充电站建设方案设计书

1、ZET ZHONGYANENERGY 申珊翊 充电站建议书 目录 第一章项目概况-.1.-. 1.1 项目背景概述-.1.- 1.2 中研能源简介-.1.- 第二章充电站建设规范-.3- 依据的标准.-.3.- 设计原则七二 第三章项目需求分析-.6.- 场堪情况介绍错.!未定义书签。 .充电站整体规划方案-.6.- 第四章中研充电站及充电桩介绍-.1.1- 充电站组成-.1.1.- 直流一体式充电桩-.1.2- 站内监控、计费-.21- 第五章中研充电站项目规划-.29- 核心竞争力一：提供立项、验收、维护一揽子服务-29- 六章充电站成功案例二.31- 充电桩工程案例-.31- 第一章项目

2、概况 项目背景概述 近年来，国家大力扶持和推广新能源汽车的应用，随着国家鼓励政策的不断出台，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。作为新能源战略和智能电网的重要组成部分和“十二五”的战略性新兴产业之一，电动汽车将逐渐成为中国汽车工业和能源产业发展的重点。作为电动汽车产业的重要一环，充电桩的建设是电动汽车大规模发展的关键。 中研能源简介 广东中研能源有限公司成立于2014年，注册资金5000万元，坐落于广东省佛山国家高新技术产业开发区清华力合科技园，2015年在 深圳成立充电电源模块及充电桩研发、生产、业务中心。围绕新能源汽

3、车领域产业链，主营电动汽车智能充电系统（交直流充电桩、充电模块）、充电站的建设与运营、新能源汽车租赁服务、能源服务。 中研能源秉持“自主创新、追求卓越”的理念，研发团队由国内电源、系统、软件、能源管理等业界知名专家领衔，现有发明及应用专利11项，充电桩产品目前已获得开普新国标认证（兼容老国标）、CQC认证、ISO140012004认证证书、ISO90012008认证证书。 深蕴的技术功力结合强大的技术创新平台， 研制的15KW充电电源模块及智能 充电桩系列产品，对症解决了时下市场充电电源模块及充电桩产品诸 多应用痛点，产品技术及品质处于同行领先地位，真正做到安全、经 济、可靠、高效。充电电源模

4、块国内首创采用全自动智能检测、记录、储存，每个模块的各项性能指标得以在线自动检验，并自动建立模块身份归档和质量追诉，保障出品质量100%。充电桩产品线采用高效、节能的直流快充自动化测试平台。国内首家采用非晶变压器作为电动 汽车充电站的配电变压器，空载损耗比传统硅钢变压器降低75%,空 载电流下降50%。真正践行节能、环保理念。 “创领智慧绿能，乐享低碳生活”，中研能源时刻铭记自己的使命， 创新城市新能源交通商业模式，努力推动城市交通低碳化、信息化和 智能化，致力于成为国际领先的新能源综合解决方案提供商。 第二章充电站建设规范 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

5、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/CSG11516.1-2010 电动汽车充电设施通用技术要求 Q/CSG11516.2-2010 电动汽车充电站及充电桩设计规范 Q/CSG11516.3-2010 电动汽车非车载充电机技术规范 Q/CSG11516.5-2010 电动汽车非车载充电机充电接口规范 Q/CSG11516.6-2010 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/CSG11516.7-2010 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 GBT18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一

6、般要求 GBT18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流 电源的连接要求 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 20234.3-2011 电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直 流充电接口 GBT27930-2011电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统 之间的通信协议 GBT19826-2005直流电源设备 SZDBZ29.3-2009电动汽车充电系统技术规范第3部分：非车载充电机 SZDBZ29.5-2009电动汽车充电系统技术

7、规范第5部分：交流充电桩 GB50055-93通用用电设备配电设计规范 GB12326-2000电能质量电压波动和闪变 GB/T14549-93电能质量公用电网谐波 GB50017-2003钢结构设计规范 GB50052-2009供配电系统设计规范 GB50053-9410kV及以下变电所设计规范 GB50054-95低压配电设计规范 GB50060-20083110kV高压配电装置设计规范 GB50062-201066kV及以下架空电力线路设计规程 GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50217-2007电力工程电缆设计规范 GB/T11022-1999高压开关

8、设备和控制设备标准的公用技术要求 GB12706.3-2008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/T5220-200510kV及以下架空配电线路设计技术规程 DL/T5221-2005城市电力电缆线路设计技术规定 DL/T599-2005城市中低压配电网改造技术导则 DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T621-1997交流电气装置的接地 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范 Q/CSG10012-2005中国南方电网公司城市配电网技术导则 Q/CSG10703-2009中国南方电网公司110kV及以下

9、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)贯彻“简洁、安全、实用、高效”的建站方针。 (2)“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。 (3)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。 (4)充电站设备均须符合电气设备运行及安全的要求，必须认真执行国家相关的政策、法规。 第三章项目需求分析 3.1.充电站整体规划方案 通过对相关城市公家的相关情况的初步了解，参考城市公交、汽车 租赁、小区停车场、工业园区等运营情况

10、及运行规律，制定以下方案。 由于办公车辆和私家车辆多为新能源小车，电池容量在30KWH 60KWH之间，交流充电桩可以在68小时可以充满，直流充电桩需要在1小时以内充满。 根据车辆厂家了解到信息如下: 1丁 P 车辆 充电模式 单次需充 电电量 （kWh） 充电倍 率 电耗 （百公里） 1 乘用车 按电池电量剩 余20%计算充 电 30-60 0.3C/1C 1度/5公里（开 空调） 线路信息 根据车辆及其他信息我司建议采用以下方案。 配置清单 产品名称 单位 数量 备注 7KW 充电桩 台 102 其中 5 台广告屏父流充电桩 60KW 充电桩 台 15 双枪 2000KVA 箱变 台 1

11、考虑到客户人群大多数为公司上班族以及拜访客户等人群，一般停 车时间在上班时间6-8小时，选用交流充电桩，用户可以利用工作时间 充电，下班充满后开回家，或者来拜访客户的停留时间一般在12小时左右，选用直流充电桩，可以满足来访客户或者短时间停留客户的快速补电需求。建议交流慢充和直流快充互方式，考虑到商业推广模式我司建议设置一定比例的广告屏交流充电桩可以实时播放广告信息，增加商业价值。考虑到电动汽车的保有量以及充电桩的使用率，和目前投资回 报率等以问题，项目一期准备对停车位进行10%配比，根据实际情况进行配比如下： 地下停车场为：439*0.10=44个 地上停车场为：928*0.1=93个 其中地

12、下停车场交直流充电桩配比情况建议为：交流7KW壁挂充电桩34台，60KW直流双枪充电桩5台覆盖十个车位。 地上停车场交直流充电桩配比情况建议为：交流7KW壁挂充电桩 68台其中5台广告屏是双枪交流充电桩共覆盖73个车位，充电时间为6小时左右充满100%,满足上班族充电需求，投资小。60KW直流双枪充电桩10台，覆盖20个车位。 单枪输出60KW满足40分钟补充电动汽车90%电量， 双枪同时输出每个枪30KW可以同时给两个车充电，时间为1小时左右，充满90%。 充电桩走线布置：地下车库建议线缆铺设应该配合整体大楼的线缆铺设进度，这样避免大楼完工后在重新进行充电桩线缆铺设增加人工及施工成本。 场地

13、除充电设施外还需变配电设施、室外停车场膜结构雨棚、监控后台设施、安防消防设施等。另外还有场站配套的检修区域及调度室，休息室等。具体实施细节如下。 变压器容量需求计算： 充电场站配电变压容量(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(3m,功率因数COS可以达到0.99,变压器容量计算如下： S1(交流)=NP/(COS*刀)=(97*7+15*14)/(0.99*0.99)=907KVA S2(直流)=NP/(COS*刀)=(60*15)/(0.99*0.90)=1011kVA 刀为变压器工作效

14、率，选取0.90。 配电容量为： SN=(Kx*S+Se)/Bm=(907+1011)*0.8+50)/0.8=1980kVA 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0.50.8。此处取值0.8,m为变压器最佳负荷率，取0.8。 Se为除去充电机外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。此处 汽车充电站专变容量选型：所需容量1980kVA，建议采用2000KVA的箱变。 1、地下车库充电桩布局图 2、地上停车场效果图：充电桩采用双向雨棚结构设计，雨棚采用膜结构, 位于充电车位上方，防止充电过程中淋雨 第四章中研充电站及充电桩介绍 充电站组成 充电站主要

15、有5大子系统、另加充电设备房组成。充电站执行功能的主要是：直流充电、交流充电系统；监控主要是由：配电检测、充电检测、以及安防系统组成；计量计费系统属电站用电量管理系统。配电系统属充电站电源管理设备。上述全部系统，保证充电站能够正常、安全、稳定、高效的运行。 (1)充电站组成系统框图如图4-1: 充电站 充电站监控系统 直流充电桩 配电监控系统 充电监控系统 视频监控系统 烟雾监控系统 直流一体式充电桩 广东中研能源有限公司自主研发的户外一体式电动汽车充电机适 用于户外直接安装，便于电动车分布式充电网络的电动车充电电源， 可快速，有效的部署充电网络，为电动汽车提供大功率充电服务。户 外一体式直流

16、充电机由一体式充电机及充电连接器组成，充电机由 15KW的高频开关整流模块组成，最多可安装12个高频开关整流模 块。适用于充电站、企业专用停车场的运行使用。 功能特点： 产品执行2015年4月实施的NB/T33008.1标准，并通过了目前 严酷等级最高的型式试验； 充电机及各种功能单元均为模块化设计，维护方便，维修过程无需 断电； 一体化设计，操作方便，维护简单； 后台通讯支持以太网、GPRS、3G（联通和电信）； 具有与站内监控系统通讯的功能，实现充电信息上传； 具有实时计费功能、语音功能、故障检测功能、故障记录功能、充 电记录功能、急停功能、直流绝缘保护功能、完善的安全防护功能 （如：电池

17、反接、短路保护、直流输出过、欠压保护等）； 高频开关电源模块内置CPU实现智能化管理，采用强迫风冷、高效率、高功率因数、高功率密度、高可靠性、占用空间小、带有热插拔和电池反接保护功能，安装简单方便。 产品名称 60KW 双枪充电机 60KW 双枪充电机 产品型号 ZYEQ-60KW/500V-U2R ZYEQ-60KW/750V-U2R 输入特性 输入电压（V） 304485（三相五线） 输入电流（A） 0.99 输入总谐波含量 5% 输入限功率 输入电压 Vin 为 304 5V260 5V,输出功率降额至 50% 待机功耗 0.5%0 输出特性 输出电压范围（V） 200500V 2007

18、50V 额定输出电流（A） 120 80 最大输出电流（A） 132 88 软启动时间（S） 38 输出电流调节范围 0%100%额定值 稳压精度 0.5% 产品名称 60KW 双枪充电机 60KW 双枪充电机 产品型号 ZYEQ-60KW/500V-U2R ZYEQ-60KW/750V-U2R 稳流精度 0.5% 纹波系数（峰峰值） 超小电压纹波峰峰值 02V 均流不平衡度 0 战,（50%100%额定负载） 音响噪音（dB） 65 保护特性 输出短路保护 短路时采用短路回缩恒流输出，可自恢复 输出过压保护 保护后无输出，不可恢复（需手动恢复） 输出欠压保护 保护后有输出，可恢复 输入过压保

19、护 保护后无输出，可恢复 输入欠压保护 保护后无输出，可恢复 过温保护 环境温度75C 4C 或者-40+4,模块关机保护 充电配置及执行标准 充电枪数量 2 充电电缆长度（m） 7.5 通信协议执行标准 GB/T27930-2011,NB/T33003-2010 充电机执行标准 NB/T33001-2010,NB/T33008.1-2013 环境参数 工作温度（C） -25+65 储存温度（C） -40+85 相对湿度 95%,无冷凝 大气压力（kPa） 70106 机械参数 尺寸（高 x宽 x深） （mm） 1550 x530 x700 产品名称 60KW 双枪充电机 60KW 双枪充电机

20、 产品型号 ZYEQ-60KW/500V-U2R ZYEQ-60KW/750V-U2R 重量(kg) 250 防护等级 IP54 交流充电桩 广东中研能源有限公司生产的交流充电桩，主要用于电动汽车交流充电，本产品集充电控制、人机交互、通讯、计量、计费于一体，并具有良好的防尘、防水功能，防护等级达到IP54,可在户外安全可靠运行。 充电桩遵循模块化设计原则， 可以灵活配置成7kW到40kW的 功率输出，满足不同容量的电动汽车充电需求，产品系列涵盖了单枪输出、双枪输出，是电动汽车经济充电的最佳选择。 本产品主要由人机交互触摸屏、读卡器、电能计量模块、通讯模块、充电接口、控制模块和桩体组成。充电桩具

21、有多重保护功能，输入输出具备双重安全保护措施，充电时可实时监测充电电缆的连接状态，连接异常时立即终止充电，确保充电过程中的人身和车辆安全。人性化的界面显示和控制引导功能，让客户方便完成充电过程；对外提供CAN、以太网、GPRS、WIFI等多种通信接口，与监控中心、运营管理中心实时通信，实时监测充电状态。 1、基本功能 ?人机交互功能 1）显示功能 充电桩能够显示各种状态下的相关信息，显示字符清晰、 完整，对比度高，不依靠环境光源辨认。 2）输入功能 充电桩具备手动设置充电参数的功能。 ?计量功能 1）交流充电桩配置多功能电能表，对输出电能量进行计量； 2）交流充电桩具有与计费装置的数据接口，具

22、有自动计费功 能。 3）交流充电桩提供实施电能计量表的现场检定的接口。 ?刷卡付费功能 交流充电桩配备IC卡读卡机，满足在线或离线状态下，完成 充电刷卡交易。 ?外部通信与监控功能 交流充电桩具备无线通信接口和有线数据接口（以太网、 CAN、3G、WIFI）,具备与上级监控管理系统数据交换功能; 可上传交流充电桩的运行状态参数，接受远程控制命令，实现 对交流充电桩工作状态的远程监测。 ?安全保护功能 1）交流充电桩具备急停开关，实现在充电过程中紧急切断输 出电源。 2）主回路具备带负载可分合电路。 3）交流充电桩具备过负荷保护、短路保护、漏电保护、过压 与欠压保护。 4）在充电过程中，充电连接

23、异常时，交流充电桩立即自动切 断输出电源。 ?自检功能 交流充电桩具备自检及故障报警功能。 2、技术性能 ?环境条件 1）工作温度：20c+50C,特殊区域可定制； 2）相对湿度：5%95%; 3）海拔高度：2000米。 ?电源条件 1）交流电压：220V10%; 2）交流频率：50Hz1Hzo ?结构性能 1）充电桩采用坚固的金属外壳。 2）充电桩的外壳防护等级不低于IP54。 3）结构上防止身体触及带电部分。 ?保护性能 1）三防（防潮湿、防霉变、防盐雾）保护：充电桩内印制电路板、接插件等电路进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，以保证充电桩在室外潮湿、盐雾的环境下正常运行。 2）防锈（防氧化）

24、保护：充电桩的铁质外壳、支架和零件采用双层防锈处理，非铁质的金属外壳具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。 3）防风保护：安装在室外平台上的充电桩以及暴露在外的部 件，能承受GB/T4797.5-1992中表9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭。 4）防盗保护：充电桩外壳门装有防盗锁，固定充电桩的螺栓是在打开外壳的门后才能安装或拆卸。 ?安全性能 1）充电桩的连接器保证操作人员在正常使用时不会触及到带电部件，同时保证带电部件不会接触到连接器的外壳。 2）充电桩具备漏电保护、过流保护、过压保护和防雷击保护装置。 3）充电桩具备急停开关，紧急情况下能快速切断输出电源。 4）充电桩的输入与输出回路

25、对地的绝缘电阻不小于10MQo 5）充电桩输入与输出回路对地，能够承受2kV历时1min的 工频耐压试验。 6）充电桩输入与输出回路对地，能够承受5kV标准雷电波的 冲击电压试验。 3、性能参数 序号 项目 单位 标准参数值 1 待机功耗 W W0.1%输出额定功率 2 输入冲击电流 A 110%额定输入电流 3 输出过冲电压 V 94 5 噪声 dB 65 6 振荡波抗扰度 3级（1MHz和100kHz） 7 静电放电抗扰度 3级 8 射频电磁场辐射抗扰度 3级 9 电快速瞬变脉冲群抗扰度 3级 10 浪涌（冲击）抗扰度 3级 11 射频场感应的传导骚扰抗扰度 3级 12 工频磁场抗扰度 4

26、级 13 阻尼振荡磁场抗扰度 4级 14 谐波电流限值要求（THD） % 5（A级设备） 15 防护等级 IP54 16 剩余电流保护额定动作电流 mA 30mA 17 剩余电流保护额定动作时间 s 10000 序号 项目 单位 标准参数值 19 平均故障间隔时间 h MTBF50000 4、技术参数 序号 项目 单位 标准参数值 1 额定功率 KW 7 2 交流输入电压 V 220 3 交流输入电流 A 32 4 父流电源频率 Hz 50 5 交流输出电压 V 220 6 交流输出电流 A 32 7 测量:精度 % W 由 8 通信方式 Ethernet、3G、Wifi 9 防护等级 IP5

27、4 10 外壳材质 铝 11 缆线长度 M 3 12 净重 KG 14 13 外观尺寸 mm 180*460*200 14 包装尺寸 mm 700*240*300 4,3 站内监控、计费 4.3,1站内监控介绍 监控系统设2台互为热备用的操作工作站兼数据服务器，是操作员实现过程监视与控制交互的人机接口，提供操作员授权，图表生成和调用功能。完成充电站各种控制调节命令操作以及系统故障时急处理功能。包括对整个充电站计算机监控系统的管理，数据库管理，在线及离线计算功能，各种图表，曲线的生成、语音报警、GPS对时等。 操作员站同时供运行值班人员使用，具有图形显示、全站运行监视 和控制功能，发操作控制命令

28、、召唤或定时打印、设定与变更工作方式等功能。全站所有的操作控制都可以通过鼠标及键盘而实现；通过彩色显示器都可以对全站的生产、设备运行作实时监控，并取得所需的各种信息。 服务器功能包括数据存储服务器、各种业务处理服务器端、协调完成各种闭锁操作与控制组成。 配电监控、数据采集、人机界面控制功能、报表打印。 4.3.2监控运行及功能 (1)系统运行 下图为直流充电站(本次项目方案，从架构上可以参考)通信三层架构图示。充电困=.二官门 TtWf6.K 省级近营监控 站内监控 充电桃 厄行拉河EJ猿 电金仅用 电上1车信归 IX 充电k信息 无电叨账事厘/毋I 时粗 巨二打鼓把21柔虹I 吗至H喟 星由

29、上塔 在充电流程中，充电桩控制单元、直流充电机控制单元、交流电能 表、直流电能表（内置于充电桩中）、车载BMS协调工作完成一次充 电任务。其中充电桩控制单元为与其他控制单元数据交互及控制的核 心，其工作流程如下： 电伯屏交投机 充电设箭交澳匕 隔直机段箝落 实际充电功率由电动汽车向充电设施发出申请，在充电过程中车载BMS通过CAN总线与充电桩实时交互数据，实时发送BCL（电池充电级别报文，详见Q/CSG11516.6-2010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）。充电桩收到功率请求后通过RS-485总线与直流充电机进行数据交换，发出功率调整指令，直流充电机监控单元收到指令后进行

30、计算调整各整流模块的输出功率。 充电启动时首先是恒流充电（通常为0.3C）,此阶段充电电流恒 定，电压逐渐升高。当电压达到车载BMS所请求的限定值时，转为恒压充电。在恒压充电过程中，电压恒定不变，电流平滑下降，直至车载BMS检测到车载蓄电池充满请求停止充电。 (2)主要功能 .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

31、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

32、率。 .管理功能：能量协调与管理：结合电能质量与当前设备的时间运行工况，对站内各种充电机的运行定值参数和运行状态进行调节，实现系统能量的协调和管理。 .用户交易信息管理： 对用户帐号中的消费信息以及车辆充电过程信息进行管理，如当前的剩余金额，充电历史记录。卡片对应车辆信息管理以及相关电池及单体电池若干信息的管理，充电过程的历史电流电压波形。 .设备管理：监控系统能自动统计设备运行小时数、动作次数、事故和故障次数以及相应的时间等，以便考核并合理安排运行和检修计划，设备检修要挂检修牌。 .管理维护：可供系统管理员进行系统维护用，可完成画面、数据库的定义、修改、系统参数的定义、修改，报表的制作、修改

33、等工作。 站内计费、安防 （1）计量计费系统 主要由计量部分和计费部分组成，计量部分由关口表（电表准确度0.5S,穿心式电流互感器准确度0.5S）、直流电表、交流电表（含三相表准确度0.5S与单相表准确度1.0级以及充电站计量管理机组成； 计费部分主要由计费工作站与服务器组成。 采用非接触CPU卡，在统一预付费售电系统平台进行CPU卡的管理。 计费按照不同时段的费率和充电电度数计算消费的金额，在充电机 或充电桩第二次刷卡时结算。 (2)安防监控系统 安防监控系统包括烟雾监控、主动红外线对射监控和视频监控。 烟雾监控对火灾进行监控，红外监控对非法闯入充电站进行监控，视频监控采用硬盘录像机实现。 手机APP 中研开发的监控运营网络平台为用户提供手机 APP 应用