停车场充电桩建设项目设计方案
停车场充电桩建设项目
设计方案
目录
第1章项目概况 ............................................ - 3 -
1.1 项目背景概述........................................ - 3 -
1.2 **新能源简介........................................ - 3 - 第2章充电站建设规范 ...................................... - 4 -
2.1 依据的标准.......................................... - 4 -
2.2 设计原则............................................ - 6 - 第3章项目需求分析 ........................................ - 7 -
3.1 南沙区南沙湾公交总站电动汽车充电需求分析............ - 7 -
3.2 充电站系统设计...................................... - 8 - 第4章 **充电站及充电桩介绍 ............................... - 23 -
4.1 充电站系统组成..................................... - 23 -
4.2 直流充电机系统主要特点............................. - 24 -
4.3 直流一体式充电桩................................... - 25 -
4.4 交流充电桩......................................... - 32 -
4.5 站内监控、计费..................................... - 38 - 第5章充电站造价分析 ..................................... - 44 - 第6章 **充电站系统优势 ................................... - 47 -
第1章项目概况
1.1项目背景概述
近年来，随着国家鼓励新能源发展政策的不断出台，电动汽车行业得到迅猛的发展，因此，购置与建设电动汽车充电设备、电动汽车充电设施也成为政府及相关业主的必然需求。而现阶段配套设施的方案与实际应用也成为社会普遍的焦点。充电设备、设施的设计与建设一般被充电车型，充电类别，车辆应用类型，充电站电量及功率因数，现场建造费用，实用与美观性所制约。我公司将综合考虑以上制约因素，为大家提供最合适的充电方案。
1.2**新能源简介
**市**新能源技术有限公司总部座落于**“国际知识创新村”—南山智园，公司是国家认定的高新技术企业、双软企业。
**新能源作为专业的太阳能光伏发电、新能源汽车充电系统解决方案及设备提供商，向用户提供稳定、高品质的产品和优质的服务。**新能源持续投入于产品研发和技术创新，研发团队中拥有多名光伏领域专家和新能源汽车充电专家，通过自主创新，公司已获得多项专利和软件著作权。公司注重科技成果转化，长期与德国、美国等国的太阳能光伏企业进行技术交流，不断汲取世界最先进的理念与技术。**新能源产品成功应用于西北大型荒漠电站及分布式光伏电站等近千个优质的光伏电站项目。
**新能源愿意承担社会责任，始终以“绿色能源，阳光使命”为企业发展理念，**新能源凭着科学的管理体系，强大的研发实力和良好的客户服务，成为新能源行业投资者和承建商可靠的合作伙伴。
公司产品主要分为四大系统：光伏发电系统、电动汽车充电设备系统、家用储能系统、智能监控系统。电动汽车充电设备系统主要产品有：一体式直流充电机、分体式直流充电机、交流充电桩、广告机充电桩、车载充电机、车载DC/DC电源等。公司不仅能提供全套的电动汽车充换电站专用设备，还能提供全套解决方案，将充换电站的供配电、充电、换电、计量计费、监控、安防等相关部分有机融合在一起，提供系统集成的“交钥匙”工程。
第2章充电站建设规范
2.1依据的标准
本次充电站项目的生产，制造、验收和交接试验依照国家标准及行业标准、国家标准及行业标准未提部分参考IEC标准。
Q/CSG 11516.1-2010《电动汽车充电设施通用技术要求》
Q/CSG 11516.2-2010《电动汽车充电站及充电桩设计规范》
Q/CSG 11516.3-2010《电动汽车非车载充电机技术规范》
Q/CSG 11516.4-2010《电动汽车交流充电桩技术规范》
Q/CSG 11516.5-2010《电动汽车非车载充电机充电接口规范》
Q/CSG 11516.6-2010《电动汽车非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议》
Q/CSG 11516.7-2010《电动汽车充电站监控系统技术规范》
GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备
GBT 18487.1-2001电动车辆传导充电系统一般要求
GBT 18487.2-2001电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源连接要求
GBT 18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆交流直流充电机(站) GBT 20234.1-2011电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求
GBT 20234.2-2011电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口GBT 20234.3-2011电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口GBT 27930-2011电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间通信协议
GBT19826-2005直流电源设备
SZDBZ 29.3-2009 电动汽车充电系统技术规范第3部分：非车载充电机SZDBZ 29.5-2009 电动汽车充电系统技术规范第5部分：交流充电桩
GB 50055-93 通用用电设备配电设计规范
GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变
GB/T14549-93 电能质量公用电网谐波
GB 50017-2003 钢结构设计规范
GB 50052-2009 供配电系统设计规范
GB 50053-94 10kV及以下变电所设计规范
GB 50054-95 低压配电设计规范
GB 50060-2008 3~110kV高压配电装置设计规范
GB 50062-2010 66kV及以下架空电力线路设计规程
GB 50062-2008 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范
GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的公用技术要求
GB 12706.3-2008 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆第三部分：交联聚乙烯绝缘电力电缆
DL/T 5220-2005 10kV及以下架空配电线路设计技术规程
DL/T 5221-2005城市电力电缆线路设计技术规定
DL/T 599-2005 城市中低压配电网改造技术导则
DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T 621-1997 交流电气装置的接地
JGJ/T 16-2008 民用建筑电气设计规范
Q/CSG 10012-2005 《中国南方电网公司城市配电网技术导则》
Q/CSG 10703-2009 《中国南方电网公司110kV及以下配电网装备技术导则》
《国家电网公司企业标准(充电桩)》
2.2设计原则
1）模块化设计原则: 本方案采用模块化设计，方便未来根据充电运营情况增加充电设施，预留若干充电桩配电容量及漏电开关，后期可直接新增充电桩，不影响现有设备运行。
2）贯彻“简洁、安全、实用、高效”的建站方针。
3）“安全优先，兼顾效率、效益”的原则，按照变电站建设规范来规划新增的电动汽车充电站布局。
4）电动汽车充电站位置规划考虑电动汽车充电便利性、人性化，同时新
增的充电站车流和人流不影响、不干扰其他功能区域的人流和车流，从而保持良性的运营。
5）美观大方的设计原则；无论充电桩还是配电设计，各种充电标示，都进行专业的工业造型设计，以达到美观大方、经济使用的目标。
6）全面监控的设计原则；充电监控系统可以实时显示充电设施的工作状态，和充电站的运营收入情况，便于管理和维护，具有良好的展示效果。
7）充电站设备符合电气设备运行及安全要求，执行国家相关的政策、法规。
第3章项目需求分析
3.1地下停车场充电桩电动汽车充电需求分析
地下停车场充电桩项目共计171台交流充电桩。B1层（地下一层）设1台充电桩配电总箱，4台就地充电桩配电箱，B2层（地下二层）设2台充电桩配电总箱，6台就地充电桩配电箱，B3层（地下三层）设1台充电桩配电总箱，3台就地充电桩配电箱。地下各层停车场的充电桩以及供配电设计具体如下：1）地下一层设22台7KW交流充电桩，立式安装，由2台就地充电桩配电箱供电；
2）地下一层夹层设29台7KW交流充电桩，立式安装，由2台就地充电桩配电箱供电；
3）地下二层设90台7KW交流充电桩，立式安装，由6台就地充电桩配电箱供电；
4）地下三层设30台7KW交流充电桩，立式安装，由3台就地充电桩配电
箱供电；
通过对现场图片情况的了解和客户要求提出以下配置方案：
3.2充电站系统设计
充电站主要由供电系统、充电设备、监控系统以及配套设施组成。供电系统执行系统供电和配电功能；充电设备主要包含交、直流充电桩，执行充电功能；监控系统包括安防监控系统和充电监控系统，配套设施包含充电工作区、站内建筑、消设施等外围设施。上述全部系统保证充电站的正常、安全、稳定、高效运行。
1）充电站组成结构图
2）充电站系统设备主拓扑图
（1）充电站配套充电桩
直流一体式充电桩为快充，预计在2个小时左右能充满一台交交车。交流充电桩为慢充，预计6~8h可以充满。
（2）与之配套的电气设备为：箱变（含高压柜、变压器、低压柜）、户外
交流柜等。
（3）新建充电站，配置消防、空凋、安防、标示等。
（4）电网至箱变的连接电缆、低压柜至充电桩的连接电缆，均根据现场情况拟定长度、走向。
（5）充电站配置一套充电桩监控后台和一套计费系统以及站区监控系统，其中充电桩监控后台对下可监控、对上可接受并上传数据，其操作界面可实现“四遥”。
箱变：包含高压柜、进线柜、计量柜、出线柜，低压侧配电柜等。
值班房：操作员工作站、发卡充值设备、充电监控大屏幕、通信柜、UPS 等。
充电站进线采用10kV单路，10kV侧采用单母线接线方式。高压柜采用真空断路器中置式开关柜。设进线柜、计量柜、出线柜。根据目前电动汽车充电站负荷变化较大、空载时间长的特点，设计选用干式低损耗节能型变压器。变压器容量详见专变容量计算。站内设通信电源柜、UPS柜，在站内停电时可保证站内监控设备、照明等持续用电。
根据规范，充电站接地电阻按不大于4欧设计。设计采用水平接地体为主，垂直接地体为辅的接地方式，水平接地体采用TJ-120铜绞线，垂直接地体采用φ25，长2500的铜棒，沿进站电缆及10kV电缆沟外引，并在站内采用离子接地措施以满足接地要求。
3.2.1充电站系统设备配置
10kV配电系统配置原则
充电站进线电源采用10kV单路供电，10kV侧采用单母线接线方式。高压
柜采用真空断路器。设进线柜、计量柜、出线柜。
配电系统主要设备选型原则
根据目前电动充电站负荷变化大、空载时间长的特点，设计选用干式低损耗节能变压器。
3.2.2配电变压器容量计算
南沙区南沙湾公交总站配电变压容量（SN）选择主要根据充电站内充电机的输入容量（用S表示，根据充电机的输出功率P进行折算）、充电机数量N、充电机同时系数Kx及变压器最佳负荷率βm，功率因数COSΦ可以达到0.99，充电机容量折算采用如下算法：
直流充电桩总容量：S1=NP=16*60=960KW
交流充电桩总容量：S2=NP=（4*7）*3=84KW
充电机总容量：
S=（S1+S2）/（COSΦ*η）=（960+84）/（0.99*0.95）=1110kVA
η为充电机工作效率，高频开关整流充电机取0.95。
配电变压器容量为：
SN =（Kx*S+Se）/βm=(1110*1+50)/0.8=1450kVA
充电机同时系数（Kx）由充电机使用情况和数量决定，取值范围1。
βm为变压器最佳负荷率，取0.8。
Se为充电站内其他设备用总负荷量，包括空调、照明、办公用电负荷等。
接地系统：采用变压器中性点直接接地系统，采用TN-S接地方式，接地电阻不应大于4欧姆。
3.2.3充电站监控系统
充电站建设投运后，会面临费用结算、充值管理、定期巡检、日常维护、故障处理、数据汇总、指标核算、经营优化、效率提升等管理动作，需要依靠自动化的站级监控系统完成。推出的智能能源网关+云管理平台+APP/微信服务号的完整电站运营解决方案，结合物联网、移动支付、云计算、分布式等先进技术，具备设备管理、资金结算、充电服务三大功能板块。EN+科技致力于提供简洁、低廉、轻便、免维护的工作平台，帮助充电运营方花费最少的投资，获得更多的收益，从而让运营方专注于核心管理动作。
a)监控系统的结构
本站计算机监控系统采用分层分布式结构，以间隔为单元，按对象进行设计，分站控层和间隔层。
站控层设备集中设置，采用自适应双以太网，并实现整个系统的监控功能，站控层包括操作员工作站/微机五防工作站，间隔层设备实现就地监控功能，链
接各间隔单元的智能I/O设备等。为使整个监控系统能安全可靠的运行，监控系统具有相应的安全、保护措施。
b) 系统功能
?运行监视功能：
主要包括充电站正常运行时的各种信息和事故状态下得自动报警，站内监控系统能对设备异常和事故进行分类，设定等级。当设备状态发生变化时推出相应画面。事故时，事故设备闪光直至运维人员确认，可方便的设置每个测量点得越线值、极限值，越线时发出声光报警并推出相应画面。
?运行管理功能：
可进行自诊断，在线统计和制表打印，按用户要求绘制各种图表，定时记录充电站运行的各种数据，采集电能量，按不同时段进行电能累加和统计，最后将其制表打印。
?远动功能：
在站级层设置远动终端，按双通道考虑。可从计算机网络上直接获得站内全部运行数据，可与调度端主站进行通信，将其所需的各遥测、遥信和电能信息传给调度端，同时可接收调度端发来的各种信息，并具有通道监视功能。
?控制和操作：
实现对智能充电机的操作和控制，包括开始、停止、紧急停止的控制；在充电机向电动汽车充电时，根据用户选择的充电方式，自动调正充电机输出，即根据充电机连接电池类型及其充电特性，调整各阶段充电参数，并下发给充电机；在电动汽车电池向电网充电时，根据调度指令自动调整输出功率。
?管理功能：