地下停车场充电桩技术设计方案doc.docx
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地下停车场充电桩技术设计方案doc
霆新能源电动汽车充电桩技术方案
深圳市金霆新能源技术有限公司
地下停车场
充电桩建设项目
设
计
方
案
深圳市金霆新能源技术有限公司
二〇一七年二月
第1章项目概况...........................................
项目背景概述.........................................
金霆新能源简介.......................................
第2章充电站建设规范.....................................
依据的标准...........................................
设计原则.............................................
第3章项目需求分析.......................................
南沙区南沙湾公交总站电动汽车充电需求分析
充电站系统设计.......................................
第4章金霆充电站及充电桩介绍.............................
充电站系统组成.......................................
直流充电机系统主要特点...............................
直流一体式充电桩.....................................
交流充电桩...........................................
站内监控、计费.......................................
第5章充电站造价分析.....................................
配电设备及充电设备...................................
施工安装及监控系统....................................
充电站建设总造价......................................
第6章金霆充电站系统优势.................................
.............
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第1章项目概况
1.1项目背景概述
近年来，随着国家鼓励新能源发展政策的不断出台，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。
而现阶段配套设施的方案与实际应用也成为社会普遍的焦点。
充电设备、设施的设计与建设
一般被充电车型，充电类别，车辆应用类型，充电站电量及功率因数，现场建造费用，实用
与美观性所制约。
我公司将综合考虑以上制约因素，为大家提供最合适的充电方案。
1.2金霆新能源简介
深圳市金霆新能源技术有限公司总部座落于深圳“国际知识创新村”—南山智园，公司
是国家认定的高新技术企业、双软企业。
金霆新能源作为专业的太阳能光伏发电、新能源汽车充电系统解决方案及设备提供商，
向用户提供稳定、高品质的产品和优质的服务。
金霆新能源持续投入于产品研发和技术创新，
研发团队中拥有多名光伏领域专家和新能源汽车充电专家，通过自主创新，公司已获得多项
专利和软件著作权。
公司注重科技成果转化，长期与德国、美国等国的太阳能光伏企业进行
技术交流，不断汲取世界最先进的理念与技术。
金霆新能源产品成功应用于西北大型荒漠电
站及分布式光伏电站等近千个优质的光伏电站项目。
金霆新能源愿意承担社会责任，始终以“绿色能源，阳光使命”为企业发展理念，金霆
新能源凭着科学的管理体系，强大的研发实力和良好的客户服务，成为新能源行业投资者和
承建商可靠的合作伙伴。
公司产品主要分为四大系统：
光伏发电系统、电动汽车充电设备系统、家用储能系统、
智能监控系统。
电动汽车充电设备系统主要产品有：
一体式直流充电机、分体式直流充电机、
交流充电桩、广告机充电桩、车载充电机、车载DC/DC电源等。
公司不仅能提供全套的电动
汽车充换电站专用设备，还能提供全套解决方案，将充换电站的供配电、充电、换电、计量
计费、监控、安防等相关部分有机融合在一起，提供系统集成的“交钥匙”工程。
第2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/CSG《电动汽车充电设施通用技术要求》
Q/CSG《电动汽车充电站及充电桩设计规范》
Q/CSG《电动汽车非车载充电机技术规范》
Q/CSG《电动汽车交流充电桩技术规范》
Q/CSG《电动汽车非车载充电机充电接口规范》
Q/CSG《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/CSG《电动汽车充电站监控系统技术规范》
低压成套开关设备和控制设备
GBT电动车辆传导充电系统一般要求
GBT电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源连接要求
GBT电动车辆传导充电系统电动车辆交流直流充电机（站）
GBT电动汽车传导充电用连接装置第1部分：
通用要求
GBT电动汽车传导充电用连接装置第2部分：
交流充电接口
GBT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通信协议
GBT19826-2005直流电源设备
SZDBZ电动汽车充电系统技术规范第3部分：
非车载充电机
SZDBZ电动汽车充电系统技术规范第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
GB50060-20083~110kV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高压开关设备和控制设备标准的公用技术要求
GB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）模块化设计原则:
本方案采用模块化设计，方便未来根据充电运营情况增加充电设
施，预留若干充电桩配电容量及漏电开关，后期可直接新增充电桩，不影响现有设备运行。
2）贯彻“简洁、安全、实用、高效”的建站方针。
3）“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。
4）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。
5）美观大方的设计原则；无论充电桩还是配电设计，各种充电标示，都进行专业的工
业造型设计，以达到美观大方、经济使用的目标。
6）全面监控的设计原则；充电监控系统可以实时显示充电设施的工作状态，和充电站
的运营收入情况，便于管理和维护，具有良好的展示效果。
7）充电站设备符合电气设备运行及安全要求，执行国家相关的政策、法规。
第3章项目需求分析
3.1地下停车场充电桩电动汽车充电需求分析
地下停车场充电桩项目共计171台交流充电桩。
B1层（地下一层）设1台充电桩配电总箱，4台就地充电桩配电箱，B2层（地下二层）设2台充电桩配电总箱，6台就地充电桩配电箱，B3层（地下三层）设1台充电桩配电总箱，3台就地充电桩配电箱。
地下各层停车场的充电桩以及供配电设计具体如下：
1）地下一层设22台7KW交流充电桩，立式安装，由2台就地充电桩配电箱供电；
2）地下一层夹层设29台7KW交流充电桩，立式安装，由2台就地充电桩配电箱供电；
3）地下二层设
90台
7KW交流充电桩，立式安装，由
6台就地充电桩配电箱供电；
4）地下三层设
30台
7KW交流充电桩，立式安装，由
3台就地充电桩配电箱供电；
通过对现场图片情况的了解和客户要求提出以下配置方案：
序号
设备名称
数量
型号
备注
1
交流充电桩立柱式
1717kW
2配电总箱
4
3配电分支箱
13
4充电站监控系统
1
3.2充电站系统设计
充电站主要由供电系统、充电设备、监控系统以及配套设施组成。
供电系统执行系统供电和配电功能；充电设备主要包含交、直流充电桩，执行充电功能；监控系统包括安防监控系统和充电监控系统，配套设施包含充电工作区、站内建筑、消设施等外围设施。
上述全部系统保证充电站的正常、安全、稳定、高效运行。
1）充电站组成结构图
充电站
供电系统
充电设备
监控系统
配套设施
配电变压器
交流充电桩
安防监控系统
充电工作区
配电柜
直流充电桩
充电监控系统
站内建筑
计费装置
计费装置
消防设施
谐波治理装置
电池更换设施
2）充电站系统设备主拓扑图
（1）充电站配套充电桩
直流一体式充电桩为快充，预计在2个小时左右能充满一台交交车。
交流充电桩为慢充，预
计6~8h可以充满。
（2）与之配套的电气设备为：
箱变（含高压柜、变压器、低压柜）、户外交流柜等。
（3）新建充电站，配置消防、空凋、安防、标示等。
（4）电网至箱变的连接电缆、低压柜至充电桩的连接电缆，均根据现场情况拟定长度、
走向。
（5）充电站配置一套充电桩监控后台和一套计费系统以及站区监控系统，其中充电桩监控后台对下可监控、对上可接受并上传数据，其操作界面可实现“四遥”。
箱变：
包含高压柜、进线柜、计量柜、出线柜，低压侧配电柜等。
值班房：
操作员工作站、发卡充值设备、充电监控大屏幕、通信柜、UPS等。
充电站进线采用10kV单路，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。
设进线柜、计量柜、出线柜。
根据目前电动汽车充电站负荷变化较大、空载时间长的特点，设计选用干式低损耗节能型变压器。
变压器容量详见专变容量计算。
站内设通信电源柜、UPS柜，在站内停电时可保证站内监控设备、照明等持续用电。
根据规范，充电站接地电阻按不大于4欧设计。
设计采用水平接地体为主，垂直接地体
为辅的接地方式，水平接地体采用TJ-120铜绞线，垂直接地体采用φ25，长2500的铜棒，
沿进站电缆及10kV电缆沟外引，并在站内采用离子接地措施以满足接地要求。
充电站系统设备配置
10kV配电系统配置原则
充电站进线电源采用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。
设进线柜、计量柜、出线柜。
配电系统主要设备选型原则
根据目前电动充电站负荷变化大、空载时间长的特点，设计选用干式低损耗节能变压器。
配电变压器容量计算
南沙区南沙湾公交总站配电变压容量（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βm，功率因数COSΦ可以达到，充电机容量折算采用如下算法：
直流充电桩总容量：
S1=NP=16*60=960KW
交流充电桩总容量：
S2=NP=（4*7）*3=84KW
充电机总容量：
S=（S1+S2）/（COSΦ*η）=（960+84）/（*）=1110kVA
η为充电机工作效率，高频开关整流充电机取。
配电变压器容量为：
SN=（Kx*S+Se）/βm=（1110*1+50）/=1450kVA
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1。
βm为变压器最佳负荷率，取。
Se为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。
接地系统：
采用变压器中性点直接接地系统，采用TN-S接地方式，接地电阻不应大于4
欧姆。
充电站监控系统
充电站建设投运后，会面临费用结算、充值管理、定期巡检、日常维护、故障处理、数
据汇总、指标核算、经营优化、效率提升等管理动作，需要依靠自动化的站级监控系统完成。
推出的智能能源网关+云管理平台+APP/微信服务号的完整电站运营解决方案，结合物联网、
移动支付、云计算、分布式等先进技术，具备设备管理、资金结算、充电服务三大功能板块。
EN+科技致力于提供简洁、低廉、轻便、免维护的工作平台，帮助充电运营方花费最少的投资，
获得更多的收益，从而让运营方专注于核心管理动作。
a）监控系统的结构
本站计算机监控系统采用分层分布式结构，以间隔为单元，按对象进行设计，分站控层
和间隔层。
站控层设备集中设置，采用自适应双以太网，并实现整个系统的监控功能，站控层包括
操作员工作站/微机五防工作站，间隔层设备实现就地监控功能，链接各间隔单元的智能I/O
设备等。
为使整个监控系统能安全可靠的运行，监控系统具有相应的安全、保护措施。
b）系统功能
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、修改等工作。
C）系统特点
低成本部署
充电运营平台不同于传统的软件架构，采用云平台+SaaS的服务模式，用户购买对应
电桩数量的软件使用权，无需独立部署整套系统，降低投资成本。
公司专业的系统工程师团队负责全部的运营系统维护与管理工作，用户可专注于日
常工作，无需设立专人维护服务器、系统平台等。
灵活扩展
充电运营平台采用插件化的授权方式，用户可根据实际业务需要，选择和购买需要使用的功能项，后续跟随业务变化也可继续增加功能选项。
按需购买实际电桩数量的软件使用权，后续如继续建设，可随时、便捷购买新增电桩的软件使用权，扩容简单。
响应快速
充电运营平台采用B\S架构，免客户端，用户打开网页浏览器连接互联网即可使用软件功能，新增需求、问题处理等系统平台修改完成后即可上线，不涉及复杂的配置、升级、兼容性问题。
智能充电桩支持通过运营平台远程、智能升级，对于用户细分需求，可以通过修改充电桩软件并集中远程升级方式快速实现，相对于传统的维护人员抵达现场近端升级的方式，成本、速度得到大幅度的优化。
公司针对运营方还免费提供手机APP、微信公众服务号，为车主提供移动式智能服务，帮
助车主利用网络在线寻桩、预约、付费等，充电运营商无需增加投资即可拥有完整的端到端
解决方案，从而为电动车主提供更加优秀的服务，获取长期收益。
3.3停车场充电桩现场信息
第4章金霆充电站及充电桩介绍
4.1充电站系统组成
充电站主要有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
2-1：
配电系统
一体式60kW直流充电桩
充电系统
7KW交流充电桩
充电站监控系统
配电监控系统
充电站
充电监控系统
安防系统
视频监控系统
烟雾监控系统
计量计费系统
（2）充电站电气系统一次图见变配电系统接线图
4.2直流充电机系统主要特点
高效低谐波，A类品质；
模块化设计，系统可靠；
宽电压输出，使用方便；
监管系统好，多项专利。
高效低谐波，A类品质
系统效率≥95%，充电模块50℃满功率输出，功率密度行业领先，设备能耗低，能源利
用率高。
全系列充电模块采用有源功率因数校正技术，符合国网A级设备要求，输入THDi<5%,功率因数高达，站内无需单独配置消谐装置，节省空间和成本。
模块化设计，系统可靠
模块化设计，系统采用多模块并联输出方式，配置灵活，运维管理方便；多机冗余互备，
单机故障不影响系统，极大提高系统可靠性和稳定性。
每个充电站既可配置大功率快充，也
可多方式调配功率充电。
全方位保护，运行安全
具有输入、输出、部件自检及操作连接保护：
输入过、欠压保护；直流输出过压、短路
保护；模块过热保护及模块故障；绝缘故障保护；充电机与电池连接检查等。
确保系统安全
可靠运行，有效防止各种意外情况发生。
宽电压输出，使用方便
充电模块：
200V-750V，模块输出电压调节范围宽，连续可调，满足不同蓄电池组端电压的充电需要，增加用户价值：
一机多用，可为不同电压等级的电动汽车充电，无需单独定制不同输出电压的充电机，提高充电机的利用率。
监管系统好，多项专利
金霆充/换电站采用自主开发的监管系统，架构先进，在项目实践中总结研发多项技术专利，可实现对充/换电站计量、设备管理、场所管理等运行、管理需要。
4.3直流一体式充电桩
本系统将充电机、充电接口、人机交互界面、通信、计费等部分集成为一个整体，适
用于户外为电动汽车进行直流快速充电。
系统特点
适应超强的电压输入输出，输入电压范围宽达380Vac±20%.,具备200-750Vdc全范围直
流输出电压。
可调节电流电压的输出以满足不同类型的电池充电要求。
具备智能的风冷系统，挑选严格的器件组成超长寿命的充电系统。
采用领先的DSP技术，强大的运算与控制功能使整个系统智能节能高效运行。
具有交流输入过/欠压保护，过温保护，直流输出过/欠压，过流/短路保护。
输出反灌保
护，急停，防雷保护，热插拔维护等功能多种充电方式可选，支持4G模块无线传输，手机
APP可随时观看充电电量充电时间充电费用等，支持移动支付，刷卡支付方式，具备完善准确的计费系统。
具有防水、防尘、安装调试方便、功能全面等特点，人性化设计，操作简便并提供语音操作指引。
兼容性强，针对不同类型电动汽车充电。
技术参数
规
产品型号
JTEV-DC030K
JTEV-DC060K
JTEV-DC120K
格
产品名称
一体式直流充电桩
使用场景
充电站等快充场合
外
外壳材质
白色金属机身
观
设备尺寸
550*740*223mm
530*700*1460mm
600*700*1700mm
结
安装方式
壁挂式落地式
构
充电组件
充电枪*1
（2）
走线方式
下进线，下出线
线缆长度
4m
4m
4m
输入电压
380V
电
输入频率
50Hz
最大功率
30KW
60KW
120KW
气
计量精度
1级
指
输出电压
250V-750V
标
输出电流
0-60A
0-120A
0-160A
待机
升级会员 