鄔超慧 薛峰 邢煒

摘要：現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，隨著我國(guó)各項(xiàng)政策的出臺(tái)，電動(dòng)汽車普及的趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn)。在民用建筑領(lǐng)域，電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)新規(guī)范的發(fā)布與實(shí)施，推進(jìn)了民用建筑中充電樁的建設(shè)。2015年9月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，意見(jiàn)明確指出：原則上，新建住宅配建停車位應(yīng)100%建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件，大型公共建筑物配建停車場(chǎng)、社會(huì)公共停車場(chǎng)建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件的車位比例不低于10%。住建部《關(guān)于加強(qiáng)城市電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)工作的通知》，以及各省市關(guān)于電動(dòng)汽車充電配套設(shè)施建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，都對(duì)民用建筑中充電車位的設(shè)置提出了明確的要求。在民用建筑中，停車位中充電樁的占比率也套越來(lái)越高。電動(dòng)汽車通過(guò)充電樁獲取的電能，通常是從電網(wǎng)直接獲取。由于我國(guó)現(xiàn)階段仍以消耗傳統(tǒng)能源的火力發(fā)電為主，因此電動(dòng)汽車并未真正擺脫對(duì)傳統(tǒng)不可再生能源的依賴。隨著新能源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用，為有效解決此問(wèn)題提供了可能性。

關(guān)鍵詞：新能源;充電樁供配電設(shè)計(jì);應(yīng)用技術(shù)探討

引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一部分。汽車生產(chǎn)廠家以提高生產(chǎn)量來(lái)滿足廣大人民的需求，但是由于環(huán)境的日益惡化，汽車必須向著環(huán)保、清潔和節(jié)能的方向發(fā)展，電動(dòng)汽車應(yīng)運(yùn)而生，此舉不僅響應(yīng)了國(guó)家政策，也帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。充電樁是電動(dòng)汽車的充電設(shè)備，一般采用人工直接操作。為保障操作者的人身安全，對(duì)其使用及保護(hù)方面提出了很高的要求，本文對(duì)充電樁的使用及前景進(jìn)行分析討論。

1相關(guān)政策

目前我國(guó)針對(duì)新能源電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的建立已經(jīng)有一個(gè)相對(duì)較為成熟的體系，在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中以及《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中都指出要大力發(fā)展與支持新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)研發(fā)與運(yùn)用需求，并根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)國(guó)內(nèi)新能源電動(dòng)汽車的研發(fā)車企給予一定的補(bǔ)助，同時(shí)，還成立了電動(dòng)車輛分委會(huì)，針對(duì)電動(dòng)汽車以及其充電設(shè)施，配套服務(wù)方案進(jìn)行探討。

2充電樁的類型

充電樁以電源性質(zhì)方面劃分，分為直流充電樁和交流充電樁;從充電的速度方面，分為慢速充電樁和快速充電樁。充電樁可以固定在地面上或墻上。由于交流充電樁體積小、使用及安裝較為方便，可以將萁固定在小區(qū)和一些公共的停車場(chǎng)。充電樁的輸入端直接連接電網(wǎng)，輸出端連接電動(dòng)汽車。人們根據(jù)汽車的類型使用特定的充電卡或者運(yùn)營(yíng)商提供的手機(jī)操作平臺(tái)來(lái)進(jìn)行充電，充電樁顯示屏可以顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。

2.1交流充電樁

交流充電樁通常安裝在指定充電場(chǎng)地或固定安裝在地下車庫(kù)的墻壁上，位于電動(dòng)汽車外，通過(guò)連接交流供電網(wǎng)提供交流電源為具有車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車充電。單相充電樁的最大額定功率為7 k w，主要為小型汽車充電。包括純電動(dòng)汽車或可插電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，依據(jù)每臺(tái)車輛具體的電池配置容量，一般需要3 h～8 h就可以充滿電。

2.2直流充電樁

直流充電樁通常固定安裝在指定充電場(chǎng)地，位于電動(dòng)汽車外，是一種為非車載電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁與交流電網(wǎng)連接，一般采用三相四線AC380V±15%作為輸入電壓，頻率為50Hz，輸出電流為可調(diào)直流電，可以為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池直接充電。由于直流充電樁供電方式為三相四線制，提供的功率足夠大，輸出的電壓和電流較交流充電樁調(diào)整范圍更大，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段對(duì)電動(dòng)汽車快充的要求。

3新能源電動(dòng)公交車充電模式研究

3.1整車充電模式

電動(dòng)公交車的主要成本在于電池的使用壽命以及折舊問(wèn)題，而充電電費(fèi)只占整體成本的五分之一左右，在整車充電方案中，大型充電站必須滿足充電快，電量強(qiáng)，充電環(huán)境穩(wěn)定以及停車位充足等要求，一般電動(dòng)公交車充滿電只需要十五分鐘，采用快充技術(shù)，例如目前福田歐輝的電動(dòng)客車就采用了快充技術(shù)，使用的電池為鋰電池，充滿電可以行使一百五十公里左右。這對(duì)于目前環(huán)境的保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是也同時(shí)對(duì)大型充電站提出了考驗(yàn)，畢竟能夠同時(shí)提供電量大以及充電環(huán)境穩(wěn)定和車位充足的場(chǎng)地并不好選，這對(duì)于局部地區(qū)用電負(fù)荷也會(huì)加大。但是整車充電方案依舊占據(jù)十分有利的充電模式，在不考慮收費(fèi)管理成本以及土地使用和充電時(shí)間不穩(wěn)定等因素，單純就充電速度以及電池維護(hù)其具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展價(jià)值。

3.2單獨(dú)更換電池模式

相比較整車充電模式，單獨(dú)更換電池可以節(jié)省場(chǎng)地成本，對(duì)于充電站設(shè)備的維護(hù)成本可以大大的降低，同時(shí)在服務(wù)管理方面也更加靈活，并且更換電池不需要考慮環(huán)境因素。這對(duì)于受環(huán)境因素較大的充電樁來(lái)說(shuō)無(wú)形中可以節(jié)約一定的成本。但是單獨(dú)更換電池對(duì)于充電成本無(wú)疑是巨大的，電動(dòng)公交車的主要充電耗材就是電池，更換一枚新的電池，其占整體成本的百分之五十以上，這對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)成本較高，此外更換電池與整車充電在時(shí)間上相比并不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，幾乎同等時(shí)間完成操作。

3.3新能源適用分析

新能源作為傳統(tǒng)能源的替代和補(bǔ)充，其可再生性及清潔性正越來(lái)越受到人們的重視。隨著新能源技術(shù)日趨成熟，新能源已經(jīng)廣泛應(yīng)用在民用建筑中。國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第7章、GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》第7.2.9條、建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T229-2010《民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范》第10.1.2條以及各省市制定的地方標(biāo)準(zhǔn)，如上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DGJ08-2143-2014《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，都為新能源的利用與推廣提供支持。在民用建筑領(lǐng)域，新能源的利用主要集中在太陽(yáng)能、風(fēng)能和地?zé)崮艿饶茉瓷?。風(fēng)能是利用風(fēng)在空氣中流動(dòng)形成的負(fù)載能量。在民用建筑中，風(fēng)能的利用通常與建筑的主體布局和門(mén)窗設(shè)置相結(jié)合，達(dá)到自然降溫和通風(fēng)的效果，來(lái)減少機(jī)械能源的消耗。而通過(guò)風(fēng)能發(fā)電，除去工程造價(jià)的考慮，一方面，風(fēng)力發(fā)電機(jī)容易產(chǎn)生噪聲污染，影響整個(gè)建筑的聲環(huán)境;另一方面，城市中風(fēng)能資源有限，即使利用也僅在高層建筑中有可行性。通過(guò)地源熱泵技術(shù)，直接利用地?zé)崴畬?duì)建筑進(jìn)行供暖制冷。與地?zé)岚l(fā)電相比，其開(kāi)發(fā)時(shí)間短、投資低、利用效率更高。所以，利用地?zé)崮転槌潆姌豆╇娫谠擁?xiàng)目中不可取。太陽(yáng)能是指太陽(yáng)的熱輻射能，也稱太陽(yáng)光能。利用太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電方式，稱之為太陽(yáng)能光伏發(fā)電。太陽(yáng)能不受場(chǎng)地限制，隨處可得;太陽(yáng)能光伏板可有效利用建筑物的屋頂和墻面，同時(shí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，發(fā)電方式靈活。雖然太陽(yáng)能光伏發(fā)電受制于初始投資成本高、能量密度低等問(wèn)題，但隨著近年來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)不斷改進(jìn)，其光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提高，投資成本也大大降低，為在充電樁供配電中應(yīng)用提供可能性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)新能源電動(dòng)公交車充電站建設(shè)還在持續(xù)發(fā)展中，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的加大，大力暢行新能源環(huán)保出行模式已經(jīng)成為現(xiàn)代人生活中不可分割的一部分，而針對(duì)新能源電動(dòng)公交車充電站建設(shè)的一系列問(wèn)題，不單純應(yīng)該從成本控制，運(yùn)營(yíng)模式以及設(shè)施損耗等角度出發(fā)，還應(yīng)該發(fā)展與研討更加科學(xué)有效地技術(shù)，以此來(lái)提高整體效率，加大對(duì)新能源公交車的普及，同時(shí)還需要大量引進(jìn)先進(jìn)人才，加大對(duì)充電站建設(shè)的研究全面推進(jìn)我國(guó)新能源發(fā)展事業(yè)。