充电站设计方案

1、中海油设计建设方案（一）制定：审核：批准：鼎充能源科技南京有限责任公司2016.51 术语和定义非车载充电机（off-board charger）：指采用传导方式将电网交流电能变换为直流电能，为电动汽车动力电池充电，提供 人机操作界面及直流接口，并具备相应测控保护功能的专用装置。非车载充电机主要由 交直流变换和直流输出控制两部分构成，分为一体式和分体式两种。一体式充电机（integrated charger）：指交直流变换和直流输出控制两部分结合成一体的非车载充电机。分体式充电机（split charger）：指交直流变换和直流输出控制两部分分立组成的非车载充电机，它们之间通过电缆 连接组成一

2、套完整的充电机。整流柜（rectifier cabinet）：指分体式充电机中完成交直流变换的部分，一般以标准机柜形式提供。直流充电桩（DC charge spots）：是分体式充电机的一部分，固定在地面，提供人机操作界面及直流输出接口的装置。 电池管理系统（BMS，battery management system）：监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态），对蓄电池系统充电、放电过程进行 有效管理，保证电池安全运行的电子装置。2 设计依据以电动车辆国家标准、以汽车加油加气设计与施工规范GB50156、国家电网公司 充电站相关的 6 项行业标准等技术规范文件为建设依据,以电动汽车市场需求发展

3、为导向， 采用模块化设计方法，充分体现系统扩展性和开放性。以标准化、通用化为工程实施原则， 为今后充电机推广使用奠定基础。本设计主要参照以下标准规范：电动汽车相关技术标准GB 50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范GB/T 18487.1-2001电动车辆传导充电系统 一般要求GB/T 18487.2-2001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GB/T 18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站） GB/T 19596-2004 电动汽车术语GB/T 20234-2011 电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通 用要

4、求QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池Q/GDW 233-2009 电动汽车非车载充电机通用技术要求Q/GDW 234-2009 电动汽车非车载充电机电气接口规范Q/GDW 235-2009 电动汽车非车载充电机通信规约Q/GDW 236-2009 电动汽车充电站通用要求Q/GDW 237-2009 电动汽车充电站布置设计导则Q/GDW 238-2009 电动汽车充电站供电系统规范NB/T 33001-2011 电动汽车非车载传导式充电机技术条件NB/T 33002-2011 电动汽车交流充电桩技术条件NB/T 27930-2011 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的

5、通信协 议电气技术标准GB 50052-95 供配电系统设计规范GB 50053-94 10kV 以下变电所设计规范GB 50054-95 低压配电设计规范；GB 50055-93 通用用电设备配电设计规范GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波GB/T 17215.211-2006交流电测量设备通用要求、试验和试验条件 GB/T 17215.322-2008静止式有功电能表 0.2S 级和 0.5S 级DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置JB/T 5777.4-2000

6、电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求 土建技术规范GB 50003-2001 砌体结构设计规范GB 50007-2002 地基基础设计规范GB 50010-2002 混凝土结构设计规范GB 50016-2006 建筑设计防火规范GB 50034-2004 建筑照明设计标准GB 50037-96 建筑地面设计规范GB 50057-1994 建筑物防雷设计规范GB 50067-97 汽车库，修车库，停车场设计防火规范GB 50202-2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准GB

7、 50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范JGJ 50-2001 城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ 100-98 汽车库建筑设计规范给排水设计规范GB 50013-2006 室外给水设计规范GB 50014-2006 室外排水设计规范GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范GB 50140-2005 建筑灭火器配置设计规范GB/T 50106-2001给水排水制图标准3 设计方案3.1 方案概述3.1.1 规模根据对现场的实际考察，现场共计车位 100 个，其中 120KW 直流双充 16 台，120KW 直流四充 4 台，60KW 直流双充 20 台共计 40 台充电机

8、，一座配电房和其他相关辅助设施。3.1.2 充电机及配电容量选择本充电站充电设备包括 40 台大型直流充电机用于大型车辆的直流充电；参考图片如下：一体式充电桩双枪头配电系统采用 1 台 4000kVA 干式低损耗非晶合金变压器，高压侧采用单路常供，单母 线接线方式，低压侧采用单母线接线方式，同时设置低压备用电源。3.1.3 场地布置充电工作区包括 100 个停车位，均为 10-12 米电动大巴停车位，40 个直流充电桩和一座 配电站，在停车区域醒目位置设置充电站标示，参考效果图和示意图如下。整体效果图车辆充电装细节效果图充电桩的防护：1、车轮处增加停车限位 2、充电桩周围增加防撞梁 3.2 一

9、次系统设计3.2 配电系统的设计3.2.1 概述在场地的一侧绿地上建设一个配电房。变压器按 1 台 4000kVA 变压器进行设计，10kV 接入点位置待定，变压器采用节能环保的蒸发冷却变压器或干式非晶合金变压器，该变压器损耗小，短路能力强，全密封结构，免维护，使用寿命长。配电系统包括高压开关柜、 变压器、低压开关柜、无功补偿装置和微机测控装置、配电监控等几个部分。3.2.2 配电容量计算充电站的规模为：120KW 直流充电桩 20 台，60KW 直流充电桩 20 台，分别布置 在每两辆电动大巴车末端之间。单台充电机的输入容量为：S Pcos （公式 1）式中： P单台充电机的输出功率；S单台

10、充电机的输入容量；cos充电机的功率因数,取 0.99；充电机的效率,取 0.94；由上式计算可得各种不同容量的充电机最大输入容量为：快速充电机：S=3600/0.99/0.94=3868kVA；快速充电机的同时系数为 0.9，则充电设备所需的配电总容量为： 3868*0.9=3481KVA考虑站内负荷和的冗余 1.1，则总配电容量为 3829kVA，选用 1 台 4000kVA 的变 压器。由于所有充电机均采用了有源功率因数校正技术，交流输入功率因数大于 0.99，电流谐波 THD 小于 5%，故无功补偿装置按变压器容量的 15% 选取两台自动无功补偿装置。3.2.3 配电开关选择1 、12

11、0kW 直流充电机配置空气开关 3P200A，60kW 直流充电机配置空气开关 3P160A，并备用两只空开预留备用，共计 40 只3.2.4 配电房电缆统计10kV 配电 1 回路，配电房输入电源，共计 1 路；每台 120kW 直流充电机交流电缆 三相五线制 3*70+2*35 1 根，共计 20 根；每台 60kW 直流充电机交流电缆三相五线制 3*35+2*16 1 根，共计 20 根；存在问题：电缆的长度现场测量施工后再定，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中置式开关柜，设进线计量柜、PT 及避雷 器柜、出线柜（按照电力设计部门设计为

12、准）。3.3 二次系统设计（以电力设计部门为准）建议：整个充电站的二次系统按综合自动化配置考虑。配置一面监控屏，屏上安装智能 通信装置、公用测控装置、视频监控装置。智能通信装置完成与站内可通信设备的接入，通过通讯采集设备信息。并具备向远方控 制中心传输信号的功能与接口。公用测控装置主要采集 0.4kV 侧开关的位置信号、负荷电流等，并提供一定的遥控输 出接点备用。10kV 进线配置微机保护，就地安装在开关柜上，具备三段式过流保护、过负荷保护、 低压保护、过压保护等保护功能，同时具备遥测、遥信、遥控的功能。可通过现场总线接入 智能通信装置，上传信息。3.4 充电机系统设计3.4.1 直流充电机直

13、流充电机采用整流设备为电动乘用车辆的蓄电池充电，包含功率单元、控制单元、电 气接口和通讯接口，一般由整流柜、直流充电桩、连接电缆和充电连接器等组成。直流充电 机一般功率较大，输出电流、电压变化范围较宽，可满足不同类型电动乘用车辆蓄电池的充 电需求。具体参数如下表：序号项目输入电压额定输出电压及显示分辨 率额定输出电流及显示分辨 率输出纹波输出电压控制稳定精度 输出电流控制稳定精度 工作效率功率因数总谐波电流输出电压调节范围 输出电流调节范围 输出电压、电流设定 冗余均流度保护功能技术指标输入：交流三相 380V15% 50Hz10%750V （0.1V）120A （0.1A）Vp-p1%0.5

14、%（40%-100%电压时测量）1%（10%-100%额定电流）94%（50%-100%额定功率时）0.99（50%-100%额定功率时）5%（50%-100%额定功率时）50%额定电压值连续可设定10%额定电流值连续可设定触摸屏设定和 BMS 通讯自动设定具有可热插拔替换3%输入过压保护（115%），输入欠压保护（ 85%），输出过流保护，输出过压保护， 输出欠压保护，过热保护，短路保护，输出反接保护，急停功能，联锁功能人机交互功能计量功能三防保护工作方式电池类型，充电电压，充电电流，电能量计量信息，人工输入显示信息，故障信息， 电池温度，充电时间对输出电量进行计量（Wh）防潮湿，防霉变，防

15、盐雾长期满负荷连续工作20安全指标额定电压 UiVU 60i60U 300i300U 750i绝缘电阻测试仪器的 电压等级（10M）V2505001000工频耐压试 验电压kV2.5冲击耐压试 验电压kV1512冷却方式防护等级上位机通信接口显示精度电源适用负载特性环境条件MTBF扩展功能定制功能3.5 充电桩的地基充电桩的尺寸如图所示：强制风冷室内 IP54支持 RS485/RS232/CAN2.0B（标配）GPRS/以太网通讯（选配）；能和 BMS （电池管理系统）通讯控制充电1%1 个字（计量范围 5100额定值）铅酸电池、锂电池、镍氢电池使用环境温度：-2050相对湿度：5%95%存储

16、温度：-4080海拔高度不超过 2000 米10000H(置信度 85%)通过多种通讯接口同充电站的监控系统连接，进行集中管理和监控。具有充电时间预约功能：可以预约充电开始时间具有双枪头自动切换功能：一台车辆充电结束后自动切换至另外一辆车充电，无需 人员值守。充电桩尺寸约：宽：650 深：710 高：1950考虑到雨水的浸泡和防水要求，建议浇筑地基，其尺寸为：750mm750mm要求：1、地基尺寸，宽 750mm*长 600mm*深 800mm，突出地面 300mm地基需用 C25 混凝土浇筑固定螺杆高出浇筑满 30mm，直径 M8 螺栓预埋穿线管，PVC 管材，直径 40mm地基旁边留地井，

17、方便接电缆线3.6 标识系统设计充电站标识系统主要包含： 1、车位的标识（用车位框标识） 2、车位编号（用阿拉伯 数字标识）3、充电桩地域警示标识（黑黄警示框线标识）4、充电桩编号（域名+阿拉伯数 字表示）3.7 其它相关专业设计3.7.1 命名方式充电站命名规则为：“地名”加“站名”加“充电站类型”。“充电站类型”分为：充电站、充放电站，其中：充放电站可以包括更换电池功能。 例如：广东惠州电动汽车充电站。充电机命名规则为：“充电站名称”加“编号”加“充电机”。例如：惠州公交充电站 1 号充电机。3.7.2 总平面设计充电工作区布置在遵循国家电网公司电动汽车充放电设施建设指导意见，参考汽 车加

18、油加气设计与施工规范GB50156 中有关平面布置要求的基础上，需要考虑大型车辆 靠近设备间，并尽量减少大型车辆与整流设备间之间距离，以降低大电流充电时的损耗。4 气电混合安全问题充电设备的安全性主要取决于所采用的器件。电子器件中易爆器件有：电解电容、钽电 容、高压功率管、整流管等；电子器材中易产生火花的有：断路器、接触器等。在充电设备 的设计过程中应尽量规避此类器件，如必须采用此类器件应首先选取具有防爆性能的同类产 品。充电设备的安全性还取决于充电设备的防护措施。对于采用了易爆器件的充电设备， 为提高其安全性，可采用密封加灌胶等封装方式。油电混合站中的充电设备主要包括：直流充电功率主机、直流

19、充电终端机、交流充电 桩、直流充电一体机。直流充电功率主机主要作用是产生高压大电流的直流电，在其内部不可避免的大量采用了电解电容、功率管、整流管等易爆器件及断路器、接触器等易产生火花的器材，对于此 类主机采用灌胶密封的方式成本较高且不利于维护，安全性较差。直流充电终端机主要作用是人机交互、计量计费，其内部没有功率器件，功率等级小、 发热量小，易于灌胶密封，安全性较高。交流充电桩主要提供交流慢充，内部无功率器件，不会产生爆炸，但是有接触器、断路器等易产生火花的器材，安全性一般，如采用防爆断路器和接触器，可以进一步提升其安 全性。直流充电一体机主要作用是产生高压大电流的直流电的同时进行人机交互和计

20、量计费。在其内部不可避免的大量采用了电解电容、功率管、整流管等易爆器件及断路器、接触器等易产生火花的器材，安全性较差，但其功率相对于直流充电功率主机来讲较小（一般设计在 30kW 以内），热量也不大，可以采用灌胶或密封的方式提高其安全性。我司在现有产品的基础上，针对特定的应用环境，对现有的软硬件设备进行了改进升 级。1）充电终端充电终端是安装在充电现场且距离加油机最近的设备，它的可靠运行，关系到整个充电站的安全。该设备除了与汽车接驳的电连接器以外，其他部件设计上完全封闭在箱体内，与外部环境完全隔离。裸露在外的连接器触点，设计上主要考虑充电过程中意外引起的带电插拔，从而引起电火花的问题。针对这一

21、隐患，在设计中我们通过对现有硬件进行改进同时结合相应的软件控制，确保在任何情况下，裸露在外的连接器端子不带电，从根本上避免电 火花的产生。例如：用户在进行充电时，从充电终端上取下充电枪直到可靠地与汽车接驳的全过程，我们通过软、硬件设计双重保证充电枪头始终不会带电；如果，充电过程中，连接器与汽车意外脱开，系统将在最短时间内（小于 100mS）保证连接器完全不带电，从而确保充电过 程的安全。2）软件升级为了确保油电混合充电站的安全可靠运行，我司在现有产品的基础上增加了更多的软 件监控功能。a、5 级油气预警系统该系统主要功能是对充电站内的环境进行实时监控，汇总收集到的环境参数作为优先级最高的充电站

22、运行管理依据。该系统通过温度传感器与气体浓度分析仪实时采集上报的信息（次/60 秒），不仅是充电过程的每一个环节动作的必要条件，同时，也是充电站5 级油 气预警系统的分级依据。表 3 为 5 级油气预警系统的工作说明。表 3 5 级油气预警系统预 警环 境 参充电站全系统状态级别数 a级级aAA a 环境正常，各系统可执行当前动作温度、浓度较高，排风系统低转速运行B级B a 温度、浓度高，充电终端断电，排风系统高转速运行C级C a 温度、浓度很高，配电房只保留照明电源、预警系统电源D级 Da和排风系统供电，其余电源切断温度、浓度达到极度危险级别，发出声光报警，切断全站供电，加油区停用，启用应急

23、照明电源，非专业人士撤离现场补充说明：充电终端在开机自检程序中加入了环境检测显示界面；其余实时监控的环 境状态均转入后台运行。b、充电系统遥控开关机该功能主要用于系统检修前后以及出现紧急情况时，为了人员安全，可在危险区外对充电站内的各个关键电气设备进行遥控操作。对象主要包括：配电柜、充电主机、充电终端 以及安防系统。电气设备的故障常在开关机时出现，因此，对于整个油电混合充电站系统，此时异常情况出现的概率也比较高。加入该系统可以更有力地保障在此种情况下的工作人员的安全。例如：在一次大的系统检修完成后，工作人员可以撤离至安全区，遥控开启安防系统的配电，对全站进行自检；自检通过后，可以依次打开照明系

24、统、排风系统、直流主机及充 电终端等设备。5 配置概算表项目设备名称单价单位数量总价备注10KV 配电柜变压器（4000KVA*1） 400V 动力配电柜 10 台 有源滤波电容补偿柜*1 直流电源屏& 2500A 母线槽 10KV 进线电缆打包总价预算2100000以上均以中高档 配置的价格（变 动空间幅度大， 可以当地电力部 门设计为准）， 如果需要再考虑 预留空间。供 配电进 线 电 缆+2*16mm2进 线 电 缆+2*35mm2进 线 电 缆+2*240mm23*35mm23*70mm23*400mm2126210882米米米实测实测实测20 台 60KW20 台 120KW配 电

25、房 至 现 场 10 台配电柜总 进线元 /电缆铺设500人 /6 人 1545000充 电 60KW 直流一体充电桩84000天天台 2016800相 关00设备120KW 直流一体充电桩168000台 203360000监 控系统工 控机GPS时钟UPS电源写 卡器后台计费控制软件数据集中监控EVOC 研华工控机卫星同步时钟2KV 2 小时明华25380550000500060005400300套套台台台台113252538055000015000600010800900选配选配选配选配选配砖混、人字架、瓦厂内监控室（选配）3200m228 89600片 屋 面 ， 一般装修（地面地砖）砖

26、混、人字架、瓦充电桩监控室 （选配）3400m228 95200片 屋 面 ， 地面一般装修，含电缆沟、接地桩 砖混、人字架、瓦配电房 1 间 800m2300 240000片 屋 面 ， 含电缆沟、接地桩、自流地坪充电桩其他项目费用1000400000m2项实测1400000含电缆沟、盖板 申请电力，环保， 消防等费用桩 到 桩 基 的 固充电桩设备安装40台 50020000定，通电接线和系统调试服务系统联调服务费 500元 /人 /天2 人30 天30000系统联调：不包 含数据集中监控 系统如需要则增 加一个月用户培训及售后服务 配电部分价格一次 2 天免费培 训2145000+（电缆

27、充电桩部分价格（含充电桩）土建施工部分报价及辅材）实测 5490000240000+ 电 缆 沟土建实测预算总价预计可以申请补贴预计实际花费中海油设计建设方案（二）制定：审核：批准：鼎充能源科技南京有限责任公司2016.51 术语和定义非车载充电机（off-board charger）：指采用传导方式将电网交流电能变换为直流电能，为电动汽车动力电池充电，提供 人机操作界面及直流接口，并具备相应测控保护功能的专用装置。非车载充电机主要由 交直流变换和直流输出控制两部分构成，分为一体式和分体式两种。一体式充电机（integrated charger）：指交直流变换和直流输出控制两部分结合成一体的非

28、车载充电机。分体式充电机（split charger）：指交直流变换和直流输出控制两部分分立组成的非车载充电机，它们之间通过电缆 连接组成一套完整的充电机。整流柜（rectifier cabinet）：指分体式充电机中完成交直流变换的部分，一般以标准机柜形式提供。直流充电桩（DC charge spots）：是分体式充电机的一部分，固定在地面，提供人机操作界面及直流输出接口的装置。 电池管理系统（BMS，battery management system）：监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态），对蓄电池系统充电、放电过程进行 有效管理，保证电池安全运行的电子装置。2 设计依据以电动车辆国家

29、标准、以汽车加油加气设计与施工规范GB50156、国家电网公司 充电站相关的 6 项行业标准等技术规范文件为建设依据,以电动汽车市场需求发展为导向， 采用模块化设计方法，充分体现系统扩展性和开放性。以标准化、通用化为工程实施原则， 为今后充电机推广使用奠定基础。本设计主要参照以下标准规范：电动汽车相关技术标准GB 50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范GB/T 18487.1-2001电动车辆传导充电系统 一般要求GB/T 18487.2-2001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GB/T 18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（

30、站） GB/T 19596-2004 电动汽车术语GB/T 20234-2011 电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通 用要求QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池Q/GDW 233-2009 电动汽车非车载充电机通用技术要求Q/GDW 234-2009 电动汽车非车载充电机电气接口规范Q/GDW 235-2009 电动汽车非车载充电机通信规约Q/GDW 236-2009 电动汽车充电站通用要求Q/GDW 237-2009 电动汽车充电站布置设计导则Q/GDW 238-2009 电动汽车充电站供电系统规范NB/T 33001-2011 电动汽车非车载传导式充电机技术

31、条件NB/T 33002-2011 电动汽车交流充电桩技术条件NB/T 27930-2011 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 议电气技术标准GB 50052-95 供配电系统设计规范GB 50053-94 10kV 以下变电所设计规范GB 50054-95 低压配电设计规范；GB 50055-93 通用用电设备配电设计规范GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波GB/T 17215.211-2006交流电测量设备通用要求、试验和试验条件 GB/T 17215.322

32、-2008静止式有功电能表 0.2S 级和 0.5S 级DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置JB/T 5777.4-2000 电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求 土建技术规范GB 50003-2001 砌体结构设计规范GB 50007-2002 地基基础设计规范GB 50010-2002 混凝土结构设计规范GB 50016-2006 建筑设计防火规范GB 50034-2004 建筑照明设计标准GB 50037-96 建筑地面设计规范GB 50057-1994 建筑物防雷设计规范GB 50067-97 汽车库，修车库，停车场设计防火规范GB 50202-2002 建筑地基基

33、础工程施工质量验收规范GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范JGJ 50-2001 城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ 100-98 汽车库建筑设计规范给排水设计规范GB 50013-2006 室外给水设计规范GB 50014-2006 室外排水设计规范GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范GB 50140-2005 建筑灭火器配置设计规范GB/T 50106-2001给水排水制图标准3 设计方案3.1 方案概述3.1.1 规模根据对现场的实际考察，现

34、场共计车位 100 个，每 4 个车位配置一台直流充电装置， 共计 25 台充电机，一座配电房和其他相关辅助设施。3.1.2 充电机及配电容量选择本充电站充电设备包括 25 台 DC120KW 大型四充直流充电机用于大型车辆的直流充电； 参考图片如下：一体式充电桩双枪头配电系统采用 1 台 4000kVA 干式低损耗非晶合金变压器，高压侧采用单路常供，单母 线接线方式，低压侧采用单母线接线方式，同时设置低压备用电源。3.1.3 场地布置充电工作区包括 100 个停车位，均为 10-12 米电动大巴停车位，25 个四充直流 120KW 充电桩和一座配电站，在停车区域醒目位置设置充电站标示，参考效

35、果图和示意图如下。整体效果图车辆充电装细节效果图充电桩的防护：1、车轮处增加停车限位 2、充电桩周围增加防撞梁 3.2 一次系统设计3.2 配电系统的设计3.2.1 概述在场地的一侧绿地上建设一个配电房。变压器按 1 台 4000kVA 变压器进行设计，10kV 接入点位置待定，变压器采用节能环保的蒸发冷却变压器或干式非晶合金变压器，该变压器损耗小，短路能力强，全密封结构，免维护，使用寿命长。配电系统包括高压开关柜、 变压器、低压开关柜、无功补偿装置和微机测控装置、配电监控等几个部分。3.2.2 配电容量计算充电站的规模为：120KW 直流充电桩 25 台，分别布置在每两辆电动大巴车末端之 间

36、。单台充电机的输入容量为：S Pcos （公式 1）式中： P单台充电机的输出功率；S单台充电机的输入容量；cos充电机的功率因数,取 0.99；充电机的效率,取 0.94；由上式计算可得各种不同容量的充电机最大输入容量为：120kW 快速充电机：S=60000/0.99/0.94*25=3223kVA；120kW 快速充电机的同时系数为 0.9，则充电设备所需的配电总容量为： 3223*0.9=2901KVA考虑站内负荷和的冗余 1.1，则总配电容量为 3191kVA，选用 1 台 4000kVA 的变 压器。由于所有充电机均采用了有源功率因数校正技术，交流输入功率因数大于 0.99，电流谐

37、波 THD 小于 5%，故无功补偿装置按变压器容量的 15% 选取两台自动无功补偿装置。3.2.3 配电开关选择1、每个 120kW 直流充电机配置空气开关 3P200A，并备用两只空开预留备用，共 计 27 只3.2.4 配电房电缆统计10kV 配电 1 回路，配电房输入电源，共计 1 路；每台 120kW 直流充电机交流电缆 三相五线制 3*70+2*35A 1 根，共计 25 根；存在问题：电缆的长度现场测量施工后再定，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中置式开关柜，设进线计量柜、PT 及避雷 器柜、出线柜（按照电力设计部门设计为准）。3

38、.3 二次系统设计（以电力设计部门为准）建议：整个充电站的二次系统按综合自动化配置考虑。配置一面监控屏，屏上安装智能 通信装置、公用测控装置、视频监控装置。智能通信装置完成与站内可通信设备的接入，通过通讯采集设备信息。并具备向远方控 制中心传输信号的功能与接口。公用测控装置主要采集 0.4kV 侧开关的位置信号、负荷电流等，并提供一定的遥控输 出接点备用。10kV 进线配置微机保护，就地安装在开关柜上，具备三段式过流保护、过负荷保护、 低压保护、过压保护等保护功能，同时具备遥测、遥信、遥控的功能。可通过现场总线接入 智能通信装置，上传信息。3.4 充电机系统设计3.4.1 直流充电机直流充电机

39、采用整流设备为电动乘用车辆的蓄电池充电，包含功率单元、控制单元、电 气接口和通讯接口，一般由整流柜、直流充电桩、连接电缆和充电连接器等组成。直流充电 机一般功率较大，输出电流、电压变化范围较宽，可满足不同类型电动乘用车辆蓄电池的充 电需求。具体参数如下表：序号项目输入电压额定输出电压及显示分辨 率额定输出电流及显示分辨 率输出纹波输出电压控制稳定精度 输出电流控制稳定精度 工作效率功率因数总谐波电流输出电压调节范围 输出电流调节范围 输出电压、电流设定 冗余均流度保护功能技术指标输入：交流三相 380V15% 50Hz10%750V （0.1V）100A （0.1A）Vp-p1%0.5%（40

40、%-100%电压时测量）1%（10%-100%额定电流）94%（50%-100%额定功率时）0.99（50%-100%额定功率时）5%（50%-100%额定功率时）50%额定电压值连续可设定10%额定电流值连续可设定触摸屏设定和 BMS 通讯自动设定具有可热插拔替换3%输入过压保护（115%），输入欠压保护（ 85%），输出过流保护，输出过压保护， 输出欠压保护，过热保护，短路保护，输出反接保护，急停功能，联锁功能人机交互功能计量功能三防保护工作方式电池类型，充电电压，充电电流，电能量计量信息，人工输入显示信息，故障信息， 电池温度，充电时间对输出电量进行计量（Wh）防潮湿，防霉变，防盐雾长期

41、满负荷连续工作20安全指标额定电压 UiVU 60i60U 300i300U 750i绝缘电阻测试仪器的 电压等级（10M）V2505001000工频耐压试 验电压kV2.5冲击耐压试 验电压kV1512冷却方式防护等级上位机通信接口显示精度电源适用负载特性环境条件MTBF扩展功能定制功能3.5 充电桩的地基充电桩的尺寸如图所示：强制风冷室内 IP54支持 RS485/RS232/CAN2.0B（标配）GPRS/以太网通讯（选配）；能和 BMS （电池管理系统）通讯控制充电1%1 个字（计量范围 5100额定值）铅酸电池、锂电池、镍氢电池使用环境温度：-2050相对湿度：5%95%存储温度：-

42、4080海拔高度不超过 2000 米10000H(置信度 85%)通过多种通讯接口同充电站的监控系统连接，进行集中管理和监控。具有充电时间预约功能：可以预约充电开始时间具有双枪头自动切换功能：一台车辆充电结束后自动切换至另外一辆车充电，无需 人员值守。充电桩尺寸约：宽：650 深：710 高：1950考虑到雨水的浸泡和防水要求，建议浇筑地基，其尺寸为：750mm750mm要求：1、地基尺寸，宽 750mm*长 600mm*深 800mm，突出地面 300mm地基需用 C25 混凝土浇筑固定螺杆高出浇筑满 30mm，直径 M8 螺栓预埋穿线管，PVC 管材，直径 40mm地基旁边留地井，方便接电

43、缆线3.6 标识系统设计充电站标识系统主要包含： 1、车位的标识（用车位框标识） 2、车位编号（用阿拉伯 数字标识）3、充电桩地域警示标识（黑黄警示框线标识）4、充电桩编号（域名+阿拉伯数 字表示）3.7 其它相关专业设计3.7.1 命名方式充电站命名规则为：“地名”加“站名”加“充电站类型”。“充电站类型”分为：充电站、充放电站，其中：充放电站可以包括更换电池功能。 例如：广东惠州电动汽车充电站。充电机命名规则为：“充电站名称”加“编号”加“充电机”。例如：惠州公交充电站 1 号充电机。3.7.2 总平面设计充电工作区布置在遵循国家电网公司电动汽车充放电设施建设指导意见，参考汽 车加油加气设

44、计与施工规范GB50156 中有关平面布置要求的基础上，需要考虑大型车辆 靠近设备间，并尽量减少大型车辆与整流设备间之间距离，以降低大电流充电时的损耗。4 气电混合安全问题充电设备的安全性主要取决于所采用的器件。电子器件中易爆器件有：电解电容、钽电 容、高压功率管、整流管等；电子器材中易产生火花的有：断路器、接触器等。在充电设备 的设计过程中应尽量规避此类器件，如必须采用此类器件应首先选取具有防爆性能的同类产 品。充电设备的安全性还取决于充电设备的防护措施。对于采用了易爆器件的充电设备， 为提高其安全性，可采用密封加灌胶等封装方式。油电混合站中的充电设备主要包括：直流充电功率主机、直流充电终端

45、机、交流充电 桩、直流充电一体机。直流充电功率主机主要作用是产生高压大电流的直流电，在其内部不可避免的大量采用了电解电容、功率管、整流管等易爆器件及断路器、接触器等易产生火花的器材，对于此 类主机采用灌胶密封的方式成本较高且不利于维护，安全性较差。直流充电终端机主要作用是人机交互、计量计费，其内部没有功率器件，功率等级小、 发热量小，易于灌胶密封，安全性较高。交流充电桩主要提供交流慢充，内部无功率器件，不会产生爆炸，但是有接触器、断路器等易产生火花的器材，安全性一般，如采用防爆断路器和接触器，可以进一步提升其安 全性。直流充电一体机主要作用是产生高压大电流的直流电的同时进行人机交互和计量计费。

46、在其内部不可避免的大量采用了电解电容、功率管、整流管等易爆器件及断路器、接触器等易产生火花的器材，安全性较差，但其功率相对于直流充电功率主机来讲较小（一般设计在 30kW 以内），热量也不大，可以采用灌胶或密封的方式提高其安全性。我司在现有产品的基础上，针对特定的应用环境，对现有的软硬件设备进行了改进升 级。1）充电终端充电终端是安装在充电现场且距离加油机最近的设备，它的可靠运行，关系到整个充电站的安全。该设备除了与汽车接驳的电连接器以外，其他部件设计上完全封闭在箱体内，与外部环境完全隔离。裸露在外的连接器触点，设计上主要考虑充电过程中意外引起的带电插拔，从而引起电火花的问题。针对这一隐患，在设计中我们通过对现有硬件进行改进同时结合相应的软件控制，确保在任何情况下，裸露在外的连接器端子不带电，从根本上避免电 火花的产生。例如：用户在进行充电时，从充电终端上取下充电枪直到可靠地与汽车接驳的全过程，我们通过软、硬件设计双重保证充电枪头始终不会带电；如果，充电过程中，连接器与汽车意外脱开，系统将在最短时间内（小于 100mS）保证连接器完全不带电，从而确保充电过 程的安全。2）软件升级为了确保油电混合充电站的安全可靠运行，我司在现有产品的基础上增加了更多的软 件监控功能。a