《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》根據國內外電動汽車充電設施相關標準和新型充電技術,結合工程實際需求,總結近年來應用經驗和教訓,系統(tǒng)介紹了電動汽車充電設施系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),編制了便于工程設計使用的選擇表格和典型工程案例。
《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》由概況、國內外電動汽車充換電設施標準簡介、術語與圖形符號、充電設備、規(guī)劃與選址、供配電系統(tǒng)、充電設施的布置與安裝、監(jiān)控系統(tǒng)及計量計費系統(tǒng)、消防、防雷與接地、對其他專業(yè)的要求、電動汽車充電設施系統(tǒng)在智能微網中的研究與應用、充電設施的檢測認證與現場檢驗、典型案例、研究及調查報告和附錄等部分組成。
《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》內容豐富,技術先進,層次清晰,力求深入淺出,簡明扼要,貼近工程需要。書中配有大量的圖表,通俗易懂,具有較高的理論水平和實用價值,是電動汽車充電設施系統(tǒng)設計、教學、科研、產品研發(fā)及制造和管理人員必備的工具書和參考資料。
適讀人群 :電動汽車充電設施系統(tǒng)設計、教學、科研、產品研發(fā)及制造、管理人員 【適讀人群】
《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》適合電動汽車充電設施系統(tǒng)設計、教學、科研、產品研發(fā)及制造、管理人員閱讀,也可以作為相關專業(yè)教材。
【圖書特色】
1. 本書從電動汽車充電設施的規(guī)劃、設計入手,從工程建設角度,為廣大設計師、工程師提供了一部實用、詳細的設計與安裝手冊。
2. 本書系統(tǒng)研究了電動汽車充電設施建設的方式、策略,涉及安全性、經濟性和節(jié)能性等重要課題,不僅為電氣設計師和安裝單位提供技術資料,為充電、換電設施的建設者和管理者提供經驗和數據,同時也為決策者提供有益的參考數據。
3. 本書主編李炳華及編寫團隊具有豐富的工程建設經驗,本書總結了作者近幾年*新科研成果和工程實踐經驗。
當今世界環(huán)境污染問題越來越受到各國的重視,汽車尾氣排放加重了環(huán)境的承受能力。因此,世界上一些國家加速新能源汽車的研發(fā)和上市,并制訂了淘汰燃油車的計劃和路線圖。電動汽車是目前替代燃油車的最佳方案之一,其普及程度也遠高于其他新能源汽車。
我國大力發(fā)展電動汽車及相關產業(yè),并取得了可喜的成績,積累了豐富經驗。我國電動汽車產銷量已連續(xù)多年位居全球第一,是名副其實的電動汽車研發(fā)、制造及應用大國。
前進的道路不是一帆風順的!作為與電動汽車配套的充電設施系統(tǒng)并沒有與其同步協調發(fā)展,“充電難、充電慢”等問題一直未能很好地解決,影響了電動汽車車主用車的感受。作為基礎設施之一,電動汽車充電設施系統(tǒng)有自己的規(guī)律,盡管現在已經有一些標準、規(guī)范,但這些標準多為產品標準,而工程標準尚顯不足,且落地、實施等細節(jié)方面本來就不是標準的強項。本書從工程建設角度,為廣大設計師、工程師提供一部實用、詳細的設計與安裝手冊,試圖與標準配合使用,便于標準落地實施。
《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》結合作者近幾年最新科研成果和工程實踐經驗,通過成果分享,希望電氣界的同仁少走彎路,歡迎大家在此基礎上繼續(xù)研究、探討電動汽車充電設施系統(tǒng)的新技術及其應用成果。
全書的主要內容與編寫分工如下:
實用數據速查表,李炳華編寫;第1 章概況,李鵬、吳生庭編寫,李炳華審核;第2 章國內外電動汽車充換電設施標準簡介,焦建雷編寫,李炳華審核;第3 章術語與圖形符號,李炳華編寫,董青審核;第4 章充電設備,岳云濤、朱心月、王成、常昊、屠勝貴、張智玉、金勇華和張偉編寫,李炳華審核;第5 章規(guī)劃與選址,李炳華、王志敏編寫,董青審核;第6 章供配電系統(tǒng),董青、張智玉、管瑞良、李敏和李菁鈺編寫,李炳華審核;第7 章充電設施的布置與安裝,徐學民編寫,屠勝貴審核;第8 章監(jiān)控系統(tǒng)及計量計費系統(tǒng),王猛、徐學民編寫,李炳華審核;第9 章消防,李炳華、陳立民、張智玉、管瑞良、李敏和李菁鈺編寫,徐學民審核;第10 章防雷與接地,李炳華編寫,吳生庭審核;第11 章對其他專業(yè)的要求,徐學民編寫,董青審核;第12 章電動汽車充電設施系統(tǒng)在智能微網中的研究與應用,張永明編寫,李炳華審核;第13 章充電設施的檢測認證與現場檢驗,羅亮編寫,李炳華審核;第14 章典型案例,孫寶瑩、王猛和屠勝貴編寫,李炳華審核;第15 章研究及調查報告,李炳華、岳云濤、賈佳、覃劍戈、王成、朱心月、常昊、董青和屠勝貴編寫;附錄,李炳華、吳生庭、屠勝貴、金勇華、張智玉和任建平編寫。
《電動汽車充電設施工程設計與安裝手冊》由李炳華統(tǒng)稿,王成、朱心月和常昊負責事務性工作。
本書有試驗、有數據、有工程案例、有調研報告,內容豐富、技術前沿,具有一定的前瞻性,希望對讀者有所幫助!本書在編寫過程中得到了北京建筑大學岳云濤教授、同濟大學張永明教授的大力支持和幫助,得到了全體編委的鼎力支持,得到了國際銅業(yè)協會、電氣工程師合作組織(Electrical Engineers Organization, EEO)、貴州泰永長征技術股份有限公司、常熟開關制造有限公司、震宇智慧(北京)新能源科技有限公司、上海誠佳電子科技有限公司、上海正爾智能科技股份有限公司、施耐德電氣(中國)有限公司和康狄鯨魚(北京)科技有限責任公司等單位的大力支持,并承擔相應的編寫工作,在此表示衷心的感謝!還要感謝我國泰斗級專家任元會研究員為本書作序。同時要感謝任元會研究員、住建部建筑電氣標準化技術委員會副主任丁杰研究員、資深老專家王素英教授和電動汽車行業(yè)專家胡進永等為本書審稿。
由于時間短、水平有限,加之電動汽車充電設施是新鮮事物,沒有更多資料參考,書中難免存在錯誤、不妥之處,敬請原諒,并歡迎提出寶貴意見,以便改進,聯系郵箱:binghua@ccdi.com.cn 。
作者不定期將研究、測試和試驗的數據公布到微信公眾號BH Talk 和抖音頻道(掃描下面二維碼),歡迎閱讀、收看和交流。
書中照片除標明出處外,均為作者所拍攝,如有采用須注明出處!
李炳華,教授級高級工程師,國家注冊電氣工程師、高級照明設計師,當代中國杰出工程師,中國建筑學會資深會員。現任悉地國際集團(CCDI)電氣總工程師,北京建筑大學兼職教授,全國市長研修學院客座教授。
住建部建筑電氣標準化技術委員會專家兼副秘書長。
中國建筑學會電氣分會副理事長。
中國建筑節(jié)能協會建筑電氣與智能化節(jié)能專業(yè)委員會副主任。
中國土木工程學會工程防火分會電氣安全與火災報警論壇主席。
全國工程建設標準設計專家委員會專家。
《建筑電氣》《智能建筑電氣技術》編委會副主任。
中國照明學會常務理事(CIES)。
《照明工程學報》副主編。
主編或參編國家、行業(yè)、團體標準和國家標準圖集30余部。
獲國家、省部級或同等級獎項20余項。
獲國家專利6項。
典型代表作:2022年北京冬奧會“國家游泳中心冰壺場地環(huán)境與節(jié)能關鍵技術研究”,2008年北京奧運會主體育場—國家體育場“鳥巢”,大梅沙·萬科中心(我國第一個獲得LEED鉑金獎的公共建筑),深圳大運會游泳館,中鋼國際廣場(358m超高層建筑)等。
序
前 言
實用數據速查表
第 1章 概況
1.1 電動汽車的現狀和發(fā)展趨勢
1.2 我國電動汽車充換電設施的現狀和發(fā)展趨勢
1.3 國際上電動汽車充換電設施的現狀和發(fā)展趨勢
1.4 我國電動汽車充電設施的相關政策
1.5 電動汽車及其動力蓄電池
1.5.1 電動汽車
1.5.2 電動汽車的構成
1.5.3 常見車企車型
1.5.4 電動汽車的動力蓄電池
1.6 建筑中的汽車庫
1.6.1 汽車庫簡介
1.6.2 汽車庫內設置充電樁現狀
第 2章 國內外電動汽車充換電設施標準簡介
2.1 國內電動汽車充換電設施相關標準介紹
2.1.1 國家標準
2.1.2 行業(yè)標準
2.1.3 團體標準
2.1.4 企業(yè)標準
2.2 國際上電動汽車充電設施標準簡介
2.2.1 ISO 標準
2.2.2 IEC 標準
2.2.3 日本標準
2.2.4 美國標準
2.2.5 歐盟標準
第 3章 術語與圖形符號
3.1 術語
3.2 代號
3.3 圖形符號
第 4章 充電設備
4.1 充換電設施
4.2 充電設備
4.2.1 按輸出電流的類型分類
4.2.2 按安裝方式分類
4.2.3 按安裝環(huán)境分類
4.2.4 按充電機安裝位置分類
4.2.5 按額定功率大小分類
4.3 電動汽車充電連接方式和充電模式
4.3.1 電動汽車傳導充電用連接裝置
4.3.2 電動汽車充電連接方式
4.3.3 電動汽車充電模式
4.3.4 常用的充電場景
4.4 充電設備的負荷性質
4.4.1 交流充電樁單獨使用非車載充電機待機
4.4.2 非車載充電機單獨使用交流充電樁待機
4.4.3 交流充電樁和非車載充電機混合使用
4.4.4 小結
4.5 充電特性
4.5.1 充電電壓特性
4.5.2 充電電流特性
4.5.3 充電功率特性
4.5.4 小結
4.6 充電設備的諧波特性
4.6.1 交流充電樁單獨使用非車載充電機待機
4.6.2 非車載充電機單獨使用交流充電樁待機
4.6.3 交流充電樁和非車載充電機混合使用
4.6.4 小結
4.7 充電設備的起動特性
4.7.1 交流充電樁
4.7.2 非車載充電機
4.8 充電設備的選擇
4.8.1 充換電設施的選擇原則
4.8.2 充電設備適用場所
4.8.3 光儲充相結合
4.8.4 充電設備選型表
第 5章 規(guī)劃與選址
5.1 規(guī)劃
5.1.1 公共充換電設施規(guī)劃
5.1.2 建筑物停車場(庫)充電車位配比
5.1.3 交直流充電設備配比
5.1.4 電池更換站作為儲能站的設想
5.2 選址
5.2.1 公共充電站和電池更換站的選址
5.2.2 電池更換站的附加要求
第 6章 供配電系統(tǒng)
6.1 負荷
6.1.1 負荷等級
6.1.2 負荷類別和特點
6.1.3 充電設備典型參數
6.1.4 負荷計算
6.1.5 需要系數的比較
6.2 供電電源
6.2.1 充換電設施供電電源的設計原則
6.2.2 專用變壓器供電電源方案
6.2.3 共用變壓器供電方案
6.3 供配電系統(tǒng)
6.3.1 高壓配電系統(tǒng)
6.3.2 低壓配電系統(tǒng)
6.3.3 線路選擇及敷設
6.4 電能質量
第 7章 充電設施的布置與安裝
7.1 一般要求
7.1.1 總體布置要求
7.1.2 縮短配電線路
7.1.3 最小間距要求
7.1.4 安裝方式要求
7.1.5 防撞擊要求
7.2 停車位充電設備的布置
7.2.1 后面布置
7.2.2 側面布置
7.2.3 集中布置
7.3 室內充電設備的安裝
7.4 室外充電設備的安裝
7.4.1 非充電主機系統(tǒng)的安裝
7.4.2 充電主機系統(tǒng)的安裝
7.5 其他安裝方式
7.5.1 機械停車庫的充電設施
7.5.2 特殊充電設備的安裝問題
第 8章 監(jiān)控系統(tǒng)及計量計費系統(tǒng)
8.1 監(jiān)控系統(tǒng)
8.1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的分類與功能
8.1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的結構形式
8.1.3 監(jiān)控系統(tǒng)的內容
8.1.4 通信系統(tǒng)
8.1.5 對監(jiān)控系統(tǒng)硬件的要求
8.2 計量
8.2.1 充電系統(tǒng)的電能計量分類與功能
8.2.2 計量儀表設置原則
8.2.3 電能計量裝置
8.2.4 示例
第 9章 消防
9.1 電動汽車的火災特性
9.1.1 電動汽車發(fā)生火災情況
9.1.2 電動汽車發(fā)生火災的原因
9.1.3 電動汽車發(fā)生火災撲救難度大
9.2 民用建筑充電設備消防設置的原則
9.2.1 設計依據和總體原則
9.2.2 充換電設施防火要求
9.2.3 電池更換站充電間的防火要求
9.3 防火單元的設置
9.3.1 防火單元的概念
9.3.2 防火單元的實質
9.4 對相關專業(yè)的要求
第 10章 防雷與接地
10.1 防雷設計
10.1.1 設計依據
10.1.2 做法
10.1.3 SPD 的設置
10.2 接地
10.2.1 低壓系統(tǒng)接地形式
10.2.2 接地裝置
10.2.3 其他
10.3 等電位聯結
第 11章 對其他專業(yè)的要求
11.1 建筑
11.1.1 充電設施用房
11.1.2 電池更換站
11.1.3 室外充電區(qū)
11.1.4 防火單元
11.2 結構
11.2.1 立柱式和落地式安裝基礎
11.2.2 壁掛式安裝要求
11.2.3 充電主機系統(tǒng)基礎
11.2.4 電池更換站的結構設計
11.2.5 其他
11.3 給排水
11.3.1 衛(wèi)生間
11.3.2 防火單元
11.4 暖通
11.4.1 室內設計參數及要求
11.4.2 空調系統(tǒng)的設置
11.4.3 防火單元
11.5 照明及其他
11.5.1 照明標準值
11.5.2 照明控制
11.6 標志標識
11.6.1 電動汽車充換電設施常用標志
11.6.2 充換電設施標志、標識設置要求
第 12章 電動汽車充電設施系統(tǒng)在智能微網中的研究與應用
12.1 電動汽車充電對配電網的影響
12.2 電動汽車有序充電與需求側響應
12.3 電動汽車充電與新能源發(fā)電消納
12.3.1 新能源發(fā)電的直流特性
12.3.2 電動汽車直流充電及無線充電與新能源發(fā)電的結合
12.3.3 電動汽車作為儲能系統(tǒng)的作用與可行性分析
12.3.4 電動汽車“光??儲??充”直流微網技術
12.4 電動汽車退役動力蓄電池梯次利用研究
12.4.1 電動汽車動力蓄電池的安全與退役問題研究
12.4.2 電動汽車退役動力蓄電池回收利用現狀及存在問題
12.4.3 電動汽車退役動力蓄電池梯次利用的關鍵技術研究
12.4.4 退役動力蓄電池梯次利用儲能充電系統(tǒng)設計
12.5 電動汽車充電與直流建筑的融合
12.5.1 直流建筑的回歸
12.5.2 電動汽車充電與直流建筑的融合
12.6 典型應用場景研究
12.6.1 綜合能源規(guī)劃中綠色交通充電設施規(guī)劃研究
12.6.2 公交停車場“光??儲??充”直流微網充電設施研究
12.6.3 基于路燈桿的直流充電設施研究
第 13章 充電設施的檢測認證與現場檢驗
13.1 充電設施的國內認證體系
13.1.1 CQC 標志認證介紹
13.1.2 節(jié)能認證介紹
13.2 充電設備檢測認證中的常見問題
13.2.1 檢測常見問題
13.2.2 認證常見問題
13.3 充電設施的現場檢驗
13.3.1 公共充電設施的現場檢驗
13.3.2 自用充電設施的現場檢驗
第 14章 典型案例
14.1 住宅小區(qū)的充電設施
14.1.1 項目情況
14.1.2 負荷計算
14.1.3 系統(tǒng)設置
14.1.4 平面布置
14.2 公共建筑的充電設備
14.2.1 公共建筑的充電設施系統(tǒng)特點
14.2.2 項目背景
14.2.3 設計依據
14.2.4 設計思路
14.2.5 監(jiān)控系統(tǒng)
14.3 某園區(qū)充電站
14.3.1 充電站設置
14.3.2 配電設計
14.3.3 使用情況
第 15章 研究及調查報告
15.1 交流充電樁需要系數的研究
15.1.1 充電功率的確定
15.1.2 研究方法
15.1.3 單臺單相交流充電樁的需要系數
15.1.4 公共場所單臺三相 42kW 交流充電樁的需要系數
15.1.5 公共場所多臺單相交流 7kW 充電樁的需要系數
15.1.6 運營單位使用的三相交流充電樁的需要系數
15.1.7 小結
15.2 非車載充電機需要系數的研究
15.2.1 非車載充電機充電功率特性的測試
15.2.2 30kW 非車載充電機運行數據分析
15.2.3 60kW 非車載充電機運行數據分析
15.2.4 多臺運行時的需要系數研究 ·
15.2.5 結論
15.3 充電主機系統(tǒng)需要系數的研究
15.3.1 充電主機系統(tǒng)概況
15.3.2 充電主機系統(tǒng)需要系數的研究
15.3.3 小結
15.4 電動汽車防火的研究
15.4.1 電動汽車火災原因分析
15.4.2 電動汽車充電現狀
15.4.3 電動汽車火災防控建議
15.5 電池更換站調研報告
15.5.1 快速、高效——3min 換電堪比燃油車加油
15.5.2 換電技術遇到難得的發(fā)展機遇
15.5.3 現階段充電模式與換電模式并駕齊驅
15.5.4 電池更換站對消防的意義
15.6 電動汽車的特殊使命
15.6.1 電動汽車作為儲能系統(tǒng)的意義
15.6.2 場景舉例
15.6.3 多級儲能系統(tǒng)的設想
附錄
附錄 A 電動汽車充電設備簡介
A.1 充電設備
A.1.1 充換電設備類型
A.1.2 充換電設備的技術參數
A.2 電動汽車充電槍接口車輛接口
A.2.1 交流充電樁接口
A.2.2 非車載充電機接口
A.3 動力蓄電池
A.3.1 電動汽車動力蓄電池分類
A.3.2 壽命
A.3.3 電池形狀
附錄 B 常用電動汽車技術參數及分析
附錄 C 車主用車習慣調查
C.1 調查問題
C.2 調查情況
C.3 數據分析
附錄 D 某小區(qū)充電設備使用情況調查
附錄 E 北京某小區(qū)新建電動汽車充電設施設計
參考文獻
后記