電動汽車充電變電站初步設(shè)計方案

1、電動汽車充電站初步設(shè)計方案一.項目概況1) 項目名稱：電動汽車充電站示范項目2) 項目建設(shè)性質(zhì)：新建3) 項目建設(shè)內(nèi)容：為滿足50輛電動客車的充電需要，在建立一個大型電動汽車充電站一個，主要為電動公交車、電動客車等，提供充（放）電服務(wù)；建立一個中型電動汽車充電站一個，電動客車等，電動小汽車充電；建立一個120交流充電樁（分為4個小型充電站），主要為電動小汽車充電；二. 設(shè)計依據(jù)電動汽車充電站所依據(jù)的標準GB/T 18487.12001電動車輛傳導充電系統(tǒng) 一般要求GB/T 18487.22001電動車輛傳導充電系統(tǒng) 電動車輛與交流直流電源的連接要求GB/T 18487.32001電動車輛傳導充

2、電系統(tǒng) 電動車輛與交流直流充電機(站)GB/T 18384.12001電動汽車 安全要求 第l部分:車載儲能裝置GB/T 18384.22001電動汽車 安全要求 第2部分:功能安全與故障防護GB/T 18384.32001電動汽車 安全要求 第3部分:人員觸電防護IEC 607181997電動道路車輛的供電設(shè)備IEC 607831984電動道路車輛的電纜和連接UL 1564工業(yè)電池充電器JB/T 10095-2008工業(yè)蓄電池充電用整流設(shè)備SAEJl7722001 SAE電動車輛傳導充電連接器SAEJl7731999 SAE電動車輛感應(yīng)充電連接器Q/GDW/T 237-2008電動汽車充電站

3、 布置設(shè)計導則Q/GDW/T XXX-2008電動汽車充電站 充電監(jiān)控系統(tǒng)Q/GDW/T 238-2008電動汽車充電站 供電系統(tǒng)規(guī)范Q/GDW/T 236-2008電動汽車充電站 通用技術(shù)要求Q/GDW/T 233-2008電動汽車非車載充電機 通用要求Q/GDW/T XXX-2008電動汽車非車載充電機 試驗方法Q/GDW/T 234-2008電動汽車非車載充電機 電氣接口規(guī)范Q/GDW/T XXX-2008電動汽車非車載充電機 通信協(xié)議Q/GDW/T XXX-2008電動汽車蓄電池充電用整流設(shè)備三、項目建設(shè)方案:1.1選址1、充分發(fā)揮示范應(yīng)用作用。在電動汽車推廣應(yīng)用的不同階段，應(yīng)采用不同

4、的充（放）電服務(wù)模式，規(guī)劃布點充（放）電設(shè)施。當前，電動汽車產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，在電動汽車充（放）電站建設(shè)部據(jù)規(guī)劃中，應(yīng)將充（放）電站的示范效應(yīng)作為重點因素考慮，通過合理選址，推動社會公共眾對電動汽車及其能源供給方式的理解和認識，因此，建議該大型充電站選建在公交站旁，小型充電站建設(shè)在商業(yè)區(qū)附近。1.2建設(shè)類型根據(jù)電動汽車的設(shè)計需要，建議電站建設(shè)規(guī)模如下： 設(shè)備配置(1)大型充電站:規(guī)模：滿足50輛公交車充電要求； 充電設(shè)備型號：TTXNY-200A/400V； 充電設(shè)備功率：80kW； 充電方式：慢充為主（快速充電為輔助）。 充電站需要功率：1600kW充電站額定功率：2000kW 配置方案草圖

5、 充電機采用整機結(jié)構(gòu)，單臺容量80kW，充電設(shè)備采用了諧波控制技術(shù)，諧波含量控制在2%以內(nèi)，效率可達到98%，通過和電池管理的配合，在充電過程中可以根據(jù)電池管理發(fā)送的信息調(diào)節(jié)充電參數(shù)，對電池組進行智能充電，并且實現(xiàn)對電網(wǎng)的零污染；充電模塊還具有寬范圍調(diào)節(jié)功能，輸出電壓范圍300400V，輸出電流20300A，可對不同容量電池配置的車輛進行快速充電，機器具備完善的輸入輸出保護功能，整個機器可靠性高，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。大功率充電設(shè)備原理框圖(2)中型充電站:規(guī)模：滿足10輛公交車充電要求及20輛小汽車的充電要求 充電設(shè)備型號：TTXNY-200A/400V； 充電設(shè)備功率：80kW； 充電方式：

6、慢充為主（快速充電為輔助）。 充電站需要功率：800充電站額定功率：1000KW配置方案草圖(3)小型充電站:規(guī)模：滿足20輛小汽車的充電要求采用交流充電柱20臺 1.3配電根據(jù)充電站的規(guī)模及選址的外電網(wǎng)情況，需要配備相應(yīng)的配電模塊。當充電站規(guī)模較大并采用10kV外電網(wǎng)接入時，可以配置一個戶外箱式變電站，將變壓器、高低壓配電設(shè)備等集中于變電站內(nèi)。當充電站規(guī)模較小并采用380V直接接入時，可以配置一個戶外配電柜，只安裝必要的低壓配電設(shè)備即可。 交流充電柱交流充電柱設(shè)置于停車位附近，為車載充電機提供供電電源，用于車輛的慢速充電。充電柱還具備用戶身份識別、計量、計費等功能。 快速充電機和直流充電柱快

7、速充電機設(shè)置于集裝箱或類似于戶外箱式變電站的箱式結(jié)構(gòu)中，直流輸出接至直流充電柱，充電機接受充電柱的控制，實現(xiàn)為車輛的快速補充充電。監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)備之間建立CAN監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，形成CAN通信節(jié)點，然后可以利用CAN轉(zhuǎn)TCP/IP技術(shù)，將其接入互聯(lián)網(wǎng)。這樣，既可以在充電站附近設(shè)立監(jiān)控室，也可以在遠離充電站的位置設(shè)立監(jiān)控室，接入互聯(lián)網(wǎng)即可監(jiān)控充電站的各個設(shè)備運行情況。同時，在示范車輛上裝設(shè)GPRS模塊及GPS模塊，在監(jiān)控室內(nèi)設(shè)置車輛運行監(jiān)控監(jiān)控中心，對車輛電池數(shù)據(jù)進行實時采集、存儲、分析和處理，跟蹤車輛運行情況，實現(xiàn)蓄電池充電提示、故障預(yù)警、保養(yǎng)提醒等高級服務(wù)功能。預(yù)期效果充電站預(yù)期的平面布置和立體效果如

8、下圖中所示。2 充放電設(shè)備選配2.1電動汽車整車式(中型)充電站電源概述：用于電動車固定式中型充電站的電動車充電電源，可以通過模塊并聯(lián)冗余的形式進行系統(tǒng)容量的擴展。通過CAN總線和電池巡檢或車載儀表連接，根據(jù)電池巡檢的給定參數(shù)運行，可設(shè)定不同的充電運行模式。 主要特點：l 車充電源系統(tǒng)和充電管理屏分開，由充電管理屏實現(xiàn)對電動車充電的管理、計費和相應(yīng)的電池狀態(tài)檢測。采用智能化控制，可實時提供充電器的運行參數(shù)和診斷信息。 l 模塊化：高頻整流模塊冗余備份運行，均流度高，通過長時間短路試驗和高溫老化，可工作于有微機監(jiān)控器和無微機監(jiān)控器兩種模式，采用成熟的技術(shù)和工藝，可靠性高。 l 智能化控制：模塊輸

9、出提供調(diào)壓口、調(diào)流口、電壓電流反饋模擬信號、外部開關(guān)機口等等；可根據(jù)蓄電池容量根據(jù)監(jiān)控器給定信號連續(xù)設(shè)定限流點，根據(jù)電池品種連續(xù)設(shè)定均充、浮充電壓。均、浮充充電模式自動轉(zhuǎn)換。 l 輸入功率因數(shù)高，電磁兼容性能好：交流輸入采用三相有源功率因數(shù)校正技術(shù)，輸入功率因數(shù)高達0.99，輸入電流畸變率小于5。 l 采用諧振軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，整機的峰值效率高達93以上。 l 輸出可長時間短路工作，短路電流恒定為系統(tǒng)最大輸出電流。 l 輸出直流電壓及電流調(diào)節(jié)范圍寬，可以適用于不同電壓等級的蓄電池。 l 保護齊全：交流電壓過高、過低保護；輸出過壓/欠壓、過流保護、溫度過高保護、過載保護、蓄電池反接

10、保護、電流沖擊浪涌保護。 技術(shù)指標：輸入線電壓(V)380V20輸入電壓類型三相三線+APFC交流電網(wǎng)頻率(Hz)45-65 Hz交流輸入指標PF0.99 THD5%輸出功率30KW輸出直流電壓400V600V輸出直流電流75A50A穩(wěn)壓精度 0.5%穩(wěn)流精度 0.5%紋波系數(shù) 0.2%峰值效率93%輸出電流(A)0- 75A0- 50A輸出電壓(V)250400V400600V短路電流(A)75A50A絕緣強度2000VAC/50Hz 20mA,1min無閃落通訊方式2路CAN，1路RS485,1路RS23210KW(400V,600V)充電電源充電柱30KW(400V,600V) 電源柜2

11、.2電動汽車整車式(大型)充電站電源概述：用于電動車固定式（大型）充電站的電動車充電電源，可以通過模塊并聯(lián)冗余的形式進行系統(tǒng)容量的擴展。通過CAN總線和電池巡檢或車載儀表連接，根據(jù)電池巡檢的給定參數(shù)運行，可設(shè)定不同的充電運行模式，可實現(xiàn)快速充電模式。 主要特點：l 車充電源系統(tǒng)和充電管理屏分開，由充電管理屏實現(xiàn)對電動車充電的管理、計費和相應(yīng)的電池狀態(tài)檢測。采用智能化控制，可實時提供充電器的運行參數(shù)和診斷信息。 l 模塊化：高頻整流模塊冗余備份運行，均流度高，通過長時間短路試驗和高溫老化，可工作于有微機監(jiān)控器和無微機監(jiān)控器兩種模式，采用成熟的技術(shù)和工藝，可靠性高。 l 智能化控制：模塊輸出提供調(diào)

12、壓口、調(diào)流口、電壓電流反饋模擬信號、外部開關(guān)機口等等；可根據(jù)蓄電池容量根據(jù)監(jiān)控器給定信號連續(xù)設(shè)定限流點，根據(jù)電池品種連續(xù)設(shè)定均充、浮充電壓。均、浮充充電模式自動轉(zhuǎn)換。 l 輸入功率因數(shù)高，電磁兼容性能好：交流輸入采用三相有源功率因數(shù)校正技術(shù)，輸入功率因數(shù)高達0.99，輸入電流畸變率小于5。 l 采用諧振軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，整機的峰值效率高達99以上。 l 輸出可長時間短路工作，短路電流恒定為系統(tǒng)最大輸出電流。 l 輸出直流電壓及電流調(diào)節(jié)范圍寬，可以適用于不同電壓等級的蓄電池。 l 保護齊全：交流電壓過高、過低保護；輸出過壓/欠壓、過流保護、溫度過高保護、過載保護、蓄電池反接保護、電

13、流沖擊浪涌保護。技術(shù)指標：輸入線電壓(V)380V20輸入電壓類型三相三線+APFC交流電網(wǎng)頻率(Hz)45-65 Hz交流輸入指標PF0.99 THD5%輸出功率60KW輸出直流電壓400V600V輸出直流電流150A100A穩(wěn)壓精度 0.5%穩(wěn)流精度 0.5%紋波系數(shù) 0.2%峰值效率98%輸出電流(A)0- 150A0- 100A輸出電壓(V)250400V400600V短路電流(A)150A100A絕緣強度2000VAC/50Hz 20mA,1min無閃落通訊方式2路CAN，1路RS485,1路RS23240KW(400V,600V)充電電源充電柱40KW(400V,600V)充電電源

14、2.3動力蓄電池維護及測試系統(tǒng)概述：用于電動汽車動力電池的檢測和維護，可對動力電池進行充電、放電、暫停、停機等功能控制，對動力蓄電池電壓、溫度、充放電電量等數(shù)據(jù)實時顯示、數(shù)據(jù)記錄，可檢測出落后或故障電池，并可延長電池壽命。 主要特點：l 采用先進的電力電子和微機控制技術(shù)，可實現(xiàn)交直流電能的雙向流動。蓄電池組的放電能量可直接回饋交流供電電網(wǎng)。直流側(cè)電壓可在較寬范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，適應(yīng)多種蓄電池串聯(lián)方式。l 蓄電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時測量蓄電池單體的電壓、溫度、充放電電流、充電放電量等參數(shù)。電壓采集點最大可達32個，溫度采集點最多可達12個。l 人機交互平臺是基于計算機的監(jiān)控軟件，可完成對充放電機的充電、

15、放電、暫停、停機等控制，對動力蓄電池電壓、溫度、充放電電量等數(shù)據(jù)的實時顯示、數(shù)據(jù)記錄等功能，并實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的智能控制。l 各部分單元通過CAN2.0B通信總線相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時交互，具有高可靠性等特點。技術(shù)指標：輸入電壓AC38010%，三相四線制充電電壓DC30150V最大充電電流100A最大充電功率10kW穩(wěn)壓精度1%穩(wěn)流精度1%功率因數(shù)0.99（滿載）效率85%（滿載）電流諧波總畸變率5%（滿載）輸入電壓DC30150V最大放電電流100A最大放電功率10kW穩(wěn)流精度1%功率因數(shù)0.99（滿載）效率85%（滿載）電流諧波總畸變率5%（滿載）電壓測量誤差10mV溫度測量誤差0.5電流

16、測量精度0.5%工作環(huán)境溫度-2040工作環(huán)境濕度5%93%（40）安裝條件室內(nèi)2.4智能化電動汽車充電柱概述：本產(chǎn)品是充電機為電動汽車充電的輔助設(shè)備，提供充電接口、人機接口等功能，對電動汽車的充電進行控制，實現(xiàn)充電開停機，插卡計費等操作。充電柱由嵌入式單片機經(jīng)二次開發(fā)后作為主控制器，包括IC卡管理、充電接口管理、憑據(jù)打印、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等功能，是充電操作人員進行操作的人機界面。主要特點：l 界面顯示：顯示提示信息、用戶IC卡信息、充電相關(guān)信息等內(nèi)容，是充電裝置提供給用戶和管理員的唯一可視內(nèi)容；l 身份識別：讀取IC卡內(nèi)信息，識別用戶身份及相關(guān)信息；l 充電操作：提供操作按鈕，用于用戶充電操作和管理

17、員管理操作；l 控制輸出接觸器：管理輸出接觸器，實現(xiàn)對充電輸出的控制；l 與充電機交互：向充電機發(fā)送控制指令、開關(guān)量信號，控制充電機啟動與停止，獲取充電機工作狀態(tài)信息；l 費用收?。菏杖〕潆娰M用，進行卡內(nèi)余額信息的讀寫操作；l 票據(jù)打印：打印用戶充電費用的票據(jù)；l 數(shù)據(jù)管理：管理各項數(shù)據(jù)，保護數(shù)據(jù)的完整性、安全性，提供管理員查詢、拷貝、刪除等功能；l 系統(tǒng)配置：管理員進行系統(tǒng)配置，實現(xiàn)不同充電裝置的相關(guān)設(shè)置；l 其他：提供用戶操作幫助、異常信息提示等功能。3、工程建設(shè)預(yù)算要求一、大型充電站預(yù)算（設(shè)備、土建、設(shè)計費、施工費）序號設(shè)備名稱數(shù)量單價（萬元）小計（萬元）合計(萬元)一配電設(shè)備預(yù)算1進出

18、線電纜（YJV22-10-3*95）1套20202變壓器（干式、低損耗型2 X 1000kvA/10）2臺15303高壓環(huán)網(wǎng)柜（高壓中置柜）2面484抽屜柜（額定電流不小于1600A)10面3305低壓配置直流電源柜1面556交流柜1面2295萬元二充(放)電設(shè)備預(yù)算1直流充電柱20臺3602充電機20組204003充電管理系統(tǒng)1套30304安保監(jiān)控系列1套2020510萬元三土建預(yù)算100萬元四設(shè)計預(yù)算10萬元五施工費用20萬元六安裝調(diào)試10萬元工程總造價:745萬元二、中型充電站預(yù)算（設(shè)備、土建、設(shè)計費、施工費）序號設(shè)備名稱數(shù)量單價（萬元）小計（萬元）合計(萬元)一配電設(shè)備預(yù)算1進出線電纜（YJV22-10-3*95）1套10102變壓器（干式、低損耗型1 X 500kvA/10）1臺10103高壓環(huán)網(wǎng)柜（高壓中置柜）2面484抽屜柜（額定電流不小于1000A)4面31240萬元二