电动汽车充电站设计规范.docx
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电动汽车充电站设计规范
集团文件版本号：
（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
电动汽车充电站设计规范
电动汽车充电站设计规范
精品汇编资料
目次
Contents
1Generalprovisions
2Termsandsymbols
3Scaleofchargingstationandsiteselection
3.1Scaleofchargingstation
3.2Siteselection
4Generalplandesign
4.1Generalrequirement
4.2Layoutofchargingfacilitiesandbuildings
4.3Roads
5Chargingsystem
off-boardcharger
ACchargingspot
Powersupplyanddistributionsystem
PowerQuality
Powermeteringsystem
Monitoringandcommunicationsystem
Civilengineering
Buildings
Watersupplyanddrainage
Heating,ventilationandair-conditioning
Buildingelectricity
Watersupplyandinstallationforfirefighting
Energysavingandenvironmentprotection
Energy-savingofbuilding,equipmentandmaterials
Noisecontrol
AppendixADiagrammaticdrawingofchargingstationmeteringsystem
AppendixBDiagrammaticdrawingoflarge-scalechargingstationmonitoringsystemstructure
AppendixCMaintechnicalindexesofchargingstationmonitoringsystem
ExplanationofWordinginthiscode
Normativestandard
Addition:
Explanationofprovisions
1总则
1.0.1为使电动汽车充电站设计工作贯彻执行国家有关方针政策，统一技术要求，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。
1.0.2本规范适用于电动汽车整车充电站和电动汽车交流充电桩的设计。
1.0.3电动汽车充电站的设计应符合以下基本原则：
1贯彻国家法律、法规，符合地区国民经济和社会发展规划的要求；
2与当地区域总体规划和城镇规划相协调；
3符合防火安全、用电安全、环境保护的要求；
4积极稳妥采用新技术、新设备、新材料，促进技术创新。
1.0.4电动汽车充电站的设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
2术语和符号
2.1术语
2.1.1充电站EVchargingstation
由三台及以上电动汽车充电设备（至少有一台非车载充电机）组成，为电动汽车进行充电，并能够在充电过程中对充电设备、动力蓄电池进行状态监控的场所。
2.1.2电动汽车整车充电EVdirectcharging
不拆卸电池，直接对车辆充电的一种电能补给方式。
2.1.3充电系统EVchargingsystem
由充电站内的所有充电设备、充电电缆及相关辅助设备组成，实现安全充电的系统。
2.1.4充电设备chargingequipment
为电动汽车动力蓄电池提供电能的专用设备，包括非车载充电机、交流充电桩等。
2.1.5非车载充电机off-boardcharger
固定安装在地面，将电网交流电能变换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置。
2.1.6交流充电桩ACchargingspot
采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能的专用装置。
2.1.7用电信息采集终端 electricenergydataacquireterminal
用电信息采集终端是对各信息采集点用电信息采集的设备，简称采集终端。
可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。
2.1.8电池管理系统batterymanagementsystem,简称BMS
监视蓄电池的状态，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。
一般由传感器、控制单元和输入输出接口组成。
2.1.9监控系统monitoringsystem
对充电站的供电状况、充电设备运行状态等信息进行采集，应用计算机及网络通信技术，实现站内设备的监视、控制和管理的系统。
充电监控系统chargingmonitoringsystem
应用计算机及网络通信技术，对充电站内充电设备的运行状态和电池充电过程进行监视、控制和管理的系统。
供电监控系统powersupplymonitoringsystem
应用计算机及网络通信技术，对充电站供电系统的供电状况、电能质量、开关状态、供配电设备运行参数等进行监视、控制和管理的系统。
安防监控系统securitymonitoringsystem
应用计算机及网络通信技术，对充电站进行安全防范监控（包括对站内外重要区域的视频监控、出入口控制、入侵报警等）的系统。
2.2符号
2.2.1充电机输出电压
—电动汽车蓄电池组的串联电池单体数量；
—充电机输出电压裕度系数；
—单体电池最高电压。
2.2.2充电机输出直流额定电流
—充电机输出电流裕度系数；
—电动汽车蓄电池组最大允许持续充电电流。
3充电站规模及站址选择
3.1充电站规模
3.1.1充电站布局宜综合考虑电动汽车类型、保有量等因素，并充分利用供电、交通、消防、排水等公用设施。
3.1.2充电站规模宜综合考虑电动汽车充电需求、车辆的日均行驶里程和单位里程能耗水平等因素。
3.1.3电动汽车充电站规模划分为大型、中型和小型三类：
1大型充电站配电容量大于等于500kVA，具备为各类乘用车、商用车充电的能力，且充电设备数量不少于10台；
2中型充电站配电容量大于等于100kVA，小于500kVA，且充电设备数量不少于3台；
3小型充电站配电容量小于100kVA，且充电设备数量不少于3台。
3.2站址选择
3.2.1充电站的总体规划应符合城镇规划、环境保护的要求，并应选在交通便利的地方。
3.2.2充电站站址宜靠近城市道路，不宜选在城市干道的交叉路口和交通繁忙路段附近。
3.2.3充电站站址选择应与城市中低压配电网规划和建设密切结合，满足供电可靠性、电能质量、自动化等方面的要求。
3.2.4充电站应满足环境保护和消防安全的要求。
充电站的建（构）筑物火灾危险性分类应符合《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229和《建筑设计防火规范》GB50016的规定。
充电站内的充电区和配电室的建（构）筑物与站内外建筑之间的防火间距应符合《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB
表3.2.4充电站建（构）筑物相应厂房类别划分
序号
充电站建设条件
建（构）筑物厂房类别
1
当配电站采用油浸变压器时
丙类
2
当配电站采用干式变压器时
丁类
3
当采用低压供电时
戊类
3.2.5充电站不应靠近有潜在火灾或爆炸危险的地方，当与有爆炸危险的建筑物毗邻时，应满足《爆炸和火灾危险环境场所电力装置设计规范》GB50058-92中的有关要求。
3.2.6充电站不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。
3.2.7充电站不应设在有剧烈振动或高温的场所。
3.2.8供公交电动汽车使用的专用充电站宜设置在公共汽车枢纽站、专用停车场内。
4总平面布置
4.1一般规定
4.1.1充电站包括站内建筑、站内外行车道、充电区、临时停车区及供配电设施等。
充电站的站区总平面布置应满足总体规划要求，站内工艺布置合理，功能分区明确，交通便利，节约用地。
4.1.2充电站总平面布置应按最终规模进行规划设计。
4.1.3在兼顾交通组织顺畅、工艺布置合理的前提下，充电站应结合自然地形布置，尽量减少土石方量。
4.1.4充电站宜单独设置车辆出入口。
4.2充电设施及建筑布置
4.2.1充电设备的布置应靠近充电位以便于充电，设备外廓距充电位边缘净距不宜小于0.4m。
充电设备的布置不应妨碍其它车辆的充电和通行。
同时要采取保护充电设备及操作人员安全的措施。
4.2.2在用地紧张的区域，充电站内的停车位可采用立体布置，以减小充电站用地。
4.2.3充电设备布置位置应尽可能靠近上级供配电设备，以缩短供电电缆的长度。
4.2.4站内建筑宜有好的朝向，布置位置应方便观察充电区域。
4.2.5充电站宜设置适当数量的临时停车位置。
4.3道路
4.3.1充电站内道路的设置应满足消防及服务车辆通行的要求。
充电站内部从入口到出口至少应有二条车道，入口和出口宜分开设置，明确指示标识。
4.3.2充电站内双列布置的充电位，中间行车道按行驶车型双车道考虑；单列式布置的充电位，行车道按行驶车型单（双）车道考虑。
充电站内单车道宽度不应小于3.5m，双车道宽度不应小于6m。
站内的道路转弯半径按行驶车型确定，且不宜小于9m；道路坡度不应大于6％，且宜坡向站外。
站内道路不应采用沥青路面。
4.3.3充电站应充分考虑与站外道路的引接。
5充电系统
5.1非车载充电机
5.1.1充电机输出电压选择
1应根据电动汽车蓄电池组的特性及数量确定充电机的最高充电电压。
2充电机输出的直流电压范围宜优先从以下三个等级中选择：
150V～350V，300V～500V，450V～700V。
3充电机输出电压根据下式计算：
（5.1.1）
式中：
—电动汽车蓄电池组的串联电池单体数量；
—充电机输出电压裕度系数，一般取1.0～1.1；
—单体电池最高电压，单位为V。
4宜从电压优选范围中选择一组最高电压略大于
的等级确定为充电机直流输出电压范围。
5.1.2输出额定电流选择
1根据电动汽车蓄电池组的容量和对充电速度的要求，以及供电能力和设备性价比，在确保安全、可靠充电的情况下确定最大充电电流。
2充电机输出的直流额定电流应优先采用以下值：
10A、20A、50A、100A、160A、200A、315A、400A、（500A）。
3充电机输出直流额定电流根据下式计算：
（5.1.2）
式中：
—充电机输出电流裕度系数，一般取1.0～1.25；
—电动汽车蓄电池组最大允许持续充电电流，单位为A。
4应从电流优选值中选择一略大于
的数值确定为充电机直流输出额定电流。
5.1.3充电机功能应符合以下要求。
1充电机应具有根据电池管理系统（BMS）提供的数据，动态调整充电参数、自动完成充电过程的功能。
2充电机应具有判断充电机与电动汽车是否正确连接的功能，当检测到充电接口连接异常时，必须立即停止充电。
3充电机应具有待机、充电、充满等状态指示。
充电机应能够显示输出电压、输出电流、电能量等信息。
充电机故障时应有相应的告警信息。
4充电机应具有实现手动输入的设备，以便对充电机参数进行设定。
5充电机应具备交流输入过欠压保护、交流输入过流保护、直流输出过压保护、直流输出过流保护、内部过温保护等功能。
6充电机应具备本地和远方紧急停机功能；紧急停机后系统应手动复位。
5.1.4充电机应具备与电池管理系统通信的接口，用于判断充电连接状态，获得蓄电池充电参数及充电实时数据。
5.1.5充电机应具备与充电站监控系统通信的功能，用于将充电机状态及充电参数上传到充电站监控系统，并接收来自监控系统的指令。
5.1.6充电接口应在结构上防止手轻易触及裸露带电导体。
充电连接器在不充电时应放置在人不轻易触及的位置。
对于安装在室外的充电机，充电接口应采用必要的防雨、防尘措施。
5.1.7充电机布置与安装要求如下：
1充电机布置应便于车辆充电，并应缩短充电机输出电缆的长度。
2应采用接线端子与配电系统连接，在电源侧应安装空气断路器。
3充电机保护接地端子应可靠接地。
4充电机应安装于与地平面垂直的立面，偏离垂直位置任一方向的误差不应大于5°。
5室外安装的充电机基础应高出充电站地坪20cm及以上。
必要时可在充电机附近设置防撞栏，其高度不应小于0.8m。
5.2交流充电桩
5.2.1交流充电桩供电电源宜采用220V或380V交流电压，额定电流不应大于32A。
5.2.2交流充电桩应具有为电动汽车车载充电机提供安全、可靠的交流电源的能力。
1应具有外部手动设置参数和实现手动控制的功能和界面。
2应能显示各状态下的相关信息，包括运行状态、充电电量、计费信息等。
3应具备急停开关，在充电过程中可使用该装置紧急切断输出电源。
4应具备过负荷保护、短路保护和漏电保护功能。
应具备自检及故障报警功能。
5应配置交流电能表，对输出电能量进行计量。
应具备IC卡读卡装置，实现充电控制及充电计费。
5.2.3交流充电桩应具备与上级监控管理系统的通信接口。
5.2.4交流充电桩的安装和布置：
1电源进线宜采用阻燃电缆及电缆护管，并应安装具有漏电保护功能的空气开关。
2多台交流充电桩的电源接线应考虑供电电源三相平衡。
3可采用落地式或壁挂式等安装方式。
落地式充电桩安装基础应高出地面20cm及以上，必要时可安装防撞栏。
4保护接地端子应可靠接地。
5室外的充电桩宜采取必要的防雨和防尘措施。
6供配电系统
6.0.1充电站供配电设计应满足《供配电系统设计规范》GB50052的规定。
1充电站应按照重要程度和配电容量选择电源数量。
2充电站用电设备容量在100kW及以下或需用变压器容量50kVA以下者，可采用低压三相四线制供电。
6.0.2供配电装置的布置应满足《10kV及以下变电所设计规范》GB50053的规定，遵循安全、可靠、适用的原则，便于安装、操作、搬运、检修和调试。
并应满足以下要求：
当建设场地受限时，高、低压开关柜可与变压器设置在同一房间，但变压器应选用难燃型或不燃型，其外壳防护等级不应低于IP3X。
6.0.3配电系统应满足以下要求：
1高低压配电系统宜采用单母线或单母线分段接线。
低压接地系统宜采用TN-S系统。
2低压进出线开关、分段开关宜采用断路器。
来自不同电源的低压进线断路器和低压分段断路器之间应设机械闭锁和电气联锁装置，防止不同电源并联运行。
3低压进线断路器宜具有短路瞬时、短路短延时、长延时和接地保护功能。
宜设置分励脱扣装置，不宜设置失（低）压脱扣装置。
4对非车载充电机、监控装置以及重要用电设备，宜采用放射式供电。
6.0.4开关柜宜选用小型化、无油化、免维修或少维护的产品。
6.0.5无功功率补偿
1无功功率补偿装置宜设置在变压器低压侧，其补偿容量宜按最大负荷时，变压器高压侧功率因数不低于0.95确定。
2用电设备的自然功率因数满足变压器高压侧功率因数不低于0.95要求时，可不加装低压无功功率补偿装置。
3无功功率补偿装置宜采用自动投切方式，低压电容器宜采用自愈式。
6.0.6配电线路
1高压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，低压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，也可选用选用铜芯聚氯乙烯绝缘类型。
2低压三相回路宜选用五芯电缆，单相回路宜选用三芯电缆，且电缆中性线截面应与相线截面相同。
3三相用电设备的电力电缆，其外护套宜采用钢带铠装。
单芯电缆外护套不应采用导磁性材料铠装。
4单芯电缆不宜单根穿钢管敷设，当需要单根穿管时，应采用非导磁管材，也可采用经过磁路分隔处理的钢管。
7电能质量
7.0.1充电站充电设备用电端子处的电压偏差为标称电压的±15%，而站内其他用电设备如照明设备等，电压偏差为标称电压的±5%。
7.0.2为减小供电电压偏差，充电站的设计宜采取相关措施进行改善，如选择合理变压器变压比和电压分接头、降低系统阻抗、补偿无功功率、调整三相负荷平衡等措施。
7.0.3充电站所产生的电压波动和闪变在电网公共连接点的限值应符合现行国家标准《电能质量电压波动和闪变》GB/T12326-2008的规定。
充电站波动负荷引起电网电压波动和闪变时，宜采取相关措施进行改善，如使用动态无功补偿装置或动态电压调节装置、对于具有大功率充电机的充电站可由短路容量较大的电网供电等。
7.0.4充电站接入电网所注入的谐波电流和引起公共连接点电压正弦畸变率应符合现行国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T14549的规定。
当需要降低或控制接入公用电网的谐波和公共连接点电压正弦畸变率时，宜采取相关措施进行改善，如装设分流滤波器等措施。
7.0.5充电站供配电系统中在公共连接点的三相电压不平衡允许限值应符合现行国家标准《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543的规定。
充电站低压配电系统三相不平衡度不满足要求的情况下，宜采取相关措施进行改善，如在充电站低压单相充电机接入三相系统时，对三相负荷进行调整使之平衡。
8计量系统
8.0.1充电站的计量点设置分为两类，第一类为电力营销管理系统计量，用于电网与充电站间的贸易结算；第二类为充电计量，用于充电站与电动汽车使用者间的贸易结算。
充电站计量系统可参考附录A。
8.0.2电力营销管理系统计量点应设置在电源进线侧，电能表宜选用电子式三相交流电能表，准确度等级为有功0.5S和无功2.0级。
电压互感器等级为0.2级，电流互感器等级为0.2S级。
8.0.3充电站充电服务计量点电能表宜安装在充电机或交流充电桩输出端与电动汽车充电接口之间，电能表宜选用直流电能表或单相交流电能表，准确度等级为1级。
8.0.4用电信息采集终端根据计量点可分为两类，一类用于采集电力营销管理系统管辖范围内的电能计量装置数据，并发送给电力营销管理系统，另一类用于采集充电站内充电计量数据，并发送给充电计量系统。
8.0.5充电计量系统应自动或手工进行时钟召测或对终端设备或电能表进行对时。
充电计量系统应自动检测采集终端、电能表以及通信信道等运行情况，记录故障发生时间，故障现象、维护情况等信息。
并具有数据查询、电能量统计、电能质量分析等功能。
9监控及通信系统
9.1系统构成
9.1.1系统结构
1对于大中型充电站，监控系统由站控层、间隔层及网络设备构成。
监控系统结构设计可参考附录B。
小型充电站可根据实际需要进行简化。
2站控层提供充电站内各运行系统的人机界面，实现相关信息的收集和实时显示、设备的远方控制、以及数据的存储、查询和统计等，并可与相关系统通信。
3间隔层采集设备运行状态及运行数据，上传至站控层，并接收和执行站控层的控制命令。
9.1.2根据充电站的规模，硬件构成可选择配置以下设备：
1站控层设备：
包括服务器、工作站、打印机等。
2间隔层设备：
包括充电设备测控单元、供配电设备测控单元、安防终端等。
3网络设备：
包括网络交换设备、通信网关、光电转换设备、网络连线、电缆和光缆等。
9.1.3系统配置原则
1站控层配置应能满足整个系统的功能要求及性能指标要求，主机容量应与监控系统所控制采集的设计容量相适应，并留有扩充裕度。
2主机系统宜采用单机配置，大型充电站可采用双机冗余配置，热备用运行。
3应设置时钟同步系统，其同步脉冲输出接口及数字接口应满足系统配置要求。
9.2充电监控系统
9.2.1充电监控系统宜具备数据采集、控制调节、数据处理与存储、事件记录、报警处理、设备运行管理、用户管理和权限管理、报表管理与打印功能、可扩展性、对时等功能，充电监控系统指标参见附录C。
9.2.2数据采集功能
1采集非车载充电机工作状态、故障信号、功率、电压、电流、电量等。
2采集交流充电桩的工作状态、故障信号、电压、电流、电量等。
9.2.3控制调节功能
向充电设备下发控制命令，遥控起停、校时、紧急停机、远方设定充电参数等。
9.2.4数据处理与存储
1具备充电设备的越限报警、故障统计等数据处理功能。
2具备充电过程数据统计等数据处理功能。
3具备对充电设备的遥测、遥信、遥控、报警事件等实时数据和历史数据的集中存储和查询功能。
9.2.5事件记录
具备操作记录、系统故障记录、充电运行参数异常记录、电池组参数异常记录等功能。
9.2.6报警处理
提供图形、文字、语音等一种或几种报警方式以及相应的报警处理功能。
9.2.7设备运行管理
具备对设备运行的各类参数、运行状况等进行记录、统计和查询的功能。
9.2.8用户管理和权限管理
系统根据需要，规定操作员对各种业务活动的使用范围、操作权限等。
9.2.9报表管理与打印功能
用户可根据需要定义各类日报、月报及年报，并具有定时／召唤打印等功能。
可扩展性
1系统应具备较强的兼容性，以完成不同类型充电设备的接入。
2系统应具有扩展性，以满足充电站规模不断扩容的要求。
对时
系统可以接受时钟同步系统对时，保证系统时间的一致性。
9.3供电监控系统
9.3.1采集充电站供电系统的开关状态、保护信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能计量信息等。
供电监控系统指标参见附录C。
9.3.2控制供电系统负荷开关或断路器的分合。
9.3.3大中型充电站具备供电系统的越限报警、事件记录、故障统计等数据处理功能。
9.4安防监控系统
9.4.1大型充电站设计应符合《安全防范工程技术规范》GB50348有关规定，应设置视频安防监控系统，并具有入侵报警、出入口控制设计。
中小型充电站可适当简化。
安防监控系统指标参见附录C。
9.4.2视频安防监控系统的设计应符合《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395等相关标准的规定。
1根据安全管理要求，在充电站的充电区、营业窗口等位置宜设置监控摄像机。
2视频安防监控系统宜具有与消防报警系统的联动接口。
9.4.3入侵报警的设计应符合《入侵报警系统工程设计规范》GB50394等相关标准的规定。
根据安全管理要求，在充电站供电区、监控室等位置宜设置入侵探测器。
9.4.4出入口控制的设计应符合《出入口控制系统工程设计规范》GB50396等相关标准的规定。
根据安全管理要求，在充电站出入口等位置宜设置出入口控制设备。
9.4.5系统可以接受时钟同步系统对时，保证系统时间的一致性。
9.5通信系统
9.5.1间隔层网络通信结构应采用以太网或CAN网结构连接。
部分设备也可采用RS485等串行接口方式连接。
9.5.2站控层和间隔层之间及站控层各主机之间网络通信结构应采用以太网连接。
9.5.3监控系统应预留以太网或无线公网接口，以实现与各类上级监控管理系统交换数据。
10土建
10.1建筑物
10.1.1充电站内建筑应按工业建筑标准设计，宜统一型式，做好建筑节能、节地、节水、节材工作。
10.1.2建筑物宜单层布置，可由监控室、配电室等组成。
10.1.3充电站内建筑物的耐火等级应符合《建筑设计防火规范》GB50016的规定。
当罩棚顶棚的承重构件为钢结构时，其耐火极限可为0.25h，顶棚其他部份不得采用可燃烧体建造。
10.1.4充电站建筑物宜与周边环境相协调，体型宜规整，凹凸面不宜过多。
10.1.5监控室的设计应符合以下规定：
1监控室宜单独设置。
当组成综合建筑物时，监控室宜设在地上一层，并有直接对外出口。
2监控室宜采取防静电措施。
10.
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