淺談電動汽車充電樁的建設、運維

劉楠

摘要：闡述電動汽車充電樁在公共停車場中的建設思路，通過運營、維護確保充電樁的設備利用率和設備完好率。

關鍵詞：充電樁;10KV;配電房;設備利用率;設備完好率

1 項目背景

某市王咀湖公共停車場擬建設50臺充電樁（其中4臺90KW直流樁、26臺60KW直流樁、20臺30KW直流樁）。根據充電樁功率配套2*1000KVA配電房，項目取電于10KV高壓線路，電纜敷設通過頂管、開挖、排管方式。

2 功能要求

2.1充電設定方式

在充電過程中，充電機依據電動汽車電池管理系統提供的數據動態調整充電參數，執行相應動作，完成充電過程。

2.2充電模式和連接方式

充電機采用GB/T18487.1-2015附錄B中規定的充電模式4和連接方式C對電動汽車進行充電。充電接口應滿足GB/T20234.1-2015和 GB/T20234.3-2015的規定。

2.3功率智能分配

功率智能分配充電技術，能夠根據充電車輛充電要求，自動分配輸出功率。即：在滿足首先接入充電車輛功率需求的前提下，可以根據充電過程中功率需求變化，智能分配多余功率（智能分配以15KW為一個自動調節單元），給后接入的充電車輛;既能夠滿足日間大功率快速充電，又能滿足夜間所有充電車位車輛同時充電，且不超過每個場站供電負荷上限。

2.4集中管控功能

所有直流充電機可區域組網實現集群控制和管理功能，通過實時變壓器容量，進行動態負荷調度或設定固定負荷上限，實時調控充電樁功率輸出。

2.5并機輸出功能

公共開放站所有直流充電車位，任意相鄰兩車位可實現主機并聯輸出，即兩個主機可并機實現雙槍大功率快充，并機輸出模式可手動配置在充電樁數據通訊協議，也可根據VIN自動識別充電模式自動配置，或根據車輛需求設置日間雙槍大功率快充，夜間均分或有主有次慢充。

2.6與電池管理系統通信功能

充電機應具有與電池管理系統通信的CAN接口，獲得電池管理系統的充電參數和充電實時數據。通信協議應能滿足 GB/T 27930-2015的規定。

2.7主動防護過充設計

具備主動監測電動汽車BMS運行狀態、電池特性參數及充電機自身的運行狀態等功能，須采用安全冗余設計，主動診斷并處理故障和異常，實現電動汽車充電過程的主動防護。

2.8計量功能

充電機采用直流側計量，應具有對每個充電接口輸出電能進行計量的功能。電能計量裝置應符合國家計量器具檢定相關要求。

2.9通信功能

配置4G通訊模塊，采用4G通訊流量卡連接網絡，手機APP、PAD、PC登陸云平臺進行充電狀態的監控、查詢及控制功能。

2.10鎖止功能

充電槍應安裝電子鎖止裝置，具有鎖止功能，須防止充電過程中的意外斷開，無法拔槍。當電子鎖未可靠鎖止時，供電設備或電動汽車應停止充電或不啟動充電。

2.11超溫斷電

要求充電槍帶有超溫斷電功能，提升安全性。

2.12溫控調速功能

風扇需實現根據溫度調速功能技術，降低損耗和延長風扇壽命。

3 建設思路

根據《國務院辦公廳關于加快電動汽車充電基礎設施是建設的指導意見》（國辦發{2015}73號）建設城市公共停車場時，無需為同步建設充電樁群等充電基礎設施單獨辦理建設工程規劃許可證和施工許可證。新建獨立占地的集中式充換電站應符合城市規劃，并辦理建設用地規劃許可證、建設工程規劃許可證和施工許可證。

該充電站項目進行電力報裝取得供電公司高壓客戶供電方案后，匯總施工方案、效果圖、區位圖、建設用地定位圖等報所屬區級建設發展局上規劃業務會討論研究，會議通過后按照建設發展局蓋章批復的方案意見通知單進行相對應施工準備：

3.1 綠化手續辦理

配電房建設以及電纜敷設涉及的綠化永久占用、臨時占用和移植需到相關部門辦理相應手續，400平方米以下經綠化管理單位（如城市管理局綠化管養單位）以及所屬區級園林綠化部門辦理即可，400平方米以上需經過所屬市園林局批準。城市綠化變更申請批準后，施工單位要嚴格按照要求占用、移植、恢復綠化。

3.2頂管、開挖手續辦理

10KV線路下火點至配電房以及配電房至充電樁之間的頂管、開挖敷設電纜需報規劃部門、城市管理部門報批，利用現有排管敷設需報排管所屬單位（供電供公司或建設發展局等）審批備案。

3.3其他手續

同步辦理相應夜間施工、土方運輸等手續。

4 運維思路

作為全快充的公共停車場充電站，主要作為電動汽車的短時快速補電，運營成效主要取決于充電設備利用率和充電設備完好率，日常運營中影響充電設備利用率和設備完好率的主要因素有：

4.1充電車輛長時間停留;

目前電動汽車市場以運營車輛為主，如出租車、曹操出行、滴滴出行、花小豬出行等。而運營車輛尤其是租賃給客戶駕駛的業務車輛，在沒有客戶租賃的時間內都是滯留在充電停車位上，導致有需要充電的沒辦法充電，從而降低充電設備利用率。

4.2油車占位;

公共停車場充電車位被油車占位的情況屢見不鮮，涉及到車位產權管理單位與充電樁產權管理單位不一致的情況。

4.3設備故障、損壞;

充電結束后，點擊app結束按鈕立即拔槍會使充電槍電磁鎖鎖住無法拔出，因而很多車主養成按急停按鈕來結束充電的情況，從而導致充電樁故障無法充電。除此之外設備自身pdu、ccu等元器件的損壞都會導致故障。

4.4設備離網;

場地信號不好、流量卡到期、路由器故障等都會導致設備離網而無法充電。

4.5其他問題;

現場充電槍頭亂扔情況嚴重，導致充電槍頻繁損壞。

充電站日常運維過程中針對以上影響充電設備利用率和設備完好率的問題，可采用一下措施：

（1）設置進出口欄桿

公共充電站采用封閉管理并安裝新能源綠牌電動汽車自動識別系統，可以解決油車占位問題。部分早期藍牌電動汽車無法識別，可設置客服電話遠程處理。

（2）采用專人管理

充電站安排專人值守，可解決停車混亂、充電槍線亂扔導致槍線頻繁損壞的現象，也可以及時有效的解決急停按鈕被按導致故障、電磁鎖鎖槍無法拔出等常見基本問題，避免車主的長時間等待，提高設備利用率的同時改善車主的充電體驗。

（3）建立自身的維護體系

完全的依賴充電樁廠家的售后服務來解決運營中出現的各種設備問題是不現實的，沒辦法保證故障解決的時效性，很大程度上降低車主對充電體驗的好感。充電樁運營單位要組建自己的運維團隊，聘請專業的電工，持有特種作業操作證（高壓、低壓）并經專業培訓后上崗，形成日常的巡檢制度，在客戶反饋之前解決問題。

結束語

以上對電動汽車充電樁建設、運維進行簡單的探討，介紹充電樁建設流程以及日常運維中的解決要點，確保設備利用率和完好率，最終也取得了滿意的成績。

參考文獻：

[1]《國務院辦公廳關于加快電動汽車充電基礎設施是建設的指導意見》（國辦發{2015}73號）

（合肥市電動汽車充電設施投資運營有限公司，安徽 合肥 230000）