劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:人們生活水平不斷提高,私家車幾乎成為家家戶戶需要的出行設(shè)備,為生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力,為改善該種狀況,國家逐漸重視新能源汽車的開發(fā),并取得了一定效果。電動汽車作為新能源汽車,已經(jīng)擁有一定市場,但是,因充電困難,充電地點難尋,影響了電動汽車的普及,對此,民用建筑的地下車庫建設(shè)充電樁,為電動汽車提供電能,對其的普及具有重要意義。
關(guān)鍵詞:民用建筑;地下車庫;充電樁配電;策略
引言
當前,我國常用的新能源汽車主要有油電混合型汽車、純電動汽車兩種,為推動新能源汽車的普及,逐漸取代燃油型汽車,降低環(huán)境壓力,保障動力源的供應是關(guān)鍵。對此,應在民用建筑中設(shè)置相應的充電設(shè)施,保障汽車停在車庫后能夠隨時供電,不影響汽車的運行。
一、充電樁的分類
隨著電動汽車不斷發(fā)展,充電樁類型也隨著增多,但是,總體而言,充電樁主要包含兩個類型:直流充電樁,交流充電樁。前者主要是由直流充電裝置、充電機柜構(gòu)成,具有電壓、電流調(diào)整幅度大,能夠直接將電能沖入電動汽車的鋰電池中,充電速度較快,滿足各種車型的需求。但是,該種充電方式容易損傷電池,降低電池的壽命,且占地面積較大。通常,其多被應用于城市交通停車場、企業(yè)停車場,在民用建筑停車場內(nèi)應用較少。對于交流充電樁,其具有系統(tǒng)簡單,占地面積小,操作簡單等優(yōu)勢,但是,充電時間較長,主要適用于民用建筑地下車庫。
二、地下車庫充電樁配電過程中應注意的問題
民用建筑是人們?nèi)粘I畹牡攸c,地下車庫作為停車主要場地,也是較好的電動汽車配電場所,對此,在地下車庫建立充電樁,能夠更有效發(fā)揮作用,保障電動汽車供電,便于人們?nèi)粘谩?/span>
1、配置充電樁位置
充電樁配置時,為保障所處位置的合理性,應考慮以下問題:電動汽車類別,民用建筑進出車流量,地下車庫位置,配電設(shè)置等,設(shè)置充電樁位置與數(shù)量。同時,對于交流充電樁,應盡量將其放置在不同防火區(qū),直流充電樁放置在車庫進出口防火區(qū),若充電樁較少,可直接設(shè)置在一個防火區(qū),便于集中管理的同時,便利用戶的應用。
2、配電箱設(shè)置
在充電樁配電的位置,為保障電能供應的充足性,應設(shè)置若干配電箱,將配電箱安裝在附近強電間中,便于操作與管理。同時,施工人員應根據(jù)配電箱數(shù)據(jù),在電房的低壓柜處設(shè)置一定量的回路,使其為電動汽車直接供電,減少不必要的麻煩。
3、充電樁的安裝方法
在民用建筑地下庫內(nèi),充電樁的安裝通常采用兩種方式:落地式與壁掛式。落地式多選擇裝設(shè)在車額外端部,離地高度約30cm,壁掛式則是安裝在墻上與柱上,是常見的充電樁裝設(shè)方式。
4、回路設(shè)置
在地下車庫充電樁建設(shè)中,配電箱回路可選擇短路保護、剩余電流保護等的低壓斷路器,有效保障充電樁的用電安穩(wěn),保護居民的人身、財產(chǎn)安穩(wěn)。
三、民用建筑地下車庫充電樁配電策略
1、注意充電樁配電接入點的設(shè)置
民用建筑地下車庫的充電樁,充電時間多在夜間,而人們住宅用電時間也多是夜間,此時,若將充電樁與住宅供電網(wǎng)絡(luò)直接相連,則住宅供電負荷加大,為供電安穩(wěn)性、可靠性等帶來風險。
2、設(shè)置智能感應程序,使充電樁能夠自動調(diào)整供電
在電動汽車運行中,動力電池的能量密度、續(xù)航里程作為兩個重要參數(shù),直接與電池的壽命息息相關(guān)。通常,鋰電池使用的壽命在5-8年間,充電循環(huán)的壽命在600-1000次,為保障鋰電池的質(zhì)量與壽命,在電池電量下降至百分之二十時,既需要充電,以防電池過電、放電,在電量充至百分之80~90時,應停止充電[3]。如此,方可保障電池能量彌補與續(xù)航里程,不影響人們對電動汽車的應用。但是,通常情況下,用戶很少注意電池壽命安穩(wěn)問題,在為電動汽車充時,大多是晚上充電,隔天早上關(guān)閉,為電池帶來負面影響。對此,在充電樁配置時,應設(shè)置智能程序,使充電樁能夠自動感應電動汽車充電量,達到百分之80~90左右時,立即停止供電,以此保護電動車內(nèi)的鋰電池壽命,為用戶提供更好的服務(wù)。
3、科學設(shè)置充電樁數(shù)量
在過去,電動汽車的行駛里程多在150km左右,隨著科技的發(fā)展,國家越發(fā)重視電動汽車的續(xù)航時間,以此滿足客戶需求,推動電動汽車的普及。當前,電動車內(nèi)鋰電池能量密度再創(chuàng)新高,續(xù)航時間能夠達到300km以上,基本滿足多數(shù)人通勤歷程、短途出行等的需求。電動汽車的續(xù)航里程加大,充電時間縮短,電動汽車普及率增高,只需要在民用建筑中設(shè)置充電樁,即可滿足用戶需求,然而,如何設(shè)置充電樁,保障成本較小化的同時,滿足民用建筑內(nèi)居民需求成為關(guān)鍵。以續(xù)駛里程300km/d計算,則電動汽車可行駛里程在120km左右,以每天平均通勤24km計算,則每臺電動汽車需要每五天充電以此,即車位與充電樁比例為5:1。在民用建筑地下車庫設(shè)置充電樁配電時,可依照車位的百分之二十設(shè)置充電樁即可。
4、遠期充電樁配電的車位設(shè)計
在地下車庫配置電動汽車充電樁時,先期依照車位數(shù)量設(shè)置百分之二十的充電樁即可,但是,隨著新能源汽車的不斷普及,居民購買電動汽車的數(shù)量不斷增多,充電樁數(shù)量必然會出現(xiàn)配電不足現(xiàn)象,影響居民應用。對此,在充電樁配電設(shè)計中,相關(guān)人員應觀察電動車的充電機技術(shù)、電池技術(shù)、充電樁安穩(wěn)檢測技術(shù)等,為后期設(shè)置百分之一百車位數(shù)充電樁的配電打好基礎(chǔ)。當前,我國電動汽車的發(fā)展速度曾曲線上升,民用建筑的地下車庫充電樁應逐步增加,以此滿足居民需求。
四、安科瑞充電樁運營管理平臺
1、系統(tǒng)架構(gòu)
安科瑞Acrelcloud-充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預jing;用戶通過微信小程序掃描二維碼,進行支付后,系統(tǒng)發(fā)起充電請求,控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。
充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng),配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù),基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議,與云端進行直連。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,具體功能如下:
資源管理:充電站檔案管理,充電樁檔案管理,用戶檔案管理,充電樁運行監(jiān)測,充電樁異常交易監(jiān)測。
交易結(jié)算:充電價格策略管理,預收費管理,賬單管理,營收和財務(wù)相關(guān)報表
用戶管理:用戶注冊,用戶登錄,用戶帳戶管理,消息管理
充電服務(wù):充電設(shè)施搜索,充電設(shè)施查看,地圖尋址,在線自助支付充電,充電結(jié)算,導航等
微信小程序:掃碼充電,賬單支付等功能
數(shù)據(jù)服務(wù):數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲和解析
變壓器監(jiān)控:監(jiān)控充電站變壓器負荷,每個充電站配備一塊ARCM300T無線表,超負荷時系統(tǒng)自動對充電樁的進行調(diào)度管理,即當負荷超過百分之五十時,系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率,降為百分之五十,當變壓器負荷超過百分之八十時,系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電,直到負荷下降為止。
2、平臺功能
2.1平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
2.2平臺首頁
平臺首頁總覽每天的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長,累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長,以及相應的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統(tǒng)計。
2.3實時監(jiān)控
?充電站監(jiān)控
充電站監(jiān)控頁面監(jiān)視用戶充電槍總數(shù)、正在充電的槍數(shù)、空閑槍數(shù)、插槍數(shù)量、故障槍數(shù)量等,匯總了用戶擁有各樁的當日充電總次數(shù)、總電量、總時長,進行負荷限制、故障查詢。
充電槍監(jiān)控
充電樁監(jiān)控頁面充電槍的基本信息、今日充電電量、今日充電次數(shù)、今日充電時長和累計充電電量、累計充電次數(shù)、累計充電時長等、充電電壓電流等參數(shù)。
2.4微信小程序
?搜索與使用
微信小程序可以通過掃描二維碼和微信文字搜索找到,點擊后可以加入到小程序列表,如下圖所示
授權(quán)登錄界面
用戶通過搜索或者掃碼等途徑初次打開小程序時,會進入這個頁面,需要用戶授權(quán)登錄才可以進入小程序主功能頁面,如圖所示:
主功能頁
初次進入主功能頁時需要授權(quán)定位才可以使用地圖相關(guān)功能,在地圖上查看到當前所在區(qū)域的充電站,查看充電站信息,可以進行掃碼充電操作,地圖導航等。
充電
掃描充電槍上的二維碼,如果當前充電樁可用即可進入充電選擇頁面,可以查看到當前的充電站名稱、充電槍名稱,以及當前的賬戶余額,電價和預計可充電量等數(shù)據(jù),還可以查看當前賬戶的歷史充電記錄。充電方式分為按時間充電、按金額充電、按電量充電這三種方式。充電結(jié)束可以進進行評價。
個人信息
個人信息可以顯示當前登錄賬號的昵稱和余額,同時包括、充值、充值記錄查詢、賬單查詢、充電記錄查詢、設(shè)置支付密碼等功能
3、硬件配置
3.1平臺服務(wù)器:建議按照我方配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。
硬件配置清單:(如申請阿里云可忽略)
若客戶自己租用阿里云服務(wù)器,服務(wù)器配置根據(jù)充電槍點數(shù)的不同,分別如下:
3.2現(xiàn)場硬件配置清單:
五、結(jié)語
總而言之,隨著節(jié)能減排政策的開展,電動汽車使用數(shù)量將不斷增多,如此,充電樁的建設(shè)成為關(guān)鍵。然而,在民用建筑建設(shè)地下車庫充電樁時,仍存在諸多問題,影響了充電樁的建設(shè),影響了配電服務(wù)質(zhì)量。
參考文獻
[1]趙蕾.民用建筑地下車庫充電樁配電設(shè)計解決方案[J].智能建筑電氣技術(shù)
[2]徐三桃.民用建筑地下車庫充電樁配電策略探討
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2020.06版
作者簡介:劉細鳳,女,現(xiàn)任于安科瑞電氣股份有限公司