对新能源电动汽车充电装置电气设计的分析与研究

发表时间：2020-12-31T05:52:00.575Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期 作者： 黎炳城[导读] 伴随全球经济的快速发展，能源问题也愈加严峻，各国都在大力发展新能源。广州供电局有限公司增城供电局 511300

摘要：伴随全球经济的快速发展，能源问题也愈加严峻，各国都在大力发展新能源。为了优化我国能源结构，缓解能源紧缺问题，我国开始大力发展新能源电动汽车，在实现节能减排的同时，也保护了我国生态环境。充电装置是新能源电动汽车进一步推广的关键。本文针对新能源电动汽车充电装置电气设计进行研究，旨在强化新能源电动汽车充电装置的合理性，促进我国新能源汽车产业的发展。

关键词：新能源；电动汽车；充电装置；电气设计

1 新能源汽车充电装置的规范

1.1 新能源汽车充电装置电气设计的关键内容

在建筑设计的过程当中，关于新能源电动汽车充电装置电气设计主要存在于以下几项内容：

首先，前期设计方案的协作，也就是根据相关制度，要求建筑单位根据设计要求来进行充电设施的电气设计，注意应保障汽车能够对所使用的新能源充分利用，加强其设计的节能环保性，并保障其实际应用后的质量、性能等综合表现。

其次，新能源汽车充电装置的配电设计，通常是按照该地区建筑物的不同类型、数量、高度，以及民众对新能源电动汽车的当前拥有量、市场发展状况、未来市场空间等信息，来进行科学有效的充电设施配电系统的设计和具体应用。就城市建设来说，受到现在城市加剧的环境问题困扰，人们一般倾向于使用新能源类的交通工具，尽管当前的拥有量和普及率不高，但只要配套设施和新能源汽车的设计更完善，使用新能源汽车也更便利，那么他们将竞相使用这类汽车。而且我们需要考虑到在繁华的市中心，尽管设施建设的资源丰富，但昂贵的地段空间费用，和汽车量增加可能带来的城市拥堵问题，也是在设计新能源汽车充电装置时需要充分考虑的。 最后则是需要满足新建项目的咨询服务，也就是在建筑当中需要拥有多少充电桩、电费多少等资讯服务。

这部分与用户体验直接挂钩，相较于传统的汽油汽车，新能源汽车的使用和适应还需要充分的时间来普及和发展。尤其是在普通的新购买新能源汽车的用户来说，在他们需要充电服务时的服务状况如何能够直接影响他们的后续对该汽车的使用活动，从而影响到充电桩的使用市场。

1.2 新能源汽车充电装置的现行

按照最近几年我国所实施的制度，新能源汽车充电装置在进行电气设计的过程中，需要明白项目单位遵循的制度，按照项目真实状态展开充电桩的设计，并结合地方的优惠。现阶段我国新能源汽车充电装置的电气设计主要是按照《电动汽车充电站通用要求》以及《电动汽车充电站规范》这两项标准来实施。与此同时，国家电网表明了企业的用电标准需要遵循《电动汽车充电站及充电桩设计规范》等。

2 新能源汽车充电装置的电气设计

新能源汽车的充电装置是一类将会在城市各地普及的电气设施，在做电气设计时应当对其技术特点、选型、配电系统设计等方面有充分的了解和掌握，才能保障本项电气设施的安全性、实用性和稳定性。 2.1 新能源汽车充电装置的技术特点以及选型

新能源汽车充电装置通常能够将其划分成快速充电以及慢速充电这两种内容。慢速充电的形式通常指的是利用交流充电装置，输入单相交流电，同时对汽车输出交流电，但是不可以直接将其作为新能源汽车的蓄电装置，需要利用充电机才可以达到新能源汽车充电的目的。慢速充电的装置同时还能够根据不同类型下的用法，将其划分成家庭充电以及公共充电这两种，家庭充电通常输出功率相对较低，并且功率一般小于2.8kW，因此充电时间相对较长，但是在成本设计方面相对较低，所以受到很多居民的青睐；而公共充电则是功率相对较高，然而最高功率也只能达到7.5kW 以内，充电时间相比于家庭充电则是较短。与此同时，在设备装置的设计以及施工方面，家庭充电设备的施工相对简单，并且成本低廉，非常适合施工应用。快充通常是运用直流的模式进行充电，一般属于蓄电池充电。这种模式的充电装置一般生产厂家较多，并且最大输出功率也存在差距，然而最低一般不会小于22kW， 最高一般不会大于220kW。一般情况下，质量品牌较好的直流设备，所承受的输出电压以及电流在区间变化相对较高，因此通常可以应用在多种型号的新能源汽车当中，从而实现多种类型新能源汽车的充电需求。通常状态下，新能源汽车快充装置的安装形式大多是落地式。

针对新能源汽车在充电装置在选择的过程中，需要按照整个建筑物所呈现的特点以及作用，并且按照附近用户的使用特点等，合理设计充电装置。一般状态下，充电装置通常会利用慢充以及快充这两种设计，从而实现不同类型用户新能源汽车的各类型需求。 2.2 新能源汽车充电装置的配电系统设计

首先，新能源汽车充电装置的配电系统需要按照其使用环境、充电装置的种类以及蓄电池容量等内容，来进行配电系统数据参数的考证。充电装置在不同类型的环境内，其用电高峰期所需要时间存在一定的差异。所以，需要分析变压器在用电期间的负载状态，来进行配电系统参数的设计。与此同时，如果需要进行后期项目的扩建，则需要对变压器负载状态以及容量展开审核，了解其是否符合扩建的基本规划。

其次，则是设计配电系统的负荷等级。一般状态下，我国部门所运用的充电装置能够将其作为二级负荷，但是民用建筑所运用的负荷等级一般属于三级负荷，然而具有计量系统以及监控系统的民用建筑则能够将其当作二级负荷。于是，针对具备特殊效果的环境，通常需要按照实际发展状态来进行负荷等级的分类。

最后，则是充电装置配电箱的设计。我国新能源汽车的充电装置通常要根据区域配电情况进行设定，配电箱的配电范围一般在一定区域范围内，并且不能够直接越过防火分区，线路回路也不可以高于10 回，在进行配电箱安装的过程中，需要于地面间距30cm 的距离，同时按照防护等级进行安装设计。配电箱通常设计在管理室以及配电车间的附近，如果直接安装在车库当中，则需要对其进行相关防护措施的设计，降低因为其他原因导致配电箱的损坏，进而引发安全事故的产生。 3 新能源汽车充电装置电气设计中常见的注意事项

新能源汽车充电装置是一类商业电气设施，在安装后要充分考虑其在为新能源汽车充电时，可能出现的谐波问题，其对充电装置的正常运行有很大的阻碍和损害作用。还需要做好用户所用电能的计量，完善充电装置的设计，合理有效的电量收费方式的落实，有利于促进新能源充电装置乃至新能源制造业方面的，市场化、商业化和可持续发展。 3.1 谐波问题的解决

谐波属于新能源汽车充电装置中常见的问题之一，一般会造成以下三种问题的出现，因此需要对谐波尽心有效处理：首先，造成充电充电装置内部电力计量仪表不可以实现正常运转，在共振谐波逐渐升高的过程中，针对仪表产生的影响更加显著；其次，则是配电系统的智能监控效果会因为谐波的作用从而丧失效果；最后，则是谐波所产生的温度变化，会直接造成配电开关的故障。因此，本研究提出了以下几项解决措施，首先是在配电设备中设计滤波器等装置，通常将其设计在低压母线的另一面，并且展开集中设计。一般情况下，谐波是由于充电装置中的整流器所产生，因此还能够利用改变整流脉动次数来进行谐波的降低。此外，在进行电气设计的过程中，能够通过屏蔽法的应用，来进行电力线路以及通信电路的分别设计，从而达到电力监控以及配电系统的有效应用。 3.2 电能计量及其设计

新能源电动汽车在进行充电装置的电能计量方面，需要符合现代化智能发展需求。现阶段新能源充电装置大多都存在电能计量仪表，同时有的还可以实现人机交互目的，用户只需要根据智能系统界面进行相应的操作就可以实现充电需求。然而，现阶段新能源汽车依然需要引用智能监控装置，从而实现汽车电力需求电能的精准监控。同时还能够实现配电监控系统的有效保护，从而实现配电系统的健康运行。新能源汽车充电装置自身所附带的计量仪表需要满足不同类型的收费标准，并且还需要可以和主机直接连接的接口，从而将汽车充电的数据能够迅速的传输到相应的数据库当中。 4 结束语

总而言之，新能源电动汽车充电装置的电气设计，需要符合现代化的需求以及发展。并且在未来期间，新能源汽车将会成为引领汽车行业发展的领头羊，同时也是实现节能减排、绿色出行的重点项目，因此，在新能源项目不断地发展过程中，研究新能源电动汽车充电装置的电气设计对于，新能源项目的发展有着非常重要的意义，希望通过本文关于新能源汽车的一系列研究，能够为相关学者提供一定的参考价值以及借鉴思路。 参考文献

[1]王宇. 电动汽车充电设施建设与电气设计[J]. 现代建筑电气, 2015(S1):19-22.

[2]杨杰. 新能源汽车充电设施的电气设计与实施研究[J]. 科学与信息化, 2019(034):191-191.