【節(jié)能學(xué)院】淺談新建物業(yè)小區(qū)充電樁及收費運營云的設(shè)計與應(yīng)用

摘要：為進一步提升住宅小區(qū)充電樁管理的規(guī)范性，要對具體設(shè)計工作予以核查。主要對新建住宅小區(qū)電動車充電樁可行性進行研究，并從充電樁平面布置、充電樁電容量測算以及充電樁電氣處理三個方面，對電動車配電系統(tǒng)、充電樁配電設(shè)計展開討論。

關(guān)鍵詞：新建住宅小區(qū)；電動汽車；充電樁；配電設(shè)計；可行性

引言

近幾年，電動汽車成為了新能源體系下重要的交通工具。相較于傳統(tǒng)的油動力汽車，無論是環(huán)境管理還是噪音處理方面，新能源電動汽車都具有一定的優(yōu)勢。這就需要市政工程體系順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，在新建住宅小區(qū)進行電動汽車充電樁設(shè)置，并且結(jié)合實際情況進行配電設(shè)計，從根本上提高充電樁配電設(shè)計的時效性。

新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁可行性分析

伴隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，新建住宅小區(qū)數(shù)量不斷增多，有效順應(yīng)國家能源管理要求設(shè)置充電樁是必然的選擇，這就需要相關(guān)設(shè)計部門對配電布局予以綜合考量，建立健全統(tǒng)籌性較好的管理控制機制，從根本上提高設(shè)計的時效性。近幾年，根據(jù)國家能源局和中國電動車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟聯(lián)合編制的《中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展年度報告》，目前已有 30 多個省市出臺了充電設(shè)施建設(shè)補貼政策。其中，福建省內(nèi)開展了大范圍住宅小區(qū)電動汽車充電樁設(shè)置工作。充電樁的建成將有效滿足小區(qū)內(nèi)電動汽車的用電需求，大大減少汽車尾氣的排放，給社會帶來環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，做到節(jié)能替代并舉、效益環(huán)境雙贏。例如，長樂住宅小區(qū)的電動汽車充電樁工程，項目一共建設(shè)充電樁15臺，包括3臺30kW直流充電樁，1機1充；12臺7kW交流充電樁，1機1充，可同時為15 輛電動汽車進行充電服務(wù)。

在新建住宅小區(qū)內(nèi)有效設(shè)置充電樁，能在保障能源汽車推廣項目運行效率的基礎(chǔ)上，推動能源汽車管理項目的進步。因此，合理性設(shè)計、建設(shè)充電樁，設(shè)置變配電室，能有效為管理工作創(chuàng)設(shè)良好的發(fā)展空間和保障體系。在實際設(shè)計過程中，要分析電動汽車不同類型的充電行為，并且在設(shè)置大量充電樁后有效對充電負荷和電網(wǎng)原始負荷的疊加過程予以判定，從而有效完成電網(wǎng)規(guī)劃以及運行管理。基于此為了切實滿足充電需求，增加并且適當處理具體設(shè)計方案，對于新建住宅小區(qū)管理工作而言有著較為明確的指導(dǎo)價值，具有一定的可行性。需要注意的是相較于高速公路的休息區(qū)域和繁華市區(qū)不同，新建住宅小區(qū)內(nèi)的充電樁使用頻率較為特殊，且具有一定的規(guī)律性。多數(shù)居民都是駕車上班，一般在一天中會有不足15%的私家車停留在小區(qū)內(nèi)。在工作日下班后，將迎來充電樁的使用高峰期，一般是在19：00到24:00之間；而在隔天的000 則是充電的低谷時間段；8:00 到19：00 之間則是每天充電的平穩(wěn)期?；诖?，新建住宅小區(qū)內(nèi)進行固定停車位和專用充電樁處理的過程中，要合理性完善峰谷電價和管理措施，并且有效建立配置方案和規(guī)劃，一定程度上減少變配室數(shù)量。科學(xué)化節(jié)省投資成本，為保證計費處理和管理分界奠定基礎(chǔ)；有效維護操作過程的實際效果，提高智能化管理水平；結(jié)合電網(wǎng)應(yīng)用控制效果，對汽車動力電池予以充電負荷的判定，順應(yīng)智能化單向有序充電。

新建住宅小區(qū)電動汽車配電系統(tǒng)充電樁配電設(shè)計

為了保證小區(qū)電動汽車配電系統(tǒng)應(yīng)用水平，結(jié)合市場調(diào)研可知，要按照電動汽車充電站設(shè)計規(guī)范進行分析。交流充電樁利用 220V 交流電壓，額定電流在 32A 以上，小區(qū)車庫配電設(shè)計中則要對單個充電裝置進行分析，裝機容量在7kW左右，利用單相交流充電能提升整個小區(qū)配電系統(tǒng)充電方式的管理水平。

在新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁平面配置工作中，要結(jié)合設(shè)計要點建立完整的管控機制，建立健全合理性控制體系，從而維護設(shè)計效率的有效性。設(shè)計人員要充分考量差異化因素，結(jié)合實際操作標準對具體問題進行具體分析，優(yōu)化設(shè)計要求和設(shè)計布局體系的實際效果，確保其能為新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配電設(shè)計工作水平的進步奠定基礎(chǔ)。

配電系統(tǒng)充電樁平面布置

在投入項目中，配電系統(tǒng)充電樁的安排要結(jié)合小區(qū)內(nèi)實際布局結(jié)構(gòu)，盡量設(shè)置在地下車庫。室內(nèi)環(huán)境能有效提高敷設(shè)線路和維護管理工作的基本水平，并且能對充電樁防護等級予以合理性調(diào)控，減少成本投資。

選擇掛墻或者是柱子狀態(tài)的充電方式，這種處理和安裝機制能有效減少占地面積，提高配電系統(tǒng)配電技術(shù)應(yīng)用的實際水平，也為后續(xù)監(jiān)督處理體系的優(yōu)化升級奠定基礎(chǔ)，提高新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配電設(shè)計的綜合水平。

充電樁電容量測算

充電樁的電容量測算要結(jié)合配電室的應(yīng)用環(huán)境，有效形成集中布置的工序布局，或者是進行分區(qū)域集中布置。一般而言，在電容量測算的過程中要結(jié)合應(yīng)用要素和管控標準，切實提升管理效果的完整程度，也為升級配電設(shè)計效果奠定基礎(chǔ)。目前，較為常見的新能源汽車充電樁主要分為直流充電樁和交流充電樁兩種，前者為快充后者是慢充。要想合理性提升布局設(shè)計效果，就要結(jié)合新建住宅小區(qū)的面積對不同充電樁進行合理性選擇，有效整合相應(yīng)設(shè)計要求，確保能從根本上提高配電系統(tǒng)處理工序的合理性和完整程度，也為合理性配電設(shè)計效率升級奠定基礎(chǔ)。也就是說，在充電負荷判定和計量的過程中，能結(jié)合負荷需求系數(shù)和安裝位置提高設(shè)計布局的完整性，且能充分考量充電樁配電設(shè)計注意事項。測算過程要結(jié)合電池充電功率對恒流階段進行判定和分析，有效結(jié)合新建住宅小區(qū)充電樁負荷參數(shù)完善數(shù)據(jù)分析，保證配電設(shè)計工序的完整性。

在對配電容量進行計算的過程中，要對單臺充電機輸入容量進行計算，利用S=P/ηcosφ完成測定，其中，P表示的是單臺充電機輸出功率；S表示的是單臺充電機的輸入容量；cosφ 表示的是充電機的功率因數(shù)，具體數(shù)值為 0.96；η表示的是充電機效率，具體數(shù)值為0.93。例如，一臺 60kW的快速充電機，其S為 67.2kVA，快速充電機的同時工作系數(shù)為0.9，則充電設(shè)備整體項目的配電容量就要控制在60.5kVA。

除此之外，在實際管理工作開展進程中，要對配電系統(tǒng)處理工序和標準化流程予以關(guān)注，有效建構(gòu)完整的監(jiān)督約束管理體系，確保能按照國家相關(guān)要求，夯實具體問題具體分析機制。新能源汽車電池要滿足蓄電池?zé)o通氣口、總面積低于封閉區(qū)域容積1%條件等基礎(chǔ)要求，有效劃分非危險區(qū)域，從而判定具體的設(shè)計流程。維護配電系統(tǒng)電位聯(lián)結(jié)管理工序，有效減少靜電作用，保證人身安全和設(shè)備安全，為管理工序的進步奠定基礎(chǔ)。

充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計

無論是何種方式，在平面布置工作開展后，都要整合配電系統(tǒng)處理機制和管控措施，完善配電系統(tǒng)管理項目的合理性。結(jié)合操作過程的要求，在不影響車輛充電或者是運行過程的基礎(chǔ)上，提高配電系統(tǒng)工序的合理性。

在新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配電設(shè)計工作開展進程中，要結(jié)合實際情況進行電氣管理，保證相應(yīng)參數(shù)分析的合理性和時效性，且能充分考量充電過程的具體要求。目前，在對新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配電設(shè)計時，一般按照三級標準進行設(shè)定和處理，但是，需要結(jié)合變配電室進行專用回路的處理，從而提高電費計量和管理水平。同時，小區(qū)管理人員也能依托實際運行工序?qū)膊课贿M行直流充電柱的管控，確保能在滿足應(yīng)急充電需求的基礎(chǔ)上，升級直流充電樁的負荷等級，要求在二級以上。

安科瑞充電樁收費運營云平臺概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的汽車充電站、電動自行車充電站以及各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資源管理、電能管理、明細查詢等，同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

安科瑞充電樁收費運營云平臺的應(yīng)用場合

適用于住宅小區(qū)等物業(yè)環(huán)境、各類企事業(yè)單位、醫(yī)院、景區(qū)、學(xué)校、園區(qū)等公建、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、商業(yè)綜合體、商業(yè)廣場、地下停車場、高速服務(wù)區(qū)、公寓寫字樓等場合。

安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對現(xiàn)場所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動端實現(xiàn)實時監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

安科瑞充電樁收費運營云平臺功能描述

充電服務(wù)

充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等。

首頁總覽

總覽當日、當月開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，以及相應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計。

交易結(jié)算

充電價格策略管理，預(yù)收費管理，賬單管理，營收和財務(wù)相關(guān)報表。

故障管理

故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為用戶管理故障和查詢提供方便。

統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析支持運營趨勢分析、收益統(tǒng)計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態(tài)勢。

運營報告

按用戶指定周期分析汽車、電瓶車充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

APP、小程序移動端支持

通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成后，即可進行充電。

資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監(jiān)測，充電樁異常交易監(jiān)測。

安科瑞充電樁及其收費運營云平臺選型配置

結(jié)束語

總而言之，在新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁配電設(shè)計工作中，相關(guān)人員要結(jié)合布局要求建立系統(tǒng)化處理方案，切實提升小區(qū)新能源充電管理工作的基本水平，充分發(fā)揮新能源汽車的優(yōu)勢，建立充電樁設(shè)計和安裝管理，為推廣效率和普及范圍的擴大奠定基礎(chǔ)；也能減少居民的出行成本，合理性減少城市生活中污染物的排放，順應(yīng)環(huán)境管理工作的發(fā)展需求，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的共贏。