充電站設計方案.docx

精選資料中海油設計建設方案（一）制定：審核：批準：鼎充能源科技南京有限責任公司2016.51 術語和定義非車載充電機（off-board charger）：指采用傳導方式將電網交流電能變換為直流電能，為電動汽車動力電池充電，提供人機操作界面及直流接口，并具備相應測控保護功能的專用裝置。非車載充電機主要由交直流變換和直流輸出控制兩部分構成，分為一體式和分體式兩種。一體式充電機（integrated charger）：指交直流變換和直流輸出控制兩部分結合成一體的非車載充電機。分體式充電機（split charger）：指交直流變換和直流輸出控制兩部分分立組成的非車載充電機，它們之間通過電纜連接組成一套完整的充電機。整流柜（rectifier cabinet）：指分體式充電機中完成交直流變換的部分，一般以標準機柜形式提供。直流充電樁（DC charge spots）：是分體式充電機的一部分，固定在地面，提供人機操作界面及直流輸出接口的裝置。電池管理系統（BMS，battery management system）：監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)），對蓄電池系統充電、放電過程進行有效管理，保證電池安全運行的電子裝置。2設計依據以電動車輛國家標準、以汽車加油加氣設計與施工規(guī)范GB50156、國家電網公司充電站相關的6項行業(yè)標準等技術規(guī)范文件為建設依據,以電動汽車市場需求發(fā)展為導向，采用模塊化設計方法，充分體現系統擴展性和開放性。以標準化、通用化為工程實施原則，為今后充電機推廣使用奠定基礎。本設計主要參照以下標準規(guī)范：電動汽車相關技術標準GB 50156-2002 汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范GB/T 18487.1-2001電動車輛傳導充電系統 一般要求GB/T 18487.2-2001電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流電源的連接要求GB/T 18487.3-2001電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流充電機（站）GB/T 19596-2004 電動汽車術語GB/T 20234-2011 電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求QC/T 743-2006 電動汽車用鋰離子蓄電池Q/GDW 233-2009 電動汽車非車載充電機通用技術要求Q/GDW 234-2009 電動汽車非車載充電機電氣接口規(guī)范Q/GDW 235-2009 電動汽車非車載充電機通信規(guī)約Q/GDW 236-2009 電動汽車充電站通用要求Q/GDW 237-2009 電動汽車充電站布置設計導則Q/GDW 238-2009 電動汽車充電站供電系統規(guī)范NB/T 33001-2011 電動汽車非車載傳導式充電機技術條件NB/T 33002-2011 電動汽車交流充電樁技術條件NB/T 27930-2011 電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議電氣技術標準GB 50052-95 供配電系統設計規(guī)范GB 50053-94 10kV以下變電所設計規(guī)范GB 50054-95 低壓配電設計規(guī)范；GB 50055-93 通用用電設備配電設計規(guī)范GB 50217-2007 電力工程電纜設計規(guī)范GB 12326-2000 電能質量電壓波動和閃變GB/T 14549-93 電能質量 公用電網諧波GB/T 17215.211-2006交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件GB/T 17215.322-2008靜止式有功電能表0.2S級和0.5S級DL/T 856-2004 電力用直流電源監(jiān)控裝置JB/T 5777.4-2000 電力系統直流電源設備通用技術條件及安全要求土建技術規(guī)范GB 50003-2001 砌體結構設計規(guī)范GB 50007-2002 地基基礎設計規(guī)范GB 50010-2002 混凝土結構設計規(guī)范GB 50016-2006 建筑設計防火規(guī)范GB 50034-2004 建筑照明設計標準GB 50037-96 建筑地面設計規(guī)范GB 50057-1994 建筑物防雷設計規(guī)范GB 50067-97 汽車庫，修車庫，停車場設計防火規(guī)范GB 50202-2002 建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB 50204-2002 混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范GB 50300-2001 建筑工程施工質量驗收統一標準GB 50303-2002 建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范JGJ 50-2001 城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范JGJ 100-98 汽車庫建筑設計規(guī)范給排水設計規(guī)范GB 50013-2006 室外給水設計規(guī)范GB 50014-2006 室外排水設計規(guī)范GB 50015-2003 建筑給水排水設計規(guī)范GB 50140-2005 建筑滅火器配置設計規(guī)范GB/T 50106-2001給水排水制圖標準3設計方案3.1方案概述3.1.1規(guī)模根據對現場的實際考察，現場共計車位100個，其中120KW直流雙充16臺，120KW直流四充4臺，60KW直流雙充20臺共計40臺充電機，一座配電房和其他相關輔助設施。3.1.2充電機及配電容量選擇本充電站充電設備包括40臺大型直流充電機用于大型車輛的直流充電；參考圖片如下：一體式充電樁雙槍頭配電系統采用1臺4000kVA干式低損耗非晶合金變壓器，高壓側采用單路常供，單母線接線方式，低壓側采用單母線接線方式，同時設置低壓備用電源。3.1.3場地布置充電工作區(qū)包括100個停車位，均為10-12米電動大巴停車位，40個直流充電樁和一座配電站，在停車區(qū)域醒目位置設置充電站標示，參考效果圖和示意圖如下。整體效果圖車輛充電裝細節(jié)效果圖充電樁的防護：1、車輪處增加停車限位 2、充電樁周圍增加防撞梁3.2一次系統設計3.2 配電系統的設計3.2.1 概述在場地的一側綠地上建設一個配電房。變壓器按1臺4000kVA變壓器進行設計，10kV接入點位置待定，變壓器采用節(jié)能環(huán)保的蒸發(fā)冷卻變壓器或干式非晶合金變壓器，該變壓器損耗小，短路能力強，全密封結構，免維護，使用壽命長。配電系統包括高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜、無功補償裝置和微機測控裝置、配電監(jiān)控等幾個部分。3.2.2 配電容量計算充電站的規(guī)模為：120KW直流充電樁20臺，60KW直流充電樁20臺，分別布置在每兩輛電動大巴車末端之間。單臺充電機的輸入容量為： （公式1）式中：P單臺充電機的輸出功率； 單臺充電機的輸入容量； 充電機的功率因數,取0.99； 充電機的效率,取0.94；由上式計算可得各種不同容量的充電機最大輸入容量為：快速充電機：S=3600/0.99/0.94=3868kVA；快速充電機的同時系數為0.9，則充電設備所需的配電總容量為： 3868*0.9=3481KVA考慮站內負荷和的冗余1.1，則總配電容量為3829kVA，選用1臺4000kVA的變壓器。由于所有充電機均采用了有源功率因數校正技術，交流輸入功率因數大于0.99，電流諧波THD小于5%，故無功補償裝置按變壓器容量的15%選取兩臺自動無功補償裝置。3.2.3 配電開關選擇1、120kW直流充電機配置空氣開關3P200A，60kW直流充電機配置空氣開關3P160A，并備用兩只空開預留備用，共計40只3.2.4 配電房電纜統計1、10kV配電 1回路，配電房輸入電源，共計1路；2、每臺120kW直流充電機交流電纜 三相五線制3*70+2*35 1根，共計20根； 每臺60kW直流充電機交流電纜 三相五線制3*35+2*16 1根，共計20根；存在問題：電纜的長度現場測量施工后再定，進線電源采用10kV單路供電，10kV側采用單母線接線方式。高壓柜采用真空斷路器中置式開關柜，設進線計量柜、PT及避雷器柜、出線柜（按照電力設計部門設計為準）。3.3二次系統設計（以電力設計部門為準） 建議：整個充電站的二次系統按綜合自動化配置考慮。配置一面監(jiān)控屏，屏上安裝智能通信裝置、公用測控裝置、視頻監(jiān)控裝置。 智能通信裝置完成與站內可通信設備的接入，通過通訊采集設備信息。并具備向遠方控制中心傳輸信號的功能與接口。 公用測控裝置主要采集0.4kV側開關的位置信號、負荷電流等，并提供一定的遙控輸出接點備用。 10kV進線配置微機保護，就地安裝在開關柜上，具備三段式過流保護、過負荷保護、低壓保護、過壓保護等保護功能，同時具備遙測、遙信、遙控的功能?？赏ㄟ^現場總線接入智能通信裝置，上傳信息。3.4充電機系統設計3.4.1 直流充電機直流充電機采用整流設備為電動乘用車輛的蓄電池充電，包含功率單元、控制單元、電氣接口和通訊接口，一般由整流柜、直流充電樁、連接電纜和充電連接器等組成。直流充電機一般功率較大，輸出電流、電壓變化范圍較寬，可滿足不同類型電動乘用車輛蓄電池的充電需求。具體參數如下表：序號項目技術指標1輸入電壓輸入：交流三相380V15% 50Hz10%2額定輸出電壓及顯示分辨率750V （0.1V）3額定輸出電流及顯示分辨率120A （0.1A）4輸出紋波Vp-p1%5輸出電壓控制穩(wěn)定精度0.5%（40%-100%電壓時測量）6輸出電流控制穩(wěn)定精度1%（10%-100%額定電流）7工作效率94%（50%-100%額定功率時）8功率因數0.99（50%-100%額定功率時）9總諧波電流5%（50%-100%額定功率時）10輸出電壓調節(jié)范圍50%額定電壓值連續(xù)可設定 11輸出電流調節(jié)范圍10%額定電流值連續(xù)可設定 12輸出電壓、電流設定觸摸屏設定和BMS通訊自動設定13冗余具有可熱插拔替換14均流度3%15保護功能輸入過壓保護（115%），輸入欠壓保護（85%），輸出過流保護，輸出過壓保護，輸出欠壓保護，過熱保護，短路保護，輸出反接保護，急停功能，聯鎖功能16人機交互功能電池類型，充電電壓，充電電流，電能量計量信息，人工輸入顯示信息，故障信息，電池溫度，充電時間17計量功能對輸出電量進行計量（Wh）18三防保護防潮濕，防霉變，防鹽霧19工作方式長期滿負荷連續(xù)工作20安全指標額定電壓Ui絕緣電阻測試儀器的電壓等級（10M）工頻耐壓試驗電壓沖擊耐壓試驗電壓VVkVkVUi602501160Ui30050025300Ui75010002.51221冷卻方式強制風冷 22防護等級室內IP5423上位機通信接口支持RS485/RS232/CAN2.0B（標配）GPRS/以太網通訊（選配）；能和BMS（電池管理系統）通訊控制充電24顯示精度1%1個字（計量范圍5100額定值）25電源適用負載特性鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池26環(huán)境條件使用環(huán)境溫度：-2050相對濕度：5%95%存儲溫度：-4080海拔高度不超過2000米27MTBF10000H(置信度85%)28擴展功能通過多種通訊接口同充電站的監(jiān)控系統連接，進行集中管理和監(jiān)控。29定制功能具有充電時間預約功能：可以預約充電開始時間具有雙槍頭自動切換功能：一臺車輛充電結束后自動切換至另外一輛車充電，無需人員值守。3.5 充電樁的地基充電樁的尺寸如圖所示： 充電樁尺寸約：寬：650深：710高：1950考慮到雨水的浸泡和防水要求，建議澆筑地基，其尺寸為： 750mm 750mm要求：1、地基尺寸，寬750mm*長600mm*深800mm，突出地面300mm 2、地基需用C25混凝土澆筑 3、固定螺桿高出澆筑滿30mm，直徑M8螺栓 4、預埋穿線管，PVC管材，直徑40mm 5、地基旁邊留地井，方便接電纜線3.6標識系統設計充電站標識系統主要包含：1、車位的標識（用車位框標識）2、車位編號（用阿拉伯數字標識）3、充電樁地域警示標識（黑黃警示框線標識）4、充電樁編號（域名+阿拉伯數字表示）3.7 其它相關專業(yè)設計3.7.1命名方式充電站命名規(guī)則為：“地名”加“站名”加“充電站類型”?！俺潆娬绢愋汀狈譃椋撼潆娬?、充放電站，其中：充放電站可以包括更換電池功能。例如：廣東惠州電動汽車充電站。充電機命名規(guī)則為：“充電站名稱”加“編號”加“充電機”。例如：惠州公交充電站1號充電機。3.7.2 總平面設計充電工作區(qū)布置在遵循國家電網公司電動汽車充放電設施建設指導意見，參考汽車加油加氣設計與施工規(guī)范GB50156中有關平面布置要求的基礎上，需要考慮大型車輛靠近設備間，并盡量減少大型車輛與整流設備間之間距離，以降低大電流充電時的損耗。4氣電混合安全問題 充電設備的安全性主要取決于所采用的器件。電子器件中易爆器件有：電解電容、鉭電容、高壓功率管、整流管等；電子器材中易產生火花的有：斷路器、接觸器等。在充電設備的設計過程中應盡量規(guī)避此類器件，如必須采用此類器件應首先選取具有防爆性能的同類產品。充電設備的安全性還取決于充電設備的防護措施。對于采用了易爆器件的充電設備，為提高其安全性，可采用密封加灌膠等封裝方式。油電混合站中的充電設備主要包括：直流充電功率主機、直流充電終端機、交流充電樁、直流充電一體機。直流充電功率主機主要作用是產生高壓大電流的直流電，在其內部不可避免的大量采用了電解電容、功率管、整流管等易爆器件及斷路器、接觸器等易產生火花的器材，對于此類主機采用灌膠密封的方式成本較高且不利于維護，安全性較差。直流充電終端機主要作用是人機交互、計量計費，其內部沒有功率器件，功率等級小、發(fā)熱量小，易于灌膠密封，安全性較高。交流充電樁主要提供交流慢充，內部無功率器件，不會產生爆炸，但是有接觸器、斷路器等易產生火花的器材，安全性一般，如采用防爆斷路器和接觸器，可以進一步提升其安全性。直流充電一體機主要作用是產生高壓大電流的直流電的同時進行人機交互和計量計費。在其內部不可避免的大量采用了電解電容、功率管、整流管等易爆器件及斷路器、接觸器等易產生火花的器材，安全性較差，但其功率相對于直流充電功率主機來講較?。ㄒ话阍O計在30kW以內），熱量也不大，可以采用灌膠或密封的方式提高其安全性。我司在現有產品的基礎上，針對特定的應用環(huán)境，對現有的軟硬件設備進行了改進升級。1）充電終端充電終端是安裝在充電現場且距離加油機最近的設備，它的可靠運行，關系到整個充電站的安全。該設備除了與汽車接駁的電連接器以外，其他部件設計上完全封閉在箱體內，與外部環(huán)境完全隔離。裸露在外的連接器觸點，設計上主要考慮充電過程中意外引起的帶電插拔，從而引起電火花的問題。針對這一隱患，在設計中我們通過對現有硬件進行改進同時結合相應的軟件控制，確保在任何情況下，裸露在外的連接器端子不帶電，從根本上避免電火花的產生。例如：用戶在進行充電時，從充電終端上取下充電槍直到可靠地與汽車接駁的全過程，我們通過軟、硬件設計雙重保證充電槍頭始終不會帶電；如果，充電過程中，連接器與汽車意外脫開，系統將在最短時間內（小于100mS）保證連接器完全不帶電，從而確保充電過程的安全。2）軟件升級為了確保油電混合充電站的安全可靠運行，我司在現有產品的基礎上增加了更多的軟件監(jiān)控功能。a、5級油氣預警系統該系統主要功能是對充電站內的環(huán)境進行實時監(jiān)控，匯總收集到的環(huán)境參數作為優(yōu)先級最高的充電站運行管理依據。該系統通過溫度傳感器與氣體濃度分析儀實時采集上報的信息（次/60秒），不僅是充電過程的每一個環(huán)節(jié)動作的必要條件，同時，也是充電站5級油氣預警系統的分級依據。表3為5級油氣預警系統的工作說明。表 3 5級油氣預警系統預警級別環(huán)境參數a充電站全系統狀態(tài)級aA環(huán)境正常，各系統可執(zhí)行當前動作級AaB溫度、濃度較高，排風系統低轉速運行級BaC溫度、濃度高，充電終端斷電，排風系統高轉速運行級CaD溫度、濃度很高，配電房只保留照明電源、預警系統電源和排風系統供電，其余電源切斷級Da溫度、濃度達到極度危險級別，發(fā)出聲光報警，切斷全站供電，加油區(qū)停用，啟用應急照明電源，非專業(yè)人士撤離現場補充說明：充電終端在開機自檢程序中加入了環(huán)境檢測顯示界面；其余實時監(jiān)控的環(huán)境狀態(tài)均轉入后臺運行。b、充電系統遙控開關機該功能主要用于系統檢修前后以及出現緊急情況時，為了人員安全，可在危險區(qū)外對充電站內的各個關鍵電氣設備進行遙控操作。對象主要包括：配電柜、充電主機、充電終端以及安防系統。電氣設備的故障常在開關機時出現，因此，對于整個油電混合充電站系統，此時異常情況出現的概率也比較高。加入該系統可以更有力地保障在此種情況下的工作人員的安全。例如：在一次大的系統檢修完成后，工作人員可以撤離至安全區(qū)，遙控開啟安防系統的配電，對全站進行自檢；自檢通過后，可以依次打開照明系統、排風系統、直流主機及充電終端等設備。5配置概算表項目設備名稱單價單位數量總價備注供配電10KV配電柜打包總價預算2100000以上均以中高檔配置的價格（變動空間幅度大，可以當地電力部門設計為準），如果需要再考慮預留空間。 變壓器（4000KVA*1）400V動力配電柜10臺有源濾波電容補償柜*1直流電源屏&2500A母線槽10KV進線電纜進線電纜3*35mm2 +2*16mm2126米實測20臺60KW進線電纜3*70mm2 +2*35mm2210米實測20臺120KW進線電纜3*400mm2 +2*240mm2882米實測配電房至現場10臺配電柜總進線電纜鋪設500元/人/天6人15天45000充電相關設備60KW直流一體充電樁84000臺201680000120KW直流一體充電樁168000臺203360000監(jiān)控系統后臺計費控制軟件25380套125380選配數據集中監(jiān)控550000套1550000工控機EVOC研華工控機5000臺315000選配GPS時鐘衛(wèi)星同步時鐘6000臺16000選配UPS電源2KV 2小時5400臺210800選配寫卡器明華300臺25900選配廠內監(jiān)控室（選配）3200m22889600磚混、人字架、瓦片屋面， 一般裝修（地面地磚）充電樁監(jiān)控室（選配）3400m22895200磚混、人字架、瓦片屋面， 地面一般裝修，含電纜溝、接地樁配電房1間800m2300240000磚混、人字架、瓦片屋面， 含電纜溝、接地樁、自流地坪充電樁1000m2實測含電纜溝、蓋板其他項目費用400000項1400000申請電力，環(huán)保，消防等費用服務充電樁設備安裝40臺50020000樁到樁基的固定，通電接線和系統調試系統聯調服務費500元/人/天2人30天30000系統聯調：不包含數據集中監(jiān)控系統如需要則增加一個月用戶培訓及售后服務一次2天免費培訓配電部分價格2145000+（電纜及輔材）實測充電樁部分價格（含充電樁）5490000土建施工部分報價240000+電纜溝土建實測預算總 價預計可以申請補貼預計實際花費中海油設計建設方案（二）制定：審核：批準：鼎充能源科技南京有限責任公司2016.51 術語和定義非車載充電機（off-board charger）：指采用傳導方式將電網交流電能變換為直流電能，為電動汽車動力電池充電，提供人機操作界面及直流接口，并具備相應測控保護功能的專用裝置。非車載充電機主要由交直流變換和直流輸出控制兩部分構成，分為一體式和分體式兩種。一體式充電機（integrated charger）：指交直流變換和直流輸出控制兩部分結合成一體的非車載充電機。分體式充電機（split charger）：指交直流變換和直流輸出控制兩部分分立組成的非車載充電機，它們之間通過電纜連接組成一套完整的充電機。整流柜（rectifier cabinet）：指分體式充電機中完成交直流變換的部分，一般以標準機柜形式提供。直流充電樁（DC charge spots）：是分體式充電機的一部分，固定在地面，提供人機操作界面及直流輸出接口的裝置。電池管理系統（BMS，battery management system）：監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)），對蓄電池系統充電、放電過程進行有效管理，保證電池安全運行的電子裝置。2設計依據以電動車輛國家標準、以汽車加油加氣設計與施工規(guī)范GB50156、國家電網公司充電站相關的6項行業(yè)標準等技術規(guī)范文件為建設依據,以電動汽車市場需求發(fā)展為導向，采用模塊化設計方法，充分體現系統擴展性和開放性。以標準化、通用化為工程實施原則，為今后充電機推廣使用奠定基礎。本設計主要參照以下標準規(guī)范：電動汽車相關技術標準GB 50156-2002 汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范GB/T 18487.1-2001電動車輛傳導充電系統 一般要求GB/T 18487.2-2001電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流電源的連接要求GB/T 18487.3-2001電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流/直流充電機（站）GB/T 19596-2004 電動汽車術語GB/T 20234-2011 電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求QC/T 743-2006 電動汽車用鋰離子蓄電池Q/GDW 233-2009 電動汽車非車載充電機通用技術要求Q/GDW 234-2009 電動汽車非車載充電機電氣接口規(guī)范Q/GDW 235-2009 電動汽車非車載充電機通信規(guī)約Q/GDW 236-2009 電動汽車充電站通用要求Q/GDW 237-2009 電動汽車充電站布置設計導則Q/GDW 238-2009 電動汽車充電站供電系統規(guī)范NB/T 33001-2011 電動汽車非車載傳導式充電機技術條件NB/T 33002-2011 電動汽車交流充電樁技術條件NB/T 27930-2011 電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議電氣技術標準GB 50052-95 供配電系統設計規(guī)范GB 50053-94 10kV以下變電所設計規(guī)范GB 50054-95 低壓配電設計規(guī)范；GB 50055-93 通用用電設備配電設計規(guī)范GB 50217-2007 電力工程電纜設計規(guī)范GB 12326-2000 電能質量電壓波動和閃變GB/T 14549-93 電能質量 公用電網諧波GB/T 17215.211-2006交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件GB/T 17215.322-2008靜止式有功電能表0.2S級和0.5S級DL/T 856-2004 電力用直流電源監(jiān)控裝置JB/T 5777.4-2000 電力系統直流電源設備通用技術條件及安全要求土建技術規(guī)范GB 50003-2001 砌體結構設計規(guī)范GB 50007-2002 地基基礎設計規(guī)范GB 50010-2002 混凝土結構設計規(guī)范GB 50016-2006 建筑設計防火規(guī)范GB 50034-2004 建筑照明設計標準GB 50037-96 建筑地面設計規(guī)范GB 50057-1994 建筑物防雷設計規(guī)范GB 50067-97 汽車庫，修車庫，停車場設計防火規(guī)范GB 50202-2002 建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB 50204-2002 混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范GB 50300-2001 建筑工程施工質量驗收統一標準GB 50303-2002 建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范JGJ 50-2001 城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范JGJ 100-98 汽車庫建筑設計規(guī)范給排水設計規(guī)范GB 50013-2006 室外給水設計規(guī)范GB 50014-2006 室外排水設計規(guī)范GB 50015-2003 建筑給水排水設計規(guī)范GB 50140-2005 建筑滅火器配置設計規(guī)范GB/T 50106-2001給水排水制圖標準3設計方案3.1方案概述3.1.1規(guī)模根據對現場的實際考察，現場共計車位100個，每4個車位配置一臺直流充電裝置，共計25臺充電機，一座配電房和其他相關輔助設施。3.1.2充電機及配電容量選擇本充電站充電設備包括25臺DC120KW大型四充直流充電機用于大型車輛的直流充電；參考圖片如下：一體式充電樁雙槍頭配電系統采用1臺4000kVA干式低損耗非晶合金變壓器，高壓側采用單路常供，單母線接線方式，低壓側采用單母線接線方式，同時設置低壓備用電源。3.1.3場地布置充電工作區(qū)包括100個停車位，均為10-12米電動大巴停車位，25個四充直流120KW充電樁和一座配電站，在停車區(qū)域醒目位置設置充電站標示，參考效果圖和示意圖如下。整體效果圖車輛充電裝細節(jié)效果圖充電樁的防護：1、車輪處增加停車限位 2、充電樁周圍增加防撞梁3.2一次系統設計3.2 配電系統的設計3.2.1 概述在場地的一側綠地上建設一個配電房。變壓器按1臺4000kVA變壓器進行設計，10kV接入點位置待定，變壓器采用節(jié)能環(huán)保的蒸發(fā)冷卻變壓器或干式非晶合金變壓器，該變壓器損耗小，短路能力強，全密封結構，免維護，使用壽命長。配電系統包括高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜、無功補償裝置和微機測控裝置、配電監(jiān)控等幾個部分。3.2.2 配電容量計算充電站的規(guī)模為：120KW直流充電樁25臺，分別布置在每兩輛電動大巴車末端之間。單臺充電機的輸入容量為： （公式1）式中：P單臺充電機的輸出功率； 單臺充電機的輸入容量； 充電機的功率因數,取0.99； 充電機的效率,取0.94；由上式計算可得各種不同容量的充電機最大輸入容量為：120kW快速充電機：S=60000/0.99/0.94*25=3223kVA；120kW快速充電機的同時系數為0.9，則充電設備所需的配電總容量為： 3223*0.9=2901KVA考慮站內負荷和的冗余1.1，則總配電容量為3191kVA，選用1臺4000kVA的變壓器。由于所有充電機均采用了有源功率因數校正技術，交流輸入功率因數大于0.99，電流諧波THD小于5%，故無功補償裝置按變壓器容量的15%選取兩臺自動無功補償裝置。3.2.3 配電開關選擇1、每個120kW直流充電機配置空氣開關3P200A，并備用兩只空開預留備用，共計27只3.2.4 配電房電纜統計1、10kV配電 1回路，配電房輸入電源，共計1路；2、每臺120kW直流充電機交流電纜 三相五線制3*70+2*35A 1根，共計25根；存在問題：電纜的長度現場測量施工后再定，進線電源采用10kV單路供電，10kV側采用單母線接線方式。高壓柜采用真空斷路器中置式開關柜，設進線計量柜、PT及避雷器柜、出線柜（按照電力設計部門設計為準）。3.3二次系統設計（以電力設計部門為準） 建議：整個充電站的二次系統按綜合自動化配置考慮。配置一面監(jiān)控屏，屏上安裝智能通信裝置、公用測控裝置、視頻監(jiān)控裝置。 智能通信裝置完成與站內可通信設備的接入，通過通訊采集設備信息。并具備向遠方控制中心傳輸信號的功能與接口。 公用測控裝置主要采集0.4kV側開關的位置信號、負荷電流等，并提供一定的遙控輸出接點備用。 10kV進線配置微機保護，就地安裝在開關柜上，具備三段式過流保護、過負荷保護、低壓保護、過壓保護等保護功能，同時具備遙測、遙信、遙控的功能?？赏ㄟ^現場總線接入智能通信裝置，上傳信息。3.4充電機系統設計3.4.1 直流充電機直流充電機采用整流設備為電動乘用車輛的蓄電池充電，包含功率單元、控制單元、電氣接口和通訊接口，一般由整流柜、直流充電樁、連接電纜和充電連接器等組成。直流充電機一般功率較大，輸出電流、電壓變化范圍較寬，可滿足不同類型電動乘用車輛蓄電池的充電需求。具體參數如下表：序號項目技術指標1輸入電壓輸入：交流三相380V15% 50Hz10%2額定輸出電壓及顯示分辨率750V （0.1V）3額定輸出電流及顯示分辨率100A （0.1A）4輸出紋波Vp-p1%5輸出電壓控制穩(wěn)定精度0.5%（40%-100%電壓時測量）6輸出電流控制穩(wěn)定精度1%（10%-100%額定電流）7工作效率94%（50%-100%額定功率時）8功率因數0.99（50%-100%額定功率時）9總諧波電流5%（50%-100%額定功率時）10輸出電壓調節(jié)范圍50%額定電壓值連續(xù)可設定 11輸出電流調節(jié)范圍10%額定電流值連續(xù)可設定 12輸出電壓、電流設定觸摸屏設定和BMS通訊自動設定13冗余具有可熱插拔替換14均流度3%15保護功能輸入過壓保護（115%），輸入欠壓保護（85%），輸出過流保護，輸出過壓保護，輸出欠壓保護，過熱保護，短路保護，輸出反接保護，急停功能，聯鎖功能16人機交互功能電池類型，充電電壓，充電電流，電能量計量信息，人工輸入顯示信息，故障信息，電池溫度，充電時間17計量功能對輸出電量進行計量（Wh）18三防保護防潮濕，防霉變，防鹽霧19工作方式長期滿負荷連續(xù)工作20安全指標額定電壓Ui絕緣電阻測試儀器的電壓等級（10M）工頻耐壓試驗電壓沖擊耐壓試驗電壓VVkVkVUi602501160Ui30050025300Ui75010002.51221冷卻方式強制風冷 22防護等級室內IP5423上位機通信接口支持RS485/RS232/CAN2.0B（標配）GPRS/以太網通訊（選配）；能和BMS（電池管理系統）通訊控制充電24顯示精度1%1個字（計量范圍5100額定值）25電源適用負載特性鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池26環(huán)境條件使用環(huán)境溫度：-2050相對濕度：5%95%存儲溫度：-4080海拔高度不超過2000米27MTBF10000H(置信度85%)28擴展功能通過多種通訊接口同充電站的監(jiān)控系統連接，進行集中管理和監(jiān)控。29定制功能具有充電時間預約功能：可以預約充電開始時間具有雙槍頭自動切換功能：一臺車輛充電結束后自動切換至另外一輛車充電，無需人員值守。3.5 充電樁的地基充電樁的尺寸如圖所示： 充電樁尺寸約：寬：650深：710高：1950考慮到雨水的浸泡和防水要求，建議澆筑地基，其尺寸為： 750mm 750mm要求：1、地基尺寸，寬750mm*長600mm*深800mm，突出地面300mm 2、地基需用C25混凝土澆筑 3、固定螺桿高出澆筑滿30mm，直徑M8螺栓 4、預埋穿線管，PVC管材，直徑40mm 5、地基旁邊留地井，方便接電纜線3.6標識系統設計充電站標識系統主要包含：1、車位的標識（用車位框標識）2、車位編號（用阿拉伯數字標識）3、充電樁地域警示標識（黑黃警示框線標識）4、充電樁編號（域名+阿拉伯數字表示）3.7 其它相關專業(yè)設計3.7.1命名方式充電站命名規(guī)則為：“地名”加“站名”加“充電站類型”。“充電站類型”分為：充電站、充放電站，其中：充放電站可以包括更換電池功能。例如：廣東惠州電動汽車充電站。充電機命名規(guī)則為：“充電站名稱”加“編號”加“充電機”。例如：惠州公交充電站1號充電機。3.7.2 總平面設計充電工作區(qū)布置在遵循國家電網公司電動汽車充放電設施建設指導意見，參考汽車加油加氣設計與施工規(guī)范GB50156中有關平面布置要求的基礎上，需要考慮大型車輛靠近設備間，并盡量減少大型車輛與整流設備間之間距離，以降低大電流充電時的損耗。4氣電混合安全問題 充電設備的安全性主要取決于所采用的器件。電子器件中易爆器件有：電解電容、鉭電容、高壓功率管、整流管等；電子器材中易產生火花的有：斷路器、接觸器等。在充電設備的設計過程中應盡量規(guī)避此類器件，如必須采用此類器件應首先選取具有防爆性能的同類產品。充電設備的安全性還取決于充電設備的防護措施。對于采用了易爆器件的充電設備，為提高其安全性，可采用密封加灌膠等封裝方式。油電混合站中的充電設備主要包括：直流充電功率主機、直流充電終端機、交流充電樁、直流充電一體機。直流充電功率主機主要作用是產生高壓大電流的直流電，在其內部不可避免的大量采用了電解電容、功率管、整流管等易爆器件及斷路器、接觸器等易產生火花的器材，對于此類主機采用灌膠密封的方式成本較高且不利于維護，安全性較差。直流充電終端機主要作用是人機交互、計量計費，其內部沒有功率器件，功率等級小、發(fā)熱量小，易于灌膠密封，安全性較高。交流充電樁主要提供交流慢充，內部無功率器件，不會產生爆炸，但是有接觸器、斷路器等易產生火花的器材，安全性一般，如采用防爆斷路器和接觸器，可以進一步提升其安全性。直流充電一體機主要作用是產生高壓大電流的直流電的同時進行人機交互和計量計費。在其內部不可避免的大量采用了電解電容、功率管、整流管等易爆器件及斷路器、接觸器等易產生火花的器材，安全性較差，但其功率相對于直流充電功率主機來講較?。ㄒ话阍O計在30kW以內），熱量也不大，可以采用灌膠或密封的方式提高其安全性。我司在現有產品的基礎上，針對特定的應用環(huán)境，對現有的軟硬件設備進行了改進升級。1）充電終端充電終端是安裝在充電現場且距離加油機最近的設備，它的可靠運行，關系到整個充電站的安全。該設備除了與汽車接駁的電連接器以外，其他部件設計上完全封閉在箱體內，與外部環(huán)境完全隔離。裸露在外的連接器觸點，設計上主要考慮充電過程中意外引起的帶電插拔，從而引起電火花的問題。針對這一隱患，在設計中我們通過對現有硬件進行改進同時結合相應的軟件控制，確保在任何情況下，裸露在外的連接器端子不帶電，從根本上避免電火花的產生。例如：用戶在進行充電時，從充電終端上取下充電槍直到可靠地與汽車接駁的全過程，我們通過軟、硬件設計雙重保證充電槍頭始終不會帶電；如果，充電過程中，連接器與汽車意外脫開，系統將在最短時間內（小于100mS）保證連接器完全不帶電，從而確保充電過程的安全。2）軟件升級為了確保油電混合充電站的安全可靠運行，我司在現有產品的基礎上增加了更多的軟件監(jiān)控功能。