專利名稱：電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電設(shè)施，尤其是涉及各種電動(dòng)汽車充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
隨著全球汽車數(shù)量的不斷增加，燃油汽車的尾氣排放所造成的空氣污染日益加劇，而且石油是不可再生的能源，終有枯竭之日，能源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重。近年來，世界各國(guó)為解決這些難題，紛紛投入大量人力、物力來研制和開發(fā)新能源，其中大力發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是其中一項(xiàng)非常重要的課題。由于電動(dòng)汽車技術(shù)及其充電設(shè)施的發(fā)展還處于初級(jí)、探索階段，充電設(shè)施建設(shè)及運(yùn)營(yíng)還是一個(gè)全新課題，規(guī)范和指導(dǎo)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的工程建設(shè)， 加達(dá)規(guī)劃建設(shè)力度，統(tǒng)一設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有利于控制工程造價(jià)，降低運(yùn)營(yíng)成本，有利于推進(jìn)公司集團(tuán)化運(yùn)作、精益化管理充電設(shè)施建設(shè)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種電動(dòng)汽車充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為—種電動(dòng)汽車充電設(shè)施,包括站場(chǎng)以及布設(shè)在站場(chǎng)內(nèi)的配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和建構(gòu)筑物；所述的配電系統(tǒng)包括依次電連接的中壓配電系統(tǒng)I和低壓配電系統(tǒng)2，所述的中壓配電系統(tǒng)包括電連接的中壓開關(guān)柜3和變壓器4，中壓開關(guān)柜外接電網(wǎng)5，所述的低壓配電系統(tǒng)包括電連接的低壓開關(guān)柜6和充電機(jī)7，低壓開關(guān)柜外接中壓配電系統(tǒng)的變壓器，所述的充電機(jī)包括若干個(gè)充電樁8以及交流、直流充電機(jī)；參見圖31，和圖32，所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括由網(wǎng)絡(luò)連接的站控層和間隔層兩部分I)站控層包括由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的電能計(jì)費(fèi)工作站、電能采集終端、監(jiān)控主機(jī)或操作員工作站和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，以及視頻工作站和GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)構(gòu)成；2)間隔層包括保護(hù)測(cè)控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、視頻與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以及多個(gè)充電機(jī)監(jiān)控單元和交直流電度表，所述的規(guī)約轉(zhuǎn)換器分別連接有火警報(bào)警系統(tǒng)、其他監(jiān)控設(shè)備和直流系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備，所述的視頻與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分別與視頻工作站和規(guī)約轉(zhuǎn)換器電連接， 所述的多個(gè)充電機(jī)監(jiān)控單元監(jiān)控汽車電池；所述的交直流電度表與電能采集終端連接，電能采集終端、直流電表電能采集終端與各電度表采用RS485通信方式，采集各個(gè)交直流電度表的實(shí)時(shí)電量信息，電能采集終端直接與電能計(jì)費(fèi)工作站通信；所述的充電機(jī)監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)采集與傳輸，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口接至站內(nèi)監(jiān)控主干網(wǎng)至監(jiān)控主機(jī)和操作員工作站，監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)采集及保存充電機(jī)監(jiān)控單元傳來的充電設(shè)備和 BMS的電量數(shù)據(jù)、充電特性數(shù)據(jù)、故障信息，并自動(dòng)的對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行分類處理，自動(dòng)生成相關(guān)報(bào)表；其他監(jiān)控設(shè)備包括配電系統(tǒng)監(jiān)控分為保護(hù)和測(cè)控兩個(gè)部分，IOkV側(cè)的變壓器的保護(hù)與測(cè)控采用微機(jī)保護(hù)測(cè)控一體化的裝置接入以太網(wǎng)，由操作員工作站控制；
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視頻與環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)包括以數(shù)據(jù)線電連接的前端部分的攝像頭、本地傳輸部分的視頻、控制、電源線、中心控制設(shè)備部分的監(jiān)視主機(jī)、視頻服務(wù)、畫面切換、交換機(jī)組成；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)包括設(shè)在充電區(qū)、戶內(nèi)配電室及其它功能房?jī)?nèi)的煙霧探測(cè)頭以及報(bào)警主機(jī)，報(bào)警主機(jī)僅作為報(bào)警，不作聯(lián)動(dòng)；GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)配置同一時(shí)鐘源的衛(wèi)星時(shí)鐘，以接收GPS的標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)，采用硬接點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式，以實(shí)現(xiàn)全站時(shí)鐘同步。所述的變壓器高、低壓進(jìn)線、各充電機(jī)饋出線單元均裝設(shè)交流三線四線制多功能電子表，直流側(cè)在直流操作終端內(nèi)安裝相應(yīng)的直流計(jì)量表計(jì)。所述的變壓器選用新型節(jié)能型配電變壓器，單臺(tái)變壓器額定容量不宜大于 1600kVA，外殼防護(hù)等級(jí)為IP20。所述的中壓開關(guān)柜進(jìn)線采用負(fù)荷開關(guān)柜，當(dāng)單臺(tái)干式變壓器額定容量為SOOkVA 及以下，變壓器回路宜采用負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合單元。當(dāng)單臺(tái)干式變壓器額定容量為 SOOkVA以上，變壓器回路選用帶繼電保護(hù)功能的斷路器。低壓開關(guān)柜宜采用GCK金屬封閉抽出式開關(guān)柜所述的充電機(jī)為I)定義采用傳導(dǎo)式將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，為電動(dòng)汽車提供能源的裝置。2)構(gòu)成電連接的功率單元、控制單元、計(jì)量單元、計(jì)費(fèi)單元、充電接口、供電接口、通信接口、人機(jī)交互界面等。3)AC-DC :高頻開關(guān)電源模塊。4)開關(guān)功能將交流電源變換為高品質(zhì)的直流電源，應(yīng)采用脈沖寬度調(diào)制方式原理。模塊應(yīng)由全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器等組成。5)監(jiān)控功能高頻開關(guān)電源模塊內(nèi)部具有監(jiān)控功能，顯示輸出電壓/電流值，當(dāng)監(jiān)控單元故障或退出工作時(shí)，高頻開關(guān)電源模塊停止輸出電壓。正常工作時(shí)，模塊與直流充電機(jī)監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控單元的指令。6)保護(hù)功能具有交流輸入過電壓保護(hù)、交流輸入欠電壓報(bào)警、交流輸入缺相告警、直流輸出過電壓保護(hù)、直流輸出過電流保護(hù)、限流及短路保護(hù)、模塊過熱保護(hù)及模塊故障報(bào)警功能。模塊具有報(bào)警和運(yùn)行指示燈。異常信號(hào)上送到監(jiān)控單元。7)限流限壓充電機(jī)應(yīng)具有限壓限流特性、當(dāng)模塊輸出電流小于其設(shè)置電流時(shí)， 模塊工作在恒壓狀態(tài)；當(dāng)模塊輸出電流大于其設(shè)置電流時(shí)，模塊工作在恒流狀態(tài)。具有恒流充電一恒壓充電一停止充電自動(dòng)切換功能。8)技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其特征是包括站場(chǎng)以及布設(shè)在站場(chǎng)內(nèi)的配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和建構(gòu)筑物；所述的配電系統(tǒng)包括依次電連接的中壓配電系統(tǒng)(I)和低壓配電系統(tǒng)(2)，所述的中壓配電系統(tǒng)包括電連接的中壓開關(guān)柜⑶和變壓器(4)，中壓開關(guān)柜外接電網(wǎng)(5)，所述的低壓配電系統(tǒng)包括電連接的低壓開關(guān)柜(6)和充電機(jī)(7)，低壓開關(guān)柜外接中壓配電系統(tǒng)的變壓器(4)，所述的充電機(jī)包括若干個(gè)充電樁(8)以及交流、直流充電機(jī)；所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括由網(wǎng)絡(luò)連接的站控層和間隔層兩部分1)站控層包括由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的電能計(jì)費(fèi)工作站、電能采集終端、監(jiān)控主機(jī)或操作員工作站和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，以及視頻工作站和GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)構(gòu)成；2)間隔層包括保護(hù)測(cè)控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、視頻與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以及多個(gè)充電機(jī)監(jiān)控單元和交直流電度表，所述的規(guī)約轉(zhuǎn)換器分別連接有火警報(bào)警系統(tǒng)、其他監(jiān)控設(shè)備和直流系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備，所述的視頻與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分別與視頻工作站和規(guī)約轉(zhuǎn)換器電連接，所述的多個(gè)充電機(jī)監(jiān)控單元監(jiān)控汽車電池；所述的交直流電度表與電能采集終端連接，電能采集終端、直流電表電能采集終端與各電度表采用RS485通信方式，采集各個(gè)交直流電度表的實(shí)時(shí)電量信息，電能采集終端直接與電能計(jì)費(fèi)工作站通信；所述的充電機(jī)監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)采集與傳輸，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口接至站內(nèi)監(jiān)控主干網(wǎng)至監(jiān)控主機(jī)和操作員工作站，監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)采集及保存充電機(jī)監(jiān)控單元傳來的充電設(shè)備和BMS 的電量數(shù)據(jù)、充電特性數(shù)據(jù)、故障信息，并自動(dòng)的對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行分類處理，自動(dòng)生成相關(guān)報(bào)表;所述的其他監(jiān)控設(shè)備包括配電系統(tǒng)監(jiān)控分為保護(hù)和測(cè)控兩個(gè)部分，IOkV側(cè)的變壓器的保護(hù)與測(cè)控采用微機(jī)保護(hù)測(cè)控一體化的裝置接入以太網(wǎng)，由操作員工作站控制；所述的視頻與環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)包括以數(shù)據(jù)線電連接的前端部分的攝像頭、本地傳輸部分的視頻、控制、電源線、中心控制設(shè)備部分的監(jiān)視主機(jī)、視頻服務(wù)、畫面切換和交換機(jī)組成；所述的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)包括設(shè)在充電區(qū)、戶內(nèi)配電室及其它功能房?jī)?nèi)的煙霧探測(cè)頭以及報(bào)警主機(jī)，報(bào)警主機(jī)僅作為報(bào)警，不作聯(lián)動(dòng)；所述的GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)配置同一時(shí)鐘源的衛(wèi)星時(shí)鐘，以接收GPS的標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)，采用硬接點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式，以實(shí)現(xiàn)全站時(shí)鐘同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其特征是所述的配電系統(tǒng)中的變壓器的高、低壓進(jìn)線、各充電機(jī)饋出線單元均裝設(shè)交流三線四線制多功能電子表，直流側(cè)在直流操作終端內(nèi)安裝相應(yīng)的直流計(jì)量表計(jì)；所述的變壓器選用新型節(jié)能型配電變壓器，單臺(tái)變壓器額定容量不宜大于1600kVA，外殼防護(hù)等級(jí)為IP20 ；所述的中壓開關(guān)柜進(jìn)線采用負(fù)荷開關(guān)柜，當(dāng)單臺(tái)干式變壓器額定容量為SOOkVA及以下，變壓器回路宜采用負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合單元；當(dāng)單臺(tái)干式變壓器額定容量為SOOkVA 以上，變壓器回路選用帶繼電保護(hù)功能的斷路器；所述的低壓開關(guān)柜采用GCK金屬封閉抽出式開關(guān)柜；所述的充電機(jī)為I)定義采用傳導(dǎo)式將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，為電動(dòng)汽車提供能源的裝置；2)構(gòu)成電連接的功率單元、控制單元、計(jì)量單元、計(jì)費(fèi)單元、充電接口、供電接口、通信接口、人機(jī)交互界面；3)AC-DC :高頻開關(guān)電源模塊；4)開關(guān)功能將交流電源變換為高品質(zhì)的直流電源，應(yīng)采用脈沖寬度調(diào)制方式原理； 模塊應(yīng)由全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器組成；5)監(jiān)控功能高頻開關(guān)電源模塊內(nèi)部具有監(jiān)控功能，顯示輸出電壓/電流值，當(dāng)監(jiān)控單元故障或退出工作時(shí)，高頻開關(guān)電源模塊停止輸出電壓；正常工作時(shí)，模塊與直流充電機(jī)監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控單元的指令；6)保護(hù)功能具有交流輸入過電壓保護(hù)、交流輸入欠電壓報(bào)警、交流輸入缺相告警、直流輸出過電壓保護(hù)、直流輸出過電流保護(hù)、限流及短路保護(hù)、模塊過熱保護(hù)及模塊故障報(bào)警功能；模塊具有報(bào)警和運(yùn)行指示燈；異常信號(hào)上送到監(jiān)控單元；7)限流限壓充電機(jī)應(yīng)具有限壓限流特性、當(dāng)模塊輸出電流小于其設(shè)置電流時(shí)，模塊工作在恒壓狀態(tài)；當(dāng)模塊輸出電流大于其設(shè)置電流時(shí)，模塊工作在恒流狀態(tài)；具有恒流充電一恒壓充電一停止充電自動(dòng)切換功能；8)技術(shù)參數(shù)輸出電壓范圍 320 500V DC, 500 750V DC 輸入電壓 380V/220V額定輸出電流 IOA 20A 50A 100A 150A 200A 300A功率因數(shù)大于O. 9諧波電流含有率2-25次諧波電流含有率< 30 %穩(wěn)流精度不大于±1%穩(wěn)壓精度不大于±0. 5%均流不平衡度不大于5%紋波系數(shù)不大于O. 5%效率大于90% ；所述的充電樁為1)定義為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置；2)構(gòu)成由電連接的樁體、電氣模塊、計(jì)量單元、計(jì)費(fèi)單元、充電接口、供電接口、通信接口、人機(jī)父互界面；3)參數(shù)設(shè)置通過管理卡、紅外通訊或無線通訊等方式設(shè)置相關(guān)參數(shù)、可校準(zhǔn)內(nèi)部時(shí)鐘；4)軟件升級(jí)具備軟件升級(jí)功能；5)保護(hù)功能漏電保護(hù)裝置、過流保護(hù)裝置、防雷擊保護(hù)功能、帶負(fù)載可分合電路、具備防誤拔功能；6)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)傳輸一交流充電樁應(yīng)預(yù)留數(shù)據(jù)傳輸接口，采集交流充電樁使用和收費(fèi)信息數(shù)據(jù)以及交流充電樁故障數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)一交易數(shù)據(jù)以記錄形式保存在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)，保留10000條記錄，安全存儲(chǔ)周期7天；7)技術(shù)參數(shù)額定工作電壓 380/220V 額定電流16A 32A 計(jì)量方式三相四線制計(jì)量準(zhǔn)確度等級(jí)不低于2. O級(jí)電壓畸變率不超過額定值的10%電壓不對(duì)稱度不超過5%電壓波動(dòng)范圍不大于額定電壓的± 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其特征是所述的站場(chǎng)劃分為1)大型公交車輛充電設(shè)施站場(chǎng)方案一站場(chǎng)靠近市政道路的前面為并排橫列的直流充電區(qū)和建構(gòu)筑物綜合樓、后面為并排橫列的交流充電區(qū)和建構(gòu)筑物場(chǎng)站建筑，前后面之間留有車道，直流充電區(qū)排列有多臺(tái)直流充電機(jī)、交流充電區(qū)排列有多臺(tái)交流充電機(jī)，直流充電區(qū)和綜合樓前面留有人行道、兩側(cè)為車輛進(jìn)出通道連通市政道路；或方案二 站場(chǎng)靠近市政道路的一側(cè)為并排直列的交流充電區(qū)和建構(gòu)筑物場(chǎng)站建筑、中間為并排橫列的左交流充電區(qū)、建構(gòu)筑物綜合樓、右交流充電區(qū)，兩者之間留有車道，直流充電區(qū)排列有多臺(tái)交流充電機(jī)、交流充電區(qū)排列有多臺(tái)直流充電機(jī)，左右直流充電區(qū)和綜合樓周圍留有空間，前為人行道、后面及兩側(cè)為車輛通道連通市政道路；2)大型社會(huì)公共充電設(shè)施站場(chǎng)方案一站內(nèi)U型布置建構(gòu)筑物位于處于市政道路路邊的站場(chǎng)中間并面對(duì)市政道路，建構(gòu)筑物的前邊留有人行道、兩側(cè)和后邊從里向外劃分為操作通道、停車位和進(jìn)出車道，進(jìn)出車道的兩端連接市政道路，操作通道、停車位上設(shè)有雨篷，操作通道的外沿分布有充電機(jī)和充電樁；或方案二 建構(gòu)筑物背靠處于市政道路路邊的站場(chǎng)后邊并面對(duì)市政道路，建構(gòu)筑物的前邊和兩側(cè)留有人行道，人行道前面的空間之中設(shè)有橫排分布的充電機(jī)和充電樁，充電機(jī)和充電樁前后為停車位、兩側(cè)和停車位前后為環(huán)形進(jìn)出車道，環(huán)形進(jìn)出車道兩端有開口與市政道路連通，停車位上設(shè)雨篷；3)中型社會(huì)公共充電設(shè)施站場(chǎng)方案一T型建構(gòu)筑物配電室位于處于市政道路路邊的站場(chǎng)中間并面對(duì)市政道路，配電室的前邊留有人行道、兩側(cè)和后面從里向外劃分為操作通道、停車位和進(jìn)出車道、進(jìn)出車道的兩端連接市政道路，操作通道、停車位上設(shè)有雨篷，操作通道的外沿分布有充電機(jī)；或方案二 建構(gòu)筑物背靠處于市政道路路邊的站場(chǎng)后邊并面對(duì)市政道路，站場(chǎng)前面的兩側(cè)從外向里分布有操作通道、停車位和進(jìn)出車道，進(jìn)出車道的兩端連接市政道路，操作通道、停車位上設(shè)有雨篷，操作通道的外沿分布有充電機(jī)；4)小型社會(huì)公共充電設(shè)施站場(chǎng)方案一站場(chǎng)中間為建構(gòu)筑物，建構(gòu)筑物的前邊留有人行道、兩側(cè)為操作通道和停車位，建構(gòu)筑物的后面和停車位的外側(cè)為U型車道，兩側(cè)車道連接市政道路，停車位上設(shè)有雨篷，操作通道外沿分布有充電機(jī)；或方案二 站場(chǎng)中間偏向一側(cè)為建構(gòu)筑物，另一側(cè)從外向里為充電機(jī)和停車位，建構(gòu)筑物的前邊留有人行道、兩側(cè)和后面為u型車道連接市政道路，停車位上設(shè)有雨篷；5)社會(huì)公共充電設(shè)施站場(chǎng)站場(chǎng)中間為橫向排列的建構(gòu)筑物綜合樓和充電機(jī)，充電機(jī)的前后為停車位，綜合樓前面為人行道，綜合樓和停車位的后面和兩側(cè)為U型車道連接市政道路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其特征是所述的停車位上畫有正停車位或斜停車位；所述的雨蓬采用輕型結(jié)構(gòu)，設(shè)置三種方案，即輕鋼玻璃雨篷、輕鋼壓型鋼板結(jié)構(gòu)和張拉月吳結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及各種電動(dòng)汽車充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，包括站場(chǎng)以及布設(shè)在站場(chǎng)內(nèi)的配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和建構(gòu)筑物。本發(fā)明可規(guī)范和指導(dǎo)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的工程建設(shè)，加達(dá)規(guī)劃建設(shè)力度，統(tǒng)一設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有利于控制工程造價(jià)，降低運(yùn)營(yíng)成本，有利于推進(jìn)公司集團(tuán)化運(yùn)作、精益化管理充電設(shè)施建設(shè)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102611172SQ20121002710
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者李雄剛, 湯壽泉, 藍(lán)曉東, 閆國(guó)兵 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司