新能源汽车充电桩技术要求

新能源汽车充电桩技术要求

1新能源汽车充电桩简介
充电桩(栓)能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电桩(栓)的效率和实用性，今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。
   充电站电力配套   
⑴ 常规充电     
① 典型常规充电站的规模 ，一般以20~40辆电动汽车来配置一个充电站，这种配置是考虑充分利用晚间谷电进行充电，缺点是充电设备利用率低。在高峰时也考虑充电，则可以60~80辆电动来配制一个充电站，缺点是充电成本上升，增加高峰负荷。     
② 充电站电力配套的典型配置（前提充电柜具有谐波等处理功能）      
⑵ 快速充电     
① 典型快速充电站的规模 ，一般以同时向8辆电动汽车充电来配置一个充电站。   
② 充电站电力配套的典型配置    
⑶ 机械充电    
①机械充电站的规模小型机械充电站可以结合常规充电站建设同时考虑，可以根据需要选择更大容量的变压器。大型机械充电站一般以80~100组充电电池同时充电配置一个大型机械充电站，主要适用于出租车行业或电池租赁行业，一天不间断充可以完成对400组电池的充电。     
⑷ 便携式充电    
① 别墅 具备三相四线表计，独立的停车库，可以利用已有的住宅供电设施，从住宅配电箱专门放一路10mm2或16mm2的线路至车库的插座，来提供便携式充电电源。     
② 一般住宅具有固定的集中停车库，一般要求地下停车库（充电安全考虑），可以利用小区原有的供电配套设施进行改造，必须根据小区已有的负荷容量来考虑，包括谷电的负荷。具体方案应根据小区的供电设施、方案以及小区的建筑环境具体来确定。 

2新能源汽车充电桩种类
充电桩(栓)可分为直流充电桩(栓)，交流充电桩(栓)和交直流一体充电桩(栓)。

3新能源汽车充电桩技术要求
交流式

交流充电桩(栓)技术要求

1、环境条件要求
① 工作环境温度：-20℃～+50℃;

② 相对湿度：5%～95%;

③海拔高度：≤1000m;

④ 安装地点：户外;

⑤ 抗震能力：地面水平加速度 0.3g;

地面垂直加速度 0.15g;

设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数应大于1.67;

2、新能源汽车充电桩结构要求
① 交流充电桩(栓)壳体应坚固;

② 结构上须防止手轻易触及露电部分;

③ 交流充电桩(栓)应选用厚度1.0以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑散热的要求。充电桩(栓)应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能;

④ 充电桩(栓)应有足够的支撑强度，应提供必要设施，以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备，且应提供地脚螺栓孔;

⑤ 桩(栓)体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm;

⑥ 桩(栓)体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质;

⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地;

3、新能源汽车充电桩电源要求
① 输入电压：单相220V;

② 输出功率：单相220V/5KW;

③ 频率：50Hz±2Hz;

④ 允许电压波动范围为：单相220V±15%;

4、新能源汽车充电桩电气要求
① 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电;

② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧;

③ 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》(GB/50053)中的相关规定;

④ 对IT系统配电线路，当*次接地故障时，应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号，当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路;

⑤ 照明配电系统中，照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置，其额定动作电流为30mA;

6、新能源汽车充电桩安全防护功能
① 交流充电桩(栓)应具备急停开关，可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电;

② 交流充电桩(栓)应具备输出侧的漏电保护功能;

③ 交流充电桩(栓)应具备输出侧过流和短路保护功能;

④ 交流充电桩(栓)应具有阻燃功能;

7、新能源汽车充电桩IP防护等级
交流充电桩(栓)应遵守IP54(在室外)，并配置必要的防雨、防晒装置;

8、三防(防潮湿，防霉变，防盐雾) 保护

充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行;

9、防锈(防氧化)保护

充电桩(栓)铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理;

10、防风保护

安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭;

11、防盗保护

电桩(栓)外壳门应装防盗锁，固定交流充电桩(栓)的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸;

12、新能源汽车充电桩温升要求

交流充电桩(栓)在额定负载长期连续运行，内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 397\2009中表2规定;

13、平均故障间隔时间(MTBF)

MTBF应不小于8760h;

14、安装垂直倾斜度不超过5%;

15、设备安装地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质

直流式

a) 充电桩(栓)电源输入电压：三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%;

b) 充电桩(栓)应满足充电对象充电桩c) 充电桩(栓)输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求;

d) zui大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容;

e) 充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式(针对不同电池类型选择);

f) 实现智能IC管理;

g) 每个充电桩(栓)自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理;

h) 充电桩(栓)接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定;

i) 充电桩(栓)通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行(充电对象为锂电池电动车);

j) 充电桩(栓)对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能;

k) 充电桩(栓)对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整;

l) 充电桩(栓)采用强制风冷;

m) 充电桩(栓)防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求;

汽车充电站  
现在能较好的解决快速充电问题的方案是-换电站-利用给汽车更换电池的方法代替漫长的充电过程。一辆汽车需要配备两块电池，当一块电池用完后自动切换到另一块，此时可到换电站将用完的电池换下，装上满电的电池。而换下的电池由电站统一充电和维护，前提是充电站要有相当数量的备用电池。这个方法优点是快速，用户换完电池就可以上路，比加油都快。用这种方法再加上停车场充电桩等辅助手段，相信电动汽车的普及就近在眼前。

一体式

概述

快速充电桩(栓)设备采用交直流一体的结构。既可实现直流充电，也可以交流充电。白天充电业务多的时候，使用直流方式进行快速充电，当夜间充电站用户少时可用交流充电进行慢充操作。

外形特点

1、人体工学设计，充分考虑中国人特点，安装后整机高度、屏幕高度、键盘高度、充电接头安放槽高度，适宜操作;

2、上出线口的形式，节省操作者一半的体力;

3、考虑人的使用习惯和耐用性，采用触摸和键盘互为备份的操控，触摸屏和键盘采用防雨、防尘的设计;

4、具备紧急停机的急停开关;具备充电接头安放槽，安放槽可防水;5米长的软电缆。

新能源汽车充电桩功能特点
1、提供人机交互操作;提供直流、交流充电接口;

2、具备语音提示功能;具备刷卡功能;

3、具备打印凭条的功能;

4、和BMS实时通信，获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息;

5、向充电机发生控制指令、开关信号，控制充电机启动与停止，获取充电机状态信息;

6、具备充电接口的连接状态判断、联锁、控制导引等完善的安全保护控制逻辑;

7、具备CAN2.0B、RS485通讯接口，可以和集中监控通信，上送充电状态信息;

8、具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩(栓)安全可靠运行;防护等级IP54。

    新能源汽车充电桩计费系统
   系统的实现由三部分组成，下面分别进行介绍：   
1、建设充电计费系统管理平台，对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，例如电动汽车信息、购电用户信息、资产信息等。    
2、建设充电计费系统运营平台，用于对电动汽车的充放电及购电用户的充值进行运营管理。   
3、建设充电计费系统查询平台，用于对管理平台及运营平台产生的相关数据进行综合查询
   充电站按照功能可以划分为四个子模块：配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。
   普通充电多为交流充电，可以使用220V或380V的电压。  快速充电多为直流充电。充电站主要设备包括充电机、充电桩、有源滤波装置、电能监控系统。

新能源汽车充电桩技术要求基本参数
满足标准
新国标
连接器动力线触头额定电压
DC750V
连接器动力线触头额定电流
12
连接器控制线触头电压
DC36V
连接器控制线触头电流

连接器机械操作寿命
≥10000次
防水等级
IP67
耐电压
2000V
绝缘电阻
500MΩ

主要的形式  亭形式，可遮阳挡雨，避免借口遭受雨淋 柱式，插口处有盖子上翻  
       可移动式 地下带轮子可以自由推动，主要是装载电池设备 
      
壁挂式  挂在充电站内墙上 
      柱挂式  挂在街上的柱子上
              
小结   
1 充电柱体积不一定要很大，可以有明显的提醒方式即可，如有明显的放光的logo   
2 要做好防锈，防雨，防晒，防漏电等措施，   
3 可以考虑一柱充多量汽车的形式   
4 充电柱的形式：嵌入地面式，充电式就是打开窨井盖一样的形式，与电线杆相互结合，停车场的形式可以位于停车位上。 可升降式，可旋转式