•研究与探讨•现代建红电临No.2Sol.10(Serial No.llU)20|9民用建筑中电动汽车充电桩配电设计简析姜宁［同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海200092］摘要：根据国家及地方规范的要求，在充电桩安装比例、充电桩功率、配电系统负荷计算等方面分析了民用建筑中电动汽车充电桩的配电设计，可为类似民用建筑中电动汽车充电桩的供配电系统设计提供参考。

关键词：民用建筑；充电桩；供配电系统；负荷计算中图分类号：TU852文献标志码：B文章编号:1674-8417（2019）02-0005-04 DOI：10.16618/ki.1674-8417.2019.02.002姜宁（1985-）,男，工程师，从事建筑电气供配电设计工作。

0引言化石能源的大量使用是环境污染的主要原因，其中汽车尾气排放占很大比重。

同时随着化石能源储量的降低,在能源的使用上必须寻找一条节能、绿色、可持续的发展之路。

相比于传统燃油汽车，电动汽车运行过程中可以实现零排放;能耗折算成标准煤低于传统汽车30%以上，特别是城市拥堵环境中节能优势更明显。

因此, 近年来国家相继出台一系列的优惠政策，推广电动汽车等新能源汽车的使用和发展。

1适用的国家规范及地方规范近年，国家和地方发布很多关于新能源汽车规划方面的规范及文件。

新能源汽车技术更新比较快，因此推动相关规范的更新也比较快，在设计中须要遵守最新的标准。

民用建筑中电动汽车充电设施的供配电设计需要满足的国家规范和相关规定主要有住房和城乡建设部颁发的国家标准GB50966-2014《电动汽车充电站设计规范》⑴，国家发改委能源局印发的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015—2020年）》（发改能源］2015］1454号）,国务院办公厅印发的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》（国办发〔2015〕73号）,住房和城乡建设部印发的《关于加强城市电动汽车充电设施规划建设工作的通知》（建规［2015］199号）。

全国大部分省市均对电动汽车充电设施有结合当地实情的规划，因此在设计中还要考虑各地的地方标准。

以下仅列举部分省市的地方标准和规范作为参考:北京市DB11/T1455—2017（电动汽车充电基础设施规划设计标准）［21,±海市《上海市电动汽车充电基础设施专项规划（2016—2020年）》，深圳市SZDB/Z29—2010（电动汽车充电系统技术规范》⑶，重庆市DBJ50-218—2015《民用建筑电动汽车充电设备配套设施设计规范》⑷，浙江省DB33-1121—2016《民用建筑电动汽车充电设施配置与设计规范》⑸。

2充电桩安装比例的确定民用建筑按照建筑性质主要分为住宅建筑、商业建筑、办公建筑、停车场等，不同建筑类型对充电车位的使用需求也不同，各省市对不同类型規代建紅电礼•研究与探讨•>o,2Vol.10(Serial\o.II0)20l9建筑中充电桩所需要配置的比例均有一定的要求。

(1)北京市对各类场所电动车位配建指标的要求如表1所示。

表1北京市对各类场所电动车位配建指标的要求建筑类型充电车位占停车位总数的比例/%直接建设预留条件居住类^18至100%办公类M25至设计比例商业类M20至设计比例其他类M15至设计比例公共停车场工20至设计比例游览场所N15至设计比例(2)上海市对各类场所电动车位配建指标的要求如表2所示。

表2上海市对各类场所电动车位配建指标的要求充电车位山停乍位总数的比例/%建筑类型一类二类三类办公、商业、公建停车场151210停车换乘(P+R)停车场151515道路停车场151210上海市对市域的所有住宅建筑均要求100%建设或预留充电车位安装条件。

-类地区包括内环以内、市级副中心、世博地区及新能源重点发展地区，二类地区包括除一类地区以外的内外环间、郊区新城、闵行区、嘉定区、浦东新区，三类地区包括除上述两类区域外的其他区域。

(3)浙江对各类场所电动车位配建指标的要求如表3所示。

表3中，其他类民用建筑包括商业、餐饮、娱乐、影(剧院)、会展中心、体育场(馆)、图书馆、纪念馆、博物馆、科技馆、游览场所等功能性建筑。

(4)其他场所。

各地除了对一般民用建筑内的充电桩安装比例作岀要求外，对一些特殊场所也有相关规定。

例如，高速公路服务区要求设表3浙江省对各类场所电动车位配建指标的要求建筑类型充电车位占停车位总数的比例/%I n in住宅101214办公101012旅馆101212医院、疗养院101214社区卫生站101010大、专院校101012中小学、幼儿园101010其他类民用建筑101012公共停车场101215置不少于4个快速充电桩；加油站宜设置不低于4个电动汽车停车位及快速充电设施;公交、环卫等专用电动汽车停车场内根据需求建设充电站或设置充电桩。

3快速充电桩安装比例的确定为满足特殊情况下的快速充电需求，建筑内还需配置部分快速充电设施。

住宅小区、办公场所以自用、专用充电设施为主体;公共停车场、独立充电站等以公用充电设施为主体。

设计时应考虑自用充电设施以慢充为主，专用充电设施采用快慢结合方式,公用充电设施以快充为主。

各类建筑的快充停车位配置数量可参考浙江省的标准设计。

浙江省对快充停车位配建指标的要求如表4所示。

表4浙江省对快充停车位配建指标的要求建筑类型快充停车位占充电停车位总数的比例/%I n in住宅223办公101014旅馆101012综合医院、疗养院101418大、专院校101010其他类民用建筑101215公共停车场505050規代建妮电九•研究与探讨•No.2Vol.10(Serial No.ll0)20194充电桩功率的确定充电桩根据输出电流不同分为交流充电桩和直流充电桩两类。

交流充电桩通过车载充电机对电能进行处理后向电动汽车的电池充电，由于车载充电机一般充电功率相对较小，又被称作“慢充”。

交流充电桩主要规格有输入电压为220V,功率为7kW、14kW；输入电压为380V,功率为28kW、42kW等。

直流充电桩(非车载充电机)是指经过充电桩处理后，直接向电动汽车的动力电池输出直流电进行充电的供电装置，其功率相对于车载充电机大很多，可以实现快速充电，又被称作“快充”。

直流充电桩输入电压一般为380V,输出功率为30kW、45kW、60kW J20kW等。

设计时应根据建筑物的性质和电动汽车可利用的充电时间，合理选择充电桩的功率。

如住宅和办公场所车位比较固定，停车时间较长，充电设施选用7kW的交流充电桩；商业建筑内人员逗留时间不固定，可采用7kW的交流充电桩和30kW的直流充电桩搭配布置，以满足不同人群的电动汽车在市区内通勤的需求；高速公路服务区及加油站则需要尽快使电动汽车满电，充电设施因此选用输出功率最高可达120kW的直流充电桩。

5充电设施的负荷计算(1)方案设计阶段。

充电设施的负荷宜根据电动汽车停车位的数量按单位指标法进行计算。

交流充电桩单位指标每台功率为7kW,直流充电桩单位指标每台功率为30kW o单位指标法需要系数如表5所示,K*为需要系数,n为充电设备台数，是指单相配电时接于同-相上的台数，按三相配电时充电设备台数应乘以3。

(2)初步设计及施工图设计阶段。

充电停车位的平面位置已经排定，宜采用需要系数法进行负荷计算。

充电设备组的需要系数人为0.5；—般情况下，有功功率同时系数K*为0.8~1；无功表5单位指标法需要系数n K t n K*31160.5540.95180.5060.80210.5080.7025〜1000.45100.65125〜2000.35120.60三2600.30140.55功率同时系数K r为0.92~10当充电设备数量特别大时，同时系数下限值还可取小些。

具体计算方法参考文献［6］的相关内容。

6充电设施的供配电系统电动汽车充电设施除公安巡逻车、救护车、公交电动车的非车载充电机按不低于二级负荷设计外，其他居住小区、商场、办公等安装的快、慢充设施均按三级负荷设计。

充电设施应采用专用的供电回路。

当充电设施布置相对集中且总安装容量在250kW及以上或变压器安装容量在160kVA及以上时，可采用10(20)kV电源供电，设置专用变压器。

当建筑内变压器容量有冗余时，充电设施可采用交流220/380V电压等级供电。

充电设施的低压配电系统通常为两级配电，根据需要也可选用三级配电。

(1)低压一级配电：变压器低压侧第一级配电，为电动汽车充电设施区域配电箱提供电源。

一级配电柜为变电所的低压出线柜。

(2)低压二级配电：由低压一级配电提供电源，并向功率较大的充电设施或二级配电箱提供电源。

二级配电箱一般安装在电动汽车停车区附近的配电间。

(3)低压三级配电：由低压二级配电箱提供电源，并向充电设施提供电源。

充电设施的三级配电需根据工程情况选择设置，主要用于数量较多且较集中的单相交流充电桩。

三级配电箱一般安装在电动汽车停车区的立柱上，每个三级配規代建红电气•研究与探讨•No.2 X ol.lO (Serial No.110) 2019电箱为两侧共计不超过6个充电设施配电。

7其他注意事项(1) 向充电桩供电的电源侧低压断路器 宜具有短路保护和剩余电流保护功能，其剩余电流保护额定动作电流为30 mA,动作时间W0. 1 s o(2) 民用建筑电动汽车充电区地面照度标准值为75 lx,照明功率密度目标值W3 W/m 2o(3) 配电系统设计时应考虑充电设施对公用电网电能质量的影响，采取有效的抑制措施。

(4) 民用建筑停车库(场)电动汽车停车位 应集中布置成电动汽车停车区，集中充电区充电 停车位数量不得大于50辆，防火分区的划分应按GB 50067—2014(汽车库、修车库、停车场设计 防火规范》执行。

(5) 充电设施的布置应靠近电动汽车停车 位以便于充电，宜靠墙或柱布置，当无墙或柱时 布置在相邻车位中间。

交流充电桩外轮廓不应占用电动汽车停车位，非车载充电机外轮廓距电 动汽车停车位边缘净距不应小于400 mm 。

8结语电动汽车对促进节能减排、能源绿色可持续发展起着重要作用，同时对电网起到削峰填谷，优化电网配置等重要作用。

电动汽车充电设施所需用电量比较大，因此设计人员应结合项目实 际情况，合理设计供配电系统，充分考虑到后期扩容需求。

考文献I[1] 电动汽车充电站设计规范:GB 50966—2014[S].[2] 电动汽车充电基础设施规划设计标准：DBU/T 1455—2017[S].[3] 电动汽车充电系统技术规范:SZDB/Z29—2010[S].[4]民用建筑电动汽车充电设备配套设施设计规范：DBJ 50-218—2015[S],[5] 民用建筑电动汽车充电设施配置与设计规范：DB33-1121—2016[S],[6]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用供配电设计手册[M].4版.北京：中国电力出版社,2016.收稿日期:2018 12 08Brief Analysis of Power Distribution Design for Electric VehicleCharging Piles in Civil BuildingJIANG Ning[Tongji Architechctural Design ( Group) Co. , Ltd. , Shanghai 200092 , China]Abstract : According to the requirements of national and local codes , the power distribution design of electricvehicle charging piles was analyzed in civil building, including installation ratio of charging piles , power of chargingpiles ,load calculation of power distribution system, etc. It can provide references for the design of power supply and distribution system for electric vehicle charging piles in civil building.Key words : civil building ； charging pile ； power supply and distribution system ； load calculation【编辑部声明】本刊已许可万方数据、重庆维普、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在其网站及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。