摘要:隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對環(huán)境的保護和自身健康意識也逐漸提高。新能源電動(dòng)汽車(chē)具有節能環(huán)保、行駛里程長(cháng)、無(wú)噪音污染等優(yōu)勢，為滿(mǎn)足社會(huì )對環(huán)保能源的需求，大力發(fā)展新能源電動(dòng)汽車(chē)勢在必行。由于電動(dòng)汽車(chē)充電設施缺乏，導致充電樁使用率低，影響居民使用體驗，不利于推廣和普及。本文結合對電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢，分析新建住宅小區電動(dòng)汽車(chē)充電樁存在的問(wèn)題，對新建住宅小區電動(dòng)汽車(chē)充電設施的設計提出合理化建議，希望對電動(dòng)汽車(chē)充電設施的設計提供參考。

關(guān)鍵詞:充電樁;新建住宅小區;設計規范;經(jīng)驗

0引言

隨著(zhù)新能源汽車(chē)的普及，為促進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展，相繼出臺相關(guān)政策和標準為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展提供良好的政策環(huán)境。據汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )統計，2022年中國純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售536萬(wàn)輛，同比增長(cháng)81.5%.近年來(lái)我國新能源汽車(chē)呈現快速增長(cháng)的態(tài)勢，在技術(shù)上取得一定進(jìn)展。目前，我國已成為世界上*大的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)之一。由于電動(dòng)汽車(chē)的保有量在逐年增加，充電設施的建設顯得尤為重要。由于充電樁建設周期較長(cháng)、投資大建設難等原因，在住宅小區內建充電樁面臨著(zhù)一些問(wèn)題。

1電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢

電動(dòng)汽車(chē)是指使用電能為動(dòng)力來(lái)源，以車(chē)載電池或其他電源為輔助能源，實(shí)現驅動(dòng)功能的汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)具有節能、環(huán)保、安全、舒適等優(yōu)點(diǎn)，是傳統燃油車(chē)的*佳替代品，也是目前*具發(fā)展前景的汽車(chē)產(chǎn)品。目前全球電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)呈現蓬勃發(fā)展態(tài)勢，呈現出三大特點(diǎn):一是市場(chǎng)規模不斷擴大;二是技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品推廣同步發(fā)展;三是商業(yè)模式不斷創(chuàng )新。截止到2022年，全國累計產(chǎn)銷(xiāo)新能源汽車(chē)705萬(wàn)輛和688萬(wàn)輛，分別同比增長(cháng)97%和93%。根據工信部發(fā)布的《節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2012~2020）年)》的目標，到2030年，新能源汽車(chē)占當年乘用車(chē)銷(xiāo)量的20%以上。

1.1電動(dòng)汽車(chē)充電設施

電動(dòng)汽車(chē)充電設施包括交流慢充型和直流快充型兩種，如圖1所示。交流慢充型充電樁的輸人為單相電流，輸出為交流電，具有安裝方便、占地面積小，投資小等優(yōu)點(diǎn);直流快充樁一般為三相380V，輸人為交流，輸出為直流,具有充電時(shí)間短、電流大的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)是投資高、占地面積大，主要適用于大型商場(chǎng)、超市、加油站等地充電。

(1)家用充電設施。小區物業(yè)可以對安裝家用充電樁的業(yè)主進(jìn)行宣傳引導，協(xié)調小區車(chē)位、消防、用電等相關(guān)部門(mén)，盡量為安裝家用充電樁的業(yè)主提供便利，為其安裝和使用提供便利條件，并協(xié)助其辦理相關(guān)手續。鼓勵車(chē)主安裝家用充電樁，對安裝且在本小區居住的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主，可給予一定的財政補貼。小區業(yè)主委員會(huì )、物業(yè)服務(wù)企業(yè)或供電部門(mén)可以根據居民實(shí)際需求，向業(yè)主大會(huì )或全體業(yè)主征求意見(jiàn)，制定電動(dòng)汽車(chē)充電設施建設管理辦法和充電服務(wù)收費標準，規范小區電動(dòng)汽車(chē)充電設施的建設和運營(yíng)。

圖1　交流充電樁及直流充電樁

(2)公共充電設施。公共充電樁是指為非居住類(lèi)車(chē)輛提供充電服務(wù)的充電設施，包括固定停車(chē)位、公共停車(chē)場(chǎng)、公用停車(chē)場(chǎng)(庫)、加油(氣)站等區域建設的充電設施。其主要功能是向非居住類(lèi)車(chē)輛提供充電服務(wù)，其建設規模較大，為物業(yè)管理提供一個(gè)新的收人來(lái)源，可以大大提高物業(yè)管理企業(yè)的收入。

(3)共享式家用充電設施。共享式家用充電樁是指居民小區業(yè)主為自己使用的電動(dòng)汽車(chē)(不包括摩托車(chē)、非機動(dòng)車(chē)等)購買(mǎi)充電設施，并進(jìn)行安裝、調試和運營(yíng)的充電設施。共享式家用充電樁一般在小區內或者小區附近的停車(chē)場(chǎng)、公共場(chǎng)地等，建設有充電插座和充電樁，供業(yè)主家庭使用。與其他充電樁的區別如表1所示，共享式家用充電樁具有建設成本低、占地面積小、建設周期短、節約資源等優(yōu)點(diǎn)，對于小區物業(yè)而言，可以有效節約成本。

1.2充電樁配建政策

根據能源局、發(fā)改委、能源局等九部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設的指導意見(jiàn)》(發(fā)改能源規〔2018]1955號)，各地要加強規劃，加快居住區充電基礎設施建設。根據《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施規劃設計規范》(GB50156-2018)，新建住宅小區應在停車(chē)位上預留一定比例的固定停車(chē)位(充電車(chē)位),并且將其納人建筑設計標準，按服《建設計防火規范，(GB50016-2014)要，新建住宅小區應在停車(chē)場(chǎng)、綠地、道路等公共活動(dòng)區域預留電動(dòng)汽車(chē)充電設族的建設安裝條件。

2新建住宅小區電動(dòng)汽車(chē)充電樁目前存在的問(wèn)題

(1)新能源電動(dòng)汽車(chē)充電設族的建設受政策。技術(shù)和市場(chǎng)的影響較大，在推廣過(guò)程中容易遇到一些問(wèn)題，主要包括:1.充電設旅建設與小民物業(yè)管理協(xié)調困難，目前部分新建小區在規劃時(shí)并未考慮充電設施的建設，而物坐又沒(méi)有充電設旅管理能力，導致坐主無(wú)因定停車(chē)位無(wú)法安裝充電樁，2.小區內的停車(chē)位有限，充電設施的建設存在較大困難。目前小區停車(chē)位都是為滿(mǎn)足機動(dòng)車(chē)停車(chē)要象而設置的，因此很難有空同專(zhuān)門(mén)用于安裝充電柱，新能源電動(dòng)汽車(chē)的充電功率較大，普通車(chē)位無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的充電需委，支業(yè)主委貝會(huì )，物坐服務(wù)企業(yè)和充電設康管理單位在安裝光電樁時(shí)存在一些矛盾和糾紛，在安裝充電樁時(shí)，物業(yè)服務(wù)企業(yè)往往要求業(yè)主委員會(huì )同意安裝充電柱并出具意見(jiàn)雨，但是業(yè)主委員會(huì )通常會(huì )以不具備充電條件為由拒絕物業(yè)服務(wù)企業(yè)的安裝要要，在業(yè)主委員會(huì )不同意安裝充電樁時(shí)，物業(yè)服務(wù)企業(yè)可能會(huì )隊安會(huì )問(wèn)題為由阻止業(yè)主委員會(huì )和物業(yè)服務(wù)企業(yè)之同的溝通，其至引發(fā)沖實(shí)。

(2)現有充電設族的安會(huì )防護播康有待進(jìn)一步加強，電動(dòng)汽車(chē)在使用過(guò)程中有可能出現自燃事故，充電樁也可能出現短路等故章，一旦發(fā)生火災等安會(huì )事故，將會(huì )給業(yè)主造成財產(chǎn)損失和人員傷亡等嚴重后果。程中應采取必要的安全防護措施。

(3)現階段電動(dòng)汽車(chē)充電設施技術(shù)標準尚不完善。由于我國在充電設備制造、運營(yíng)、維護方面起步較晚，相關(guān)技術(shù)標準、規范等尚不完善。因此在設計電動(dòng)汽車(chē)充電設施時(shí)應充分考慮其安全性、可靠性和經(jīng)濟性等因素，同時(shí)滿(mǎn)足相關(guān)標準、規范及產(chǎn)品認證要求，避免因技術(shù)標準不完等造成不必要的經(jīng)濟損失和安全隱忠。

(4)新能源電動(dòng)汽車(chē)充電柱投資成本高維護費用高。新能源電動(dòng)汽車(chē)充電樁屬于設備，一般需要按照規定進(jìn)行建設和運營(yíng)管理。在新建住宅小區電動(dòng)汽車(chē)充電設施的建設中，充電設施具有投資大、建設周期長(cháng)、運營(yíng)成本高等特點(diǎn)，且充電設施的日常運行、維護費用也比較高。

3新建住宅小區電動(dòng)汽車(chē)充電樁的合理化設計和建議

3.1配電系統設計

在配電系統的設計中，首先要明確配電系統的作用。配電系統的作用是為電動(dòng)汽車(chē)充電設施提供電源，確保充電樁能夠正常使用，保障用戶(hù)利益。當住宅小區內電動(dòng)汽車(chē)充電設施數量較少時(shí)，可利用小區內現有的供電線(xiàn)路、電纜溝等設施進(jìn)行供電，但對于住宅小區內有較多電動(dòng)汽車(chē)充電設施時(shí)，為保證配電系統的可靠性和安全性，可在居民住宅外設置變壓器并與小區供電線(xiàn)路，電纜溝等共用，從而提高供電可靠性。配電系統的設計需要綜合考慮小區用電負荷情況和供電半徑，對于較大規模的住宅小區宜采用三級配電模式或一級配電模式。

3.2充電樁平面布置

在小區公共區域或車(chē)位中設置的電動(dòng)汽車(chē)充電設施，應結合建筑物整體規劃設計，按規范要求合理布局，合理布線(xiàn)，與周邊環(huán)境相協(xié)調。小區充電設施應盡量靠近住戶(hù)集中區域、消防通道、主要出人口、景觀(guān)等部位，方便車(chē)輛識別、引導及充電管理。充電樁應布置在車(chē)輛較少的區域，同時(shí)與配電房、消挖室等建筑保持一定的安全距離，避免產(chǎn)生干擾。充電樁不宜與其他充電設施共用一個(gè)場(chǎng)地，因充電時(shí)間較長(cháng)，充電柱使用頻繁，也不利于消防疏散。如在停車(chē)位中設置充電柱，應根據停車(chē)位大小及電動(dòng)車(chē)類(lèi)型進(jìn)行布置。若充電樁采用地埋式安裝方式時(shí)，應在車(chē)位處預留位置和電源插座，若采用支架式安裝方式時(shí)，應在車(chē)位前設置可移動(dòng)的支架或電纜槽，若采用壁掛式安裝方式時(shí)，應在車(chē)位前預留電源插座和線(xiàn)纜槽，老充電樁為落地式安裝方式時(shí)，應在車(chē)位前設置可移動(dòng)的支架或電纜槽。同時(shí)充電站要有方便的出入口及逃生通道。充電柱不宜設置在人員密集、易產(chǎn)生火災、爆炸等危險的場(chǎng)所,考慮到環(huán)境的影響和安全因素，應合理設置逃生通道，且每層須設置獨立安全出口。

3.3優(yōu)化快充和慢充配置比例

現階段，各大運營(yíng)商、物業(yè)公司等都在加快充電樁的建設，為快速搶占市場(chǎng)，都采用快速充電模式。由于不同電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間不一樣，所以不同車(chē)型配置的充電樁數量也不一樣，導致部分用戶(hù)選擇了慢充模式。電網(wǎng)在《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設技術(shù)規范(征求意見(jiàn)稿)》中提出:“為滿(mǎn)足居民家庭電動(dòng)汽車(chē)充電需求，應采用充為主、快充為輔的方式"。這就說(shuō)明用戶(hù)需要慢充為主、快充為輔的方式。這就說(shuō)明用戶(hù)需要慢充為主、快充為輔的情況。因此，建議在新建住宅小區充電樁設計時(shí)，根據電動(dòng)汽車(chē)的快充和慢充比例來(lái)確定充電樁的數量及功率。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)保有量的增加，充電樁將逐漸完善并滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

3.4建議

(1)滿(mǎn)足相關(guān)規范要求。根據《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施設計規范》，充電設備的安裝應符合《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)的相關(guān)規定，電動(dòng)汽車(chē)充電設備的安裴應符合現行有關(guān)消防技術(shù)標準和規定門(mén)。因此，在電動(dòng)汽車(chē)充電柱的安裝過(guò)程中，應嚴格遵守相關(guān)規范要求，從消防安全角度出發(fā)，村絕安全隱忠。

(2)充電樁安裝位置應方便居民使用。若充電樁安裝在地下車(chē)庫時(shí)，則要考慮到車(chē)輛進(jìn)出地下車(chē)庫的安全性及便利性。此外，充電設備安裝位置還應考慮到施工方便、易于維護、易于管現等因素。

(3)合理選擇充電設備及線(xiàn)路。在建設充電樁時(shí)，應根據當地實(shí)際情況選用適合當地居民使用的充電設備和線(xiàn)路。同時(shí)，根據相關(guān)設計規范要求，合理選擇充電設備和線(xiàn)路，保障充電設備使用安全、使用效率和充電速度。

(4)加強對業(yè)主的安全教育及管理。物業(yè)服務(wù)企業(yè)應加強對業(yè)主的安全教育及管現工作，建立完葬的小區電動(dòng)汽車(chē)充電樁安全使用管理制度，設置專(zhuān)人對電動(dòng)汽車(chē)充電設備進(jìn)行巡查和管理，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理解決。同時(shí)物業(yè)服務(wù)企業(yè)還要積極向小區居民進(jìn)行宣傳和提醒，增強居民的安全意識。

4安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的電動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地數據采集和監控，實(shí)時(shí)監控充電樁運行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢(xún)等。同時(shí)對充電機過(guò)溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)通過(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

4.2應用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

4.3系統結構

系統分為四層：

1）即數據采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、數據層和客戶(hù)端層。

2）數據采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進(jìn)行電能計量和保護。

3）網(wǎng)絡(luò )傳輸層：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器。

4）數據層：包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器，應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

5）應客戶(hù)端層：系統管理員可在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費平臺。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實(shí)時(shí)監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時(shí)為運維人員提供運維APP，充電用戶(hù)提供充電小程序。

4.4安科瑞充電樁云平臺系統功能

4.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數、充電時(shí)長(cháng)、充電金額、充電度數、充電樁故障等進(jìn)行統計顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

4.4.2實(shí)時(shí)監控

實(shí)時(shí)監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

4.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù)，對其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結、注銷(xiāo)等操作，可查看小區用戶(hù)每日的充電交易詳細信息。

4.4.4故障管理

設備自動(dòng)上報故障信息，平臺管理人員可通過(guò)平臺查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運維人員可通過(guò)運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現場(chǎng)問(wèn)題。

4.4.5統計分析

通過(guò)系統平臺，從充電站點(diǎn)、充電設施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢(xún)充電交易統計信息、能耗統計信息等。

4.4.6基礎數據管理

在系統平臺建立運營(yíng)商戶(hù)，運營(yíng)商可建立和管理其運營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設施，維護充電設施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng)，同時(shí)可管理在線(xiàn)卡用戶(hù)充值、凍結和解綁。

4.4.7運維APP

面向運維人員使用，可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況，進(jìn)行遠程參數設置，同時(shí)可接收故障推送

4.4.8充電小程序

面向充電用戶(hù)使用，可查看附近空閑設備，主要包含掃碼充電、賬戶(hù)充值，充電卡綁定、交易查詢(xún)、故障申訴等功能。

4.5系統硬件配置

5結語(yǔ)

隨著(zhù)新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，充電樁的數量也會(huì )不斷增多，未來(lái)充電樁建設將會(huì )作為小區基礎設施建設的重要部分，并將逐步代替傳統的固定充電樁，以滿(mǎn)足居民充工程建設階段，需結合當地供電部門(mén)規定及規范要求，確保電網(wǎng)與電動(dòng)汽車(chē)充電設施相匹配。尤其是新建小區需考慮新建住宅小區用電負荷特性、供電容量、電網(wǎng)結構和電力傳輸等因素，從而為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展提供良好的環(huán)境。

參考文獻

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注：禁止非法改裝