重庆某城市综合体商业项目

摘要：针对当前充电桩设施发展标准不一，笔者结合项目实践，提出一些个人建议，以期与业界同行有所共鸣。

关键词：充电桩，电流电压选择，安全，计费，设施配比

能源汽车的应用，无疑对其基础设施的建设提出了相关的要求，当前，越来越多的城市政策制定者在其相关的城市配套建设中都提出了充电桩设施的建设配套标准，但对具体如何建设的标准不一，针对这些问题，笔者结合正在开展的重庆某城市综合体项目充电桩设施的一些热点问题（主要包括技术标准，计费计量，安全防范及便捷实用）进行了初步的研究，以求对业界有些许借鉴之用。

项目概况：此商业项目位于重庆江北区照母山片区

本工程总建筑面积约47万平方米，其中包括。

1）地下室，地下共4层，其中地下3、4层为机动车库，地下2层为机动车库和小部分商业，地下1层为超市、零售商业、餐饮和商业配套货车车库； 2）商业裙房，裙房4层均为商业用房；3）2栋普通办公塔楼，塔楼A为31层142.6米，塔楼B为23层99.9米，为一类超高层建筑； 4）2栋品牌办公楼，SOHO、LOFT，高度均为26层99.9米，为一类超高层建筑本项目是以办公商务为主体的超高层大型城市综合体

1 充电桩用电电压及电流的选择

1.1 适用于本项目特点的充电桩的选择

根据国内现有的行业标准，目前充电站充电桩主要有以下两种形式：

（1）非车载充电机。也称之为直流充电站。该类充电设施因占地面积较大，多设置在户外。此类充电站的特点是排队时间短，充电速度快，故障处理快；同时也有建设与运营费用高。多适用于企业集团用户或经营性充电站。

（2）交流充电桩。该类充电设施优点是占地面积相对较小，建设成本和运营成本较低；缺点是充电速度慢。适用于公共停车场、住宅小区停车场、大型商场停车场等室内或室外场所。

1.2 充电桩充电接口的选择

充电桩国标里说明的接口有两种，一个是交流接口；一个是直流接口；凡是轿车都有交流接口但不一定有直流接口。因为轿车本身就是家用多，其本身的充电时间不需要太快；同时使用直流充电有以下因素也需考虑。

（1）造价高。直流充电桩需配置非车载充电机（模块），所以，设备成本比交流充电桩高出许多。另外，直流充电桩功率大，电缆成本也会增加。

（2）充电时，充电电流大，对用电负荷需求大，所以，应根据整个项目的电力容量来综合权衡。

（3）目前，电动汽车普遍使用的磷酸铁锂电池，不适合长时间大电流快速充电，经常快充会导致电池性能和使用寿命受到严重影响。

（4）现阶段，对于车载电池性能参数缺乏统一国家标准，各车企所选用的电池的容量、单节或单体电压电流值、最大允许充电电压、电流值等，各不相同，所以，直流充电桩在对各型电动汽车充电时，多数很难工作在最佳模式下。偶尔快充一次或者短时间快充一下，影响不太大，一旦充电时间较长，更加重电池性能严重衰减。

综合上述两点分析，结合本项目特点，我们建议本项目选用交流充电桩形式的电动汽车充电站。且目前国内的交流充电桩接口大都是依据GB/T 20234来进行设计的，接口一致，基于此，也扩展了我们设置此类充电桩适用的通用性。

1.3 本项目充电桩充电电压及电流的选择

有鉴于上述之结论，在考虑使用交流充电桩的前提下，我们看到，且国内外主流电动汽车生产厂商所生产的电动汽车生产厂房所生产的电动汽车车载充电机的交流供电电源主要采用单相220V交流电压，也有少数采用三相380V交流电压供电，车载充电机的功率一般在3kW左右。下图为某品牌电动汽车使用交流充电的充电时长，供参考。

考虑到电动汽车目前的应用需要和发展趋势，以及现行国家标准GB/T 20234.2的相关内容，交流充电桩供电电源只采用220V交流电压，额定电流不应大于32A。

2 充电桩设施的计费系统

本项目的充电桩设施设在地下停车库内，所以在管理上应从属于车辆管理系统。对于交流充电桩，可让其处于无人值守状态，从而节省运营成本，因此采取刷卡进行自助收费是最优的选择。即只支持汽车充电卡（IC卡）支付方式。主要操作步骤如下。

（1）车主将充电桩电缆连接到电动汽车；（2）车主在充电桩控制台刷卡，设定充电参数，支持按充电金额、充电电量、充电时间和充满等方式充电（同时也建议支持多费率设置，不同时段设置不同费率），闭合充电开关进行汽车充电；（3）在充电过程中充电桩被控制台锁定，不允许操作也不接受其它充电IC卡刷卡；车主的IC卡被锁定，不允许在其它充电桩上进行刷卡充电；充电电缆与汽车锁定，不能断开连接；除非其它车主非法使用充电桩；（4）充电完毕后，车主重新到充电桩刷卡，确认支付，费用自动从充电IC卡上计取。并且解除充电过程中对充电桩控制台、充电IC卡以及充电电缆的锁定以便其它车主使用充电桩；（5车主将充电桩电缆与电动汽车断开，结束充电。

这里有两种方式也提请业主方选择：一种是此种IC卡有别于普通车辆管理管理系统；车主进入车库时，车库管理值守人员询问车主需求，进而派发此种含充电功能的IC卡。

另外一种是如果业主倾向于无人值守的车库管理系统，则应选用通用型带充电功能的计费IC卡，此种方式会增加IC卡制作成本，但是节省人员成本。

3 充电桩使用安全保障

我们认为充电桩的安全使用，有以下三点需要考虑。

（1）人身安全，我们认为充电桩的设置应有几下几点技术安全保障： 1）具有便捷的人机互动界面。一般车主都没有专业的充电桩使用培训，因此对于刚使用此种设备的人员而言，便捷的人机互动界面 便是其使用设施安全的基本保障；2）具备急停开关，在充电过程中可使用该装置紧急切断输出电源；3）具备过负荷保护、短路保护和漏电保护功能，具备自检及故障报警功能；4）在充电过程中，当充电连接异常时，交流充电桩应立即自动切断电源；5）保护接地端子应可靠接地；6）充电设备周围环境，通风情况优越；7） 柜体内线路、电路板和元器件等，均采用具有抗热阻燃性能。8） 应具备与上级监控管理系统的通信接口。除上传各种状态信息外，同时也应将上述各种故上传到管理部门，以便于记录及安排工作人员进行故障处理。

（2）充电桩设施本身的安全，我们认为有以下几点供业主考虑： 1） 对于壁挂式，因充电桩布置所需的条件，目前来看较为宽松，停车位后方有一定的空间并且能够与强电系统相连接即可满足。同时充电设施的规格尺寸多种多样，尚未有明确的尺寸要求，因此从最不利因素考虑，建议将充电桩设置在后方靠近墙体，且有2-3米空间，位于停车场内较边缘区域的停车位，同时充电桩车位必须配备挡车器，消除潜在安全隐患；2）落地式充电桩安装的基础应高于地面0.2m及以上，必要时可安装防撞栏；3）在充电站的充电区域宜设置监控摄像机，用以监控违法操作或破坏充电桩设施的行为；4）消防安全。当电动汽车或者充电设备发生起火时，因为设备和车辆可能带电，所以不能用水直接灭火，通常充电站配置以下几种灭火工具。

（3）对供配电系统的安全。

现有研究表明，电动汽车充电过程为非线性的负荷变化过程，充电站中多个充电机一起充电所产生的电压波动和闪变的电能质量影响即为造成谐波和引起电网功率因数的下降。因此，有必要在本项目中的充电站对其产生的不良影响进行抑制，主要有以下几点措施：1）通过增大单台充电机的滤波电感降低单台充电机电流谐波的总畸变率；2）采用功率因素校正手段抑制或消除谐波电流；3）安装谐波器以抑制谐波电流；4）尽量保持配电回路的三相平衡。

4 停车场充电桩设施的位置引导

对于含充电桩布局的公共停车场，如何将电动汽车引导至充电区域停车是关键性措施。因此，应在停车场规划设计中，建立与充电桩相关的整体诱导系统。从项目开始，一直到充电桩布局的停车区域，进行分级有层次的整体诱导，通过与停车诱导信息系统相结合，加入带有充电桩信息的诱导内容，准确引导车辆至充电服务区域。同时还应考虑对充电区域用户反向寻车的诱导。

5 其它需考虑的问题

5.1充电桩车位在本项目的合理配比

对于充电桩车位在一个项目的配比，目前各地出台的公共设施服务标准都有不同的定义，因此，本项目充电桩位的设置标准一方面要依据重庆当地的规划设计指标要求（一般是低限），同时还要考虑结合本项目自身的实际需求。参考国内目前其它城市已有的相关标准，如表1。

我们建议本项目现阶段按照20%配置充电桩车位（可考虑10%为实施车位，另外预留10%―仅敷设充电电缆但不安装充电桩），照此实施，所需供电容量大约在5000kW （安装容量），并对各类业态进行综合分析，分区设置充电桩。同时也应考虑预留一部分可扩展实施充电桩的车位的可能性以满足未来发展的可能性。

5.2 寻求当地政策实施的依据

2014年7月21日，国务院办公厅了《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，鼓励社会资本进入充电设施建设领域，并明确充电设施经营企业可向电动汽车用户收取电费和充电服务费。但目前为止仅有南京、合肥、河北和江西4个省市出台了电动汽车充换电服务费的标准，如表2。

而其他城市均尚未确定充换电服务费标准。因此，在重庆项目配套充电桩设置，还需本地行政主管部门出台的政策依据，以方便项目建成后正常的运营。

5.3 与城市充电站网络布局的结合

电动汽车作为一种新生事物，在其动力性与使用便捷性不及燃油汽车的情况下，仅仅依靠其能源成本低和使用环保是难以让消费者动心的，其推广与普及必然要经历政策扶持、自身提升和消费者认知与接受等过程，因此，其充电设施的配套规划势必也会有一个过程。当然，投资建设并运营提供有偿充电服务的充电站符合未来电能补给的趋势，但同时也应与城市配套充电站规划相结合，以避免本设施建成后“荒而不用”或“荒而少用”的尴尬。

6 结语

综上所述，本报告得出以下结论： 1）本项目适合采用交流充电桩设施； 2）交流充电桩的供电电源应采用220V交流电压，额定电流不应大于32A； 3）充电桩的计费系统应是停车场管理系统的子系统； 4）在招标时，投标单位应完全响应业主对充电桩使用安全方面的要求；5）充电桩的车位指引应作为车位引导系统的子系统； 6）因重庆本地尚未出台相对完善的管理办法和标准，建议在充电桩实施的前期动态关注重庆此方面的政策变化，以及时调整车位配比、计费标准等相关要求以更好满足自身运营管理的需要。

参考文献

[1]《电动汽车充电站设计规范》. GB50966-2014.中国计划出版社.

[2]《电动汽车传导充电用连接装置》.GB/T 20234-2011.中国标准出版社.