张继冬
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
摘要： 随着新能源汽车的迅速发展，民用建筑充电桩的需求日益增长。本文对民用建筑充电桩的设计进行了深入研究，包括充电桩的类型选择、布局规划、电气设计以及安全措施等方面。通过对实际案例的分析，提出了优化民用建筑充电桩设计的建议，以满足居民对新能源汽车充电的需求，同时提高民用建筑的能源利用效率和安全性。
一、引言
在全球能源危机和环境保护的双重压力下，新能源汽车作为一种绿色、环保的交通工具，正逐渐成为未来汽车发展的主流方向。而充电桩作为新能源汽车的重要配套设施，其设计与建设对于推动新能源汽车的普及和发展具有至关重要的意义。民用建筑作为人们日常生活和工作的主要场所，其充电桩的设计不仅要满足居民的充电需求，还要考虑建筑的结构特点、电气安全以及能源利用效率等因素。
二、充电桩的类型选择
（一）交流充电桩
交流充电桩又称慢充桩，其输出功率一般为 7kW 以下，充电时间较长，通常需要数小时甚至十几个小时才能将新能源汽车的电池充满。交流充电桩结构简单、成本较低，适用于家庭、办公场所等民用建筑的日常充电需求。
（二）直流充电桩
直流充电桩又称快充桩，其输出功率一般在 30kW 以上，充电时间较短，通常可以在几十分钟内将新能源汽车的电池充满。直流充电桩结构复杂、成本较高，适用于商业中心、高速公路服务区等场所的快速充电需求。
在民用建筑充电桩的设计中，应根据建筑的使用功能、用户需求以及电力供应条件等因素，合理选择交流充电桩和直流充电桩的比例。一般来说，住宅小区、办公楼等民用建筑可以以交流充电桩为主，适当配置一些直流充电桩，以满足用户的紧急充电需求。
三、充电桩的布局规划
（一）位置选择
充电桩的位置应选择在方便用户使用的地方，如停车场、车库等。同时，还应考虑充电桩与建筑物的距离、通风条件、消防通道等因素，确保充电桩的安全运行。对于住宅小区，充电桩可以设置在地下车库或地面停车位上；对于办公楼，充电桩可以设置在停车场或周边道路旁的停车位上。
（二）数量确定
充电桩的数量应根据建筑的规模、用户数量以及新能源汽车的保有量等因素来确定。一般来说，住宅小区的充电桩数量可以按照每 100 户居民配备 10 个充电桩的比例进行规划；办公楼的充电桩数量可以按照每 100 个停车位配备 1-2 个充电桩的比例进行规划。在确定充电桩数量时，还应考虑未来新能源汽车的发展趋势，适当预留一定的扩容空间。
四、安科瑞充电桩收费运营云平台
（一）概述
AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理，交易结算，资要管理、电能管理，明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压，欠压，绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝，云闪付扫码充电。
（二）应用场所
适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。
（三）系统结构
系统分为四层：
（1）即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。
（2）数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。
（3）网络传输层：通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。
（4）数据层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。
（5）应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。
小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维APP，充电用户提供充电小程序。
（四）安科瑞充电桩云平台系统功能
1.智能化大屏
智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。
2.实时监控
实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压/电流，充电桩告警信息等。
3.交易管理
平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。
4.故障管理
设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。
5.统计分析
通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。
6.基础数据管理
在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。
7.运维APP
面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送
8.充电小程序
面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。
五、系统硬件配置
六、结语
综上所述，民用建筑充电桩的设计需要遵循配置指标的要求、充电车位的选择要求以及充电桩本身的布置原则等，合理设计并布置充电桩，能够提升其运用效果。由本文分析可知，在进行民用建筑充电桩设计的过程中，主要是对配电系统、充电设施、实际安装以及管理平台进行合理设计。
参考文献
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［2］李慧.民用建筑地下车库充电桩配电设计解决方案[J].江西建材,2019(02):58-59.
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［4］沈洪飞.民用建筑充电桩设计与研究[J].2021年7期
［5］安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.
作者简介
张继冬，男，安科瑞电气股份有限公司；