充電站設(shè)計方案1

1、Sino oly貴陽市云漫湖公交站充電設(shè)計方案編制人 審核人 批準(zhǔn)人中聚（杭州）新能源技術(shù)有限公司2016年10月30日1術(shù)語和定義非車載充電機 (off-board charger ):指采用傳導(dǎo)方式將電網(wǎng)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(yīng)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(gòu)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計依據(jù)GB50156 國家電網(wǎng)公司充以電動車輛國家標(biāo)準(zhǔn)、以汽車加油加氣設(shè)計與施工規(guī)范電站相關(guān)的6項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)規(guī)范文

3、件為建設(shè)依據(jù)，以電動汽車市場需求發(fā)展為導(dǎo)向，采用模塊化設(shè)計方法， 充分體現(xiàn)系統(tǒng)擴展性和開放性。以標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)。本設(shè)計主要參照以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:電動汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB 50156-2002汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范GB/T 18487.1-2001電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)般要求GB/T 18487.2-2001«電動車輛傳導(dǎo)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(dǎo)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(shù)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(shù)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(shè)計導(dǎo)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(dǎo)式充電機技術(shù)條件NB/T 33002-2011«電動汽車交流充電樁技術(shù)條件

5、電動汽車傳導(dǎo)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(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB 50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB 50053-9410kV以下變電所設(shè)計規(guī)范GB 50054-95低壓配電設(shè)計規(guī)范；GB 50055-93通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB 50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB 12326-2000電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T 14549-93電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T 17215.211-2006交流電測量設(shè)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(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求土建技術(shù)規(guī)范GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50007-2002地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50016-2006建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50034-2004建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB 50037-96建筑地面設(shè)計規(guī)范GB 50057-1994建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB 50067-97汽車庫，修車庫，停車場設(shè)計防火規(guī)范GB 50202-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 502

7、04-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50303-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范JGJ 50-2001城市道路和建筑物無障礙設(shè)計規(guī)范JGJ 100-98汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范給排水設(shè)計規(guī)范GB 50013-2006室外給水設(shè)計規(guī)范GB 50014-2006室外排水設(shè)計規(guī)范GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計規(guī)范GB 50140-2005建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GB/T 50106-2001給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)3設(shè)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(guān)輔助設(shè)施。3.1.2充電機及配電容量選擇本充電站充電設(shè)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(cè)采用單路常供， 單母線 接線方式，低壓側(cè)采用單母線接線方式，同時設(shè)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(shè)置充電站標(biāo)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(xì)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(shè)計3.2 配電系統(tǒng)的設(shè)計3.2.1概述在場地的一側(cè)綠地上建設(shè)一個配電房。變壓器按1臺lOOOkVA變壓器進行設(shè)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(jié)構(gòu)，免維護，使用壽命長。配電系統(tǒng)包括高壓開關(guān)柜、變壓 器、低壓開關(guān)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(shè)備所需的配電總?cè)萘繛?774*0.9=860KVA考慮站內(nèi)負(fù)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(shù)，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(guān)選擇1、120kW直流充電機配置空氣開關(guān)3P200A,60kW直流充電機配置空氣開關(guān)3P160A并備用兩只空開預(yù)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(cè)采設(shè)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(guān)柜,出線柜（按照電力設(shè)計部門設(shè)計為準(zhǔn)）。3.3二次系

12、統(tǒng)設(shè)計（以電力設(shè)計部門為準(zhǔn)）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(nèi)可通信設(shè)備的接入,通過通訊采集設(shè)備信息。 并具備向遠(yuǎn)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(cè)開關(guān)的位置信號、負(fù)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(guān)柜上，具備三段式過流保護、過負(fù)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(shè)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(shù)指標(biāo)參數(shù)要求序號指標(biāo)名稱技術(shù)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(wǎng)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(biāo) GB_T 20234.3-2015兼容：GB/T 20234.1電動汽車傳導(dǎo)

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(dǎo)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(biāo) GB_T 27930-2015兼容：GB/T 27930電動汽車非車載傳導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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(shù)指標(biāo)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(shè)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(diào)節(jié)功能模塊通過后臺監(jiān)控可以調(diào)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(yuǎn)程通訊預(yù)留無線通信模塊遠(yuǎn)程通訊接口；能通過以太網(wǎng)與后臺監(jiān)控通訊；8刷卡計費自帶3.5標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計充電站標(biāo)識系統(tǒng)主要包含：1、車位的標(biāo)識（用車位框標(biāo)識）2、車位編

17、號（用阿拉伯?dāng)?shù)4、充電樁編號（域名+阿拉伯?dāng)?shù)字字標(biāo)識）3、充電樁地域警示標(biāo)識（黑黃警示框線標(biāo)識） 表示）3.6其它相關(guān)專業(yè)設(shè)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”。“充電站類型”分為：充電站、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(shè)計充電工作區(qū)布置在遵循國家電網(wǎng)公司電動汽車充放電設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見車加油加氣設(shè)計與施工規(guī)范GB50156中有關(guān)平面布置要求的基礎(chǔ)上，需要考慮大型車輛靠近設(shè)備間，并盡量減少大型車輛與整流設(shè)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(shè)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(chǎn)生火花的有：斷路器、接觸器等。在充電設(shè)備 的設(shè)計過程中應(yīng)盡量規(guī)避此類器件，如必須采用此類器件應(yīng)首先選取具有防爆性能的同類產(chǎn)品。充電設(shè)備的安全性還取決于充電設(shè)備的防護措施。對于采用了易爆器件的充電設(shè)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(chǎn)生高壓大電流的直流電,在其內(nèi)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(chǎn)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