)范GB 12326-2000電能質量電壓波動和閃變GB/T 14549-93電能質量公用電網諧波GB/T 17215.211-2006交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件GB/T 17215.322-2008靜止式

6、有功電能表 0.2S級和0.5S級DL/T 856-2004電力用直流電源監(jiān)控裝置JB/T 5777.4-2000«電力系統(tǒng)直流電源設備通用技術條件及安全要求土建技術規(guī)范GB 50003-2001砌體結構設計規(guī)范GB 50007-2002地基基礎設計規(guī)范GB 50010-2002混凝土結構設計規(guī)范GB 50016-2006建筑設計防火規(guī)范GB 50034-2004建筑照明設計標準GB 50037-96建筑地面設計規(guī)范GB 50057-1994建筑物防雷設計規(guī)范GB 50067-97汽車庫，修車庫，停車場設計防火規(guī)范GB 50202-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB 502

7、04-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范GB 50300-2001建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準GB 50303-2002建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范JGJ 50-2001城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范JGJ 100-98汽車庫建筑設計規(guī)范給排水設計規(guī)范GB 50013-2006室外給水設計規(guī)范GB 50014-2006室外排水設計規(guī)范GB 50015-2003建筑給水排水設計規(guī)范GB 50140-2005建筑滅火器配置設計規(guī)范GB/T 50106-2001給水排水制圖標準3設計方案3.1方案概述3.1.1規(guī)模共計停車位30個，其中120KW直流雙充2臺，60KW直流雙充8臺共計10臺充電機

8、, 一座配電房和其他相關輔助設施。3.1.2充電機及配電容量選擇本充電站充電設備包括 10臺大型直流充電機用于大型車輛的直流充電；參考圖片如下:一體式充電樁雙槍頭配電系統(tǒng)采用1臺1000kVA干式低損耗非晶合金變壓器，高壓側采用單路常供， 單母線 接線方式，低壓側采用單母線接線方式，同時設置低壓備用電源。3.1.3場地布置充電工作區(qū)包括30個停車位，均為10-12米電動大巴停車位，10個直流充電樁和一座 配電站，在停車區(qū)域醒目位置設置充電站標示，參考效果圖和示意圖如下。整體效果圖'LlLlSUerbw|1 1®.I I' t J J*鎮(zhèn)呼早ft一二士=電an=r=：=

9、j1-A車輛充電裝細節(jié)效果圖充電樁的防護：1、車輪處增加停車限位2、充電樁周圍增加防撞梁3.2 一次系統(tǒng)設計3.2 配電系統(tǒng)的設計3.2.1概述在場地的一側綠地上建設一個配電房。變壓器按1臺lOOOkVA變壓器進行設計，10kV該變壓器接入點位置待定，變壓器采用節(jié)能環(huán)保的蒸發(fā)冷卻變壓器或干式非晶合金變壓器, 損耗小，短路能力強，全密封結構，免維護，使用壽命長。配電系統(tǒng)包括高壓開關柜、變壓 器、低壓開關柜、無功補償裝置和微機測控裝置、配電監(jiān)控等幾個部分。3.2.2配電容量計算充電站的規(guī)模為：120KW直流充電樁2臺，60KW直流充電樁8臺，分別布置在每兩輛電動大巴車末端之間。單臺充電機的輸入容量

10、為:S （公式1）ncos式中：P單臺充電機的輸出功率;S 單臺充電機的輸入容量;COS 充電機的功率因數(shù),取 0.99 ；”一充電機的效率,取0.94 ;由上式計算可得各種不同容量的充電機最大輸入容量為:快速充電機：S=3600/0.99/0.94=774kVA ；快速充電機的同時系數(shù)為0.9，則充電設備所需的配電總容量為:774*0.9=860KVA考慮站內負荷和的冗余1.1，則總配電容量為 946kVA,選用1臺1000kVA的變壓器。0.99，電流由于所有充電機均采用了有源功率因數(shù)校正技術，交流輸入功率因數(shù)大于諧波THD小于5%故無功補償裝置按變壓器容量的15%選取1臺自動無功補償裝置

11、。3.2.3配電開關選擇1、120kW直流充電機配置空氣開關3P200A,60kW直流充電機配置空氣開關3P160A并備用兩只空開預留備用，共計10只3.2.4配電房電纜統(tǒng)計1、10kV配電1回路，配電房輸入電源，共計1路;2、每臺120kW直流充電機交流電纜三相五線制3*70+2*35 1 根，共計2根;10kV單路供電，10kV側采設進線計量柜、PT及避雷器柜、每臺60kW直流充電機交流電纜三相五線制3*35+2*16 1根，共計8 根;存在問題：電纜的長度現(xiàn)場測量施工后再定，進線電源采用 用單母線接線方式。高壓柜采用真空斷路器中置式開關柜,出線柜（按照電力設計部門設計為準）。3.3二次系

12、統(tǒng)設計（以電力設計部門為準）建議：整個充電站的二次系統(tǒng)按綜合自動化配置考慮。配置一面監(jiān)控屏，屏上安裝智能通信裝置、公用測控裝置、視頻監(jiān)控裝置。智能通信裝置完成與站內可通信設備的接入,通過通訊采集設備信息。 并具備向遠方控制中心傳輸信號的功能與接口。公用測控裝置主要采集0.4kV側開關的位置信號、負荷電流等，并提供一定的遙控輸出接點備用。10kV進線配置微機保護，就地安裝在開關柜上，具備三段式過流保護、過負荷保護、低壓保護、過壓保護等保護功能，同時具備遙測、遙信、遙控的功能?？赏ㄟ^現(xiàn)場總線接入 智能通信裝置，上傳信息。包含功率單元、控制單元、電3.4直流充電機直流充電機采用整流設備為電動乘用車輛

13、的蓄電池充電,氣接口和通訊接口， 一般由整流柜、直流充電樁、連接電纜和充電連接器等組成。直流充電 機一般功率較大，輸出電流、電壓變化范圍較寬， 可滿足不同類型電動乘用車輛蓄電池的充 電需求。具體參數(shù)如下表:一、技術指標參數(shù)要求序號指標名稱技術參數(shù)要求1輸入電壓三相電壓范圍：380VAC± 15 % 單相電電壓范圍： 220VAC± 15%2電網頻率50Hz3輸出電壓范圍DC350V-700V4輸出最大電流> 120A5輸出路數(shù)2路6輸出方式雙槍7輸出功率120kW/60kW8充電接口符合國標 GB_T 20234.3-2015兼容：GB/T 20234.1電動汽車傳導

14、充電用連接裝置第1部分：通用要求、GB/T 20234.3電動汽車傳導充電用連 接裝置 第3部分：直流充電接口9BMS輔助電源類型DC24V10BMS通訊協(xié)議符合國標 GB_T 27930-2015兼容：GB/T 27930電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議、GB/T 18487.1電動汽車傳導充電系統(tǒng)一般要求11輸出端連接充電槍電纜線長度5米12連接方式連接方式C二、性能指標參數(shù)1功率因數(shù)> 0.992穩(wěn)流精度w± 1%3穩(wěn)壓精度w± 0.5%4均流不平衡度w 5%5紋波系數(shù)w 0.5%6效率> 94%7噪聲w 65dB8諧波電流含有率符合

15、國家標準規(guī)范要求：(GB/Z 17625.6-2003)9電氣絕緣性能符合試驗要求：絕緣電阻10M Q10平均無故障時間> 50000小時11防護及保護IP5412散熱方式強制風冷13工作環(huán)境溫度-20 C+50 C14工作環(huán)境濕度5 90%15海拔高度< 2000m16大氣壓強80kPa110kPa17工作環(huán)境要求周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性氣體及爆炸性 氣體，冋時做好防雨、防雪措施。三、主要功能特點序號通用要求技術指標1人機交互功能七寸彩色顯示屏：人機界面采用彩色液晶觸摸屏，操作界面顯示信息完整豐富，操作方便，界面友好。2多種充電方式可選擇定時間充電、 定電量充電、定

16、金額充電以及自動充滿多種模式3狀態(tài)指示功能在充電樁上端設置了紅、黃、綠三種狀態(tài)指示，表示不冋 的工作狀態(tài)。紅燈是電源指示；綠燈是充電指示；黃燈是 故障指示4輸出電壓、輸出電流調節(jié)功能模塊通過后臺監(jiān)控可以調節(jié)輸出電壓和最大限流值5雙槍輸出要求兩車冋時充電平均分配功率，一輛車充電按需分配功率6保護及報警功能輸入過壓、欠壓、短路、過溫保護，輸出過壓、過流、短 路保護，絕緣接地保護、軟啟動、電池反接保護、連接異 常保護、急停保護、報警及顯示7遠程通訊預留無線通信模塊遠程通訊接口；能通過以太網與后臺監(jiān)控通訊；8刷卡計費自帶3.5標識系統(tǒng)設計充電站標識系統(tǒng)主要包含：1、車位的標識（用車位框標識）2、車位編

17、號（用阿拉伯數(shù)4、充電樁編號（域名+阿拉伯數(shù)字字標識）3、充電樁地域警示標識（黑黃警示框線標識） 表示）3.6其它相關專業(yè)設計3.6.1命名方式充電站命名規(guī)則為：“地名”加“站名”加“充電站類型”?！俺潆娬绢愋汀狈譃椋撼潆娬?、充放電站，其中：充放電站可以包括更換電池功能。例如：貴州云漫電動汽車充電站。充電機命名規(guī)則為：“充電站名稱”加“編號”加“充電機” 。例如：云漫公交充電站 1號充電機。3.6.2總平面設計充電工作區(qū)布置在遵循國家電網公司電動汽車充放電設施建設指導意見車加油加氣設計與施工規(guī)范GB50156中有關平面布置要求的基礎上，需要考慮大型車輛靠近設備間，并盡量減少大型車輛與整流設備間

18、之間距離，以降低大電流充電時的損耗。4氣電混合安全問題充電設備的安全性主要取決于所采用的器件。電子器件中易爆器件有：電解電容、鉭電容、高壓功率管、整流管等；電子器材中易產生火花的有：斷路器、接觸器等。在充電設備 的設計過程中應盡量規(guī)避此類器件，如必須采用此類器件應首先選取具有防爆性能的同類產品。充電設備的安全性還取決于充電設備的防護措施。對于采用了易爆器件的充電設備，為提高其安全性，可采用密封加灌膠等封裝方式。直流充電功率主機主要作用是產生高壓大電流的直流電,在其內部不可避免的大量采用了電解電容、功率管、整流管等易爆器件及斷路器、接觸器等易產生火花的器材,對于此類主機采用灌膠密封的方式成本較高且不利于維護，安全性較差。直流充電終端機主要作用是人機交互、計量計費