浅谈电动汽车充电桩的建设、运维

刘楠

摘要：阐述电动汽车充电桩在公共停车场中的建设思路，通过运营、维护确保充电桩的设备利用率和设备完好率。

关键词：充电桩;10KV;配电房;设备利用率;设备完好率

1 项目背景

某市王咀湖公共停车场拟建设50台充电桩（其中4台90KW直流桩、26台60KW直流桩、20台30KW直流桩）。根据充电桩功率配套2*1000KVA配电房，项目取电于10KV高压线路，电缆敷设通过顶管、开挖、排管方式。

2 功能要求

2.1充电设定方式

在充电过程中，充电机依据电动汽车电池管理系统提供的数据动态调整充电参数，执行相应动作，完成充电过程。

2.2充电模式和连接方式

充电机采用GB/T18487.1-2015附录B中规定的充电模式4和连接方式C对电动汽车进行充电。充电接口应满足GB/T20234.1-2015和 GB/T20234.3-2015的规定。

2.3功率智能分配

功率智能分配充电技术，能够根据充电车辆充电要求，自动分配输出功率。即：在满足首先接入充电车辆功率需求的前提下，可以根据充电过程中功率需求变化，智能分配多余功率（智能分配以15KW为一个自动调节单元），给后接入的充电车辆;既能够满足日间大功率快速充电，又能满足夜间所有充电车位车辆同时充电，且不超过每个场站供电负荷上限。

2.4集中管控功能

所有直流充电机可区域组网实现集群控制和管理功能，通过实时变压器容量，进行动态负荷调度或设定固定负荷上限，实时调控充电桩功率输出。

2.5并机输出功能

公共开放站所有直流充电车位，任意相邻两车位可实现主机并联输出，即两个主机可并机实现双枪大功率快充，并机输出模式可手动配置在充电桩数据通讯协议，也可根据VIN自动识别充电模式自动配置，或根据车辆需求设置日间双枪大功率快充，夜间均分或有主有次慢充。

2.6与电池管理系统通信功能

充电机应具有与电池管理系统通信的CAN接口，获得电池管理系统的充电参数和充电实时数据。通信协议应能满足 GB/T 27930-2015的规定。

2.7主动防护过充设计

具备主动监测电动汽车BMS运行状态、电池特性参数及充电机自身的运行状态等功能，须采用安全冗余设计，主动诊断并处理故障和异常，实现电动汽车充电过程的主动防护。

2.8计量功能

充电机采用直流侧计量，应具有对每个充电接口输出电能进行计量的功能。电能计量装置应符合国家计量器具检定相关要求。

2.9通信功能

配置4G通讯模块，采用4G通讯流量卡连接网络，手机APP、PAD、PC登陆云平台进行充电状态的监控、查询及控制功能。

2.10锁止功能

充电枪应安装电子锁止装置，具有锁止功能，须防止充电过程中的意外断开，无法拔枪。当电子锁未可靠锁止时，供电设备或电动汽车应停止充电或不启动充电。

2.11超温断电

要求充电枪带有超温断电功能，提升安全性。

2.12温控调速功能

风扇需实现根据温度调速功能技术，降低损耗和延长风扇寿命。

3 建设思路

根据《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施是建设的指导意见》（国办发{2015}73号）建设城市公共停车场时，无需为同步建设充电桩群等充电基础设施单独办理建设工程规划许可证和施工许可证。新建独立占地的集中式充换电站应符合城市规划，并辦理建设用地规划许可证、建设工程规划许可证和施工许可证。

该充电站项目进行电力报装取得供电公司高压客户供电方案后，汇总施工方案、效果图、区位图、建设用地定位图等报所属区级建设发展局上规划业务会讨论研究，会议通过后按照建设发展局盖章批复的方案意见通知单进行相对应施工准备：

3.1 绿化手续办理

配电房建设以及电缆敷设涉及的绿化永久占用、临时占用和移植需到相关部门办理相应手续，400平方米以下经绿化管理单位（如城市管理局绿化管养单位）以及所属区级园林绿化部门办理即可，400平方米以上需经过所属市园林局批准。城市绿化变更申请批准后，施工单位要严格按照要求占用、移植、恢复绿化。

3.2顶管、开挖手续办理

10KV线路下火点至配电房以及配电房至充电桩之间的顶管、开挖敷设电缆需报规划部门、城市管理部门报批，利用现有排管敷设需报排管所属单位（供电供公司或建设发展局等）审批备案。

3.3其他手续

同步办理相应夜间施工、土方运输等手续。

4 运维思路

作为全快充的公共停车场充电站，主要作为电动汽车的短时快速补电，运营成效主要取决于充电设备利用率和充电设备完好率，日常运营中影响充电设备利用率和设备完好率的主要因素有：

4.1充电车辆长时间停留;

目前电动汽车市场以运营车辆为主，如出租车、曹操出行、滴滴出行、花小猪出行等。而运营车辆尤其是租赁给客户驾驶的业务车辆，在没有客户租赁的时间内都是滞留在充电停车位上，导致有需要充电的没办法充电，从而降低充电设备利用率。

4.2油车占位;

公共停车场充电车位被油车占位的情况屡见不鲜，涉及到车位产权管理单位与充电桩产权管理单位不一致的情况。

4.3设备故障、损坏;

充电结束后，点击app结束按钮立即拔枪会使充电枪电磁锁锁住无法拔出，因而很多车主养成按急停按钮来结束充电的情况，从而导致充电桩故障无法充电。除此之外设备自身pdu、ccu等元器件的损坏都会导致故障。

4.4设备离网;

场地信号不好、流量卡到期、路由器故障等都会导致设备离网而无法充电。

4.5其他问题;

现场充电枪头乱扔情况严重，导致充电枪频繁损坏。

充电站日常运维过程中针对以上影响充电设备利用率和设备完好率的问题，可采用一下措施：

（1）设置进出口栏杆

公共充电站采用封闭管理并安装新能源绿牌电动汽车自动识别系统，可以解决油车占位问题。部分早期蓝牌电动汽车无法识别，可设置客服电话远程处理。

（2）采用专人管理

充电站安排专人值守，可解决停车混乱、充电枪线乱扔导致枪线频繁损坏的现象，也可以及时有效的解决急停按钮被按导致故障、电磁锁锁枪无法拔出等常见基本问题，避免车主的长时间等待，提高设备利用率的同时改善车主的充电体验。

（3）建立自身的维护体系

完全的依赖充电桩厂家的售后服务来解决运营中出现的各种设备问题是不现实的，没办法保证故障解决的时效性，很大程度上降低车主对充电体验的好感。充电桩运营单位要组建自己的运维团队，聘请专业的电工，持有特种作业操作证（高压、低压）并经专业培训后上岗，形成日常的巡检制度，在客户反馈之前解决问题。

结束语

以上对电动汽车充电桩建设、运维进行简单的探讨，介绍充电桩建设流程以及日常运维中的解决要点，确保设备利用率和完好率，最终也取得了满意的成绩。

参考文献：

[1]《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施是建设的指导意见》（国办发{2015}73号）

（合肥市电动汽车充电设施投资运营有限公司，安徽 合肥 230000）