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1、 电动汽车充电设备 标准化设计方案 240kW 分体式四充接口充电柜 2019 年 10 月 28 日 电动汽车充电设备标准化设计方案 目录 1. 概述. 1 2. 设计标准 . 1 3. 设计方案 . 2 3.1. 电气原理 . 2 3.2. 专用部件设计 . 3 3.3. 通用器件设计 . 3 3.4. 结构外形 . 5 3.5. 结构布局 . 5 3.6. 设备安装 . 7 电动汽车充电设备标准化设计方案 1 1. 概述 本设计方案充分考虑充电设施运营现状与发展趋势， 通过规范直流充电设备电气原理、专用部件设计、通用器件选型、结构外形、结构布局、设备安装等，实现充电设备统一化设计和标准化
2、管理， 全面提高充电设备的兼容性、 可靠性和易维护性。 2. 设计标准 GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第 1 部分：通用要求 GB/T 18487.2-2017 电动汽车传导充电系统 第 2 部分： 非车载传导供电设备电磁兼容要求 GB/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第 1 部分：通用要求 GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第 3 部分： 直流充电接口 GB/T 33708-2017 静止式直流电能表 G
3、B/T 34657.1-2017 电动汽车传导充电互操作性测试规范 第 1 部分： 供电设备 GB/T 34658-2017 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试 JJG 1149-2018 电动汽车非车载充电机 JJG 842-2017 电子式直流电能表检定规程 JJG 1069-2011 直流分流器检定规程 NB/T 33001-2018 电动汽车非车载传导式充电机技术条件 NB/T 33008.1-2018 电动汽车充电设备检验试验规范 第 1 部分： 非车载充电机 DL/T 698.45-2017 电能信息采集与管理系统 第 45 部分：通信协议面向对象的数
4、据交换协议 Q/GDW 1233-2014 电动汽车非车载充电机通用要求 Q/GDW 1591-2014 电动汽车非车载充电机检验技术规范 Q/GDW 11709.1-2017 电动汽车充电计费控制单元 第 1 部分：技术条件 电动汽车充电设备标准化设计方案 2 Q/GDW 11709.2-2017电动汽车充电计费控制单元 第 2 部分： 与充电桩通信协议 Q/GDW 11709.3-2017电动汽车充电计费控制单元 第 3 部分： 与车联网服务平台通信协议 Q/GDW 11709.4-2017电动汽车充电计费控制单元 第 4 部分： 检验技术规范 Q/GDW 11850-2018 直流电能表
5、外附分流器技术规范 3. 设计方案 3.1. 电气原理 240kW 分体式四充接口充电柜电气原理主电路拓扑见图 3-1，提供 12 个充电模块安装位置，根据充电功率需求可选配 912 个 20kW 充电模块。对应充电模块数量配置 912 个 B 型一进四出开关模块，实现输出功率动态分配功能，功率分配调节级差为 20kW。充电柜提供 4 个直流输出接口分别连接分体式一桩一枪或一桩双枪直流充电桩，每个直流输出接口最大电流为 250A。 240kW 分体式四充接口充电柜配置 1 个 C 型四进四出开关模块，可实现双充电柜桥接扩容，满足最大 480kW 充电功率需求。双充电柜提供 24 个充电模块安装
6、位置，根据充电功率需求可选配 1824 个 20kW 充电模块。双充电柜桥接提供 8 个直流输出接口分别连接分体式一桩一枪或一桩双枪直流充电桩， 每个直流输出接口最大电流为 250A。 电动汽车充电设备标准化设计方案 3 图 3-1 240kW 分体式四充接口充电柜主电路拓扑 3.2. 专用部件设计 通过对直流充电设备的充电控制器、充电模块、开关模块、计费控制单元等专用部件的功能性能、接口定义、结构尺寸等要求进行统一规范设计，实现不同供货厂家专用部件兼容互换。 充电设备专用部件设计见 国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案-直流充电设备专用部件。 3.3. 通用器件设计 240kW 分
7、体式四充接口充电柜通用器件的选型见表 3-1。 表 3-1 240kW 分体式四充接口充电柜通用器件选型 序号 代号 名称 型号规格 备注 1 QF 进线塑壳断路器 额定工作电压：AC 400V 额定工作电流：500A 极数：3P 额定短路分断能力：35kA 过载脱扣类型：复式脱扣器 报警触点：NO（正常状态） 机械寿命：10000 次 2 KM 交流主接触器 额定工作电压：AC400V 额定工作电流：500A 极数：3P 电动汽车充电设备标准化设计方案 4 线圈额定控制电源：AC 220V 辅助触点：NO（分断状态） 3 FVC 防雷器 保护模式：3P+1 最大持续工作电压： L-N：385
8、V；N-PE：255V 标称放电电流：20kA 最大放电电流：40kA 电压保护水平：L-N1.8kV，N-PE1kV 报警信号：NO（正常状态） C 级防雷 4 QF1 防雷断路器 额定工作电压：AC 400V 额定工作电流：40A 极数：3P 额定短路分断能力：6kA 脱扣特性：C 型 机械寿命：10000 次 5 QF2QF4 微型漏电断路器 额定电压：AC 400V 额定电流：16A 剩余电流保护器：AC 型 额定剩余动作电流：30mA 极数：2P 额定短路分断能力：6kA 脱扣特性：C 型 机械寿命：10000 次 QF2：控制电源开关 QF3，QF4： 充电桩控制电源开关 6 F1
9、，F2 微型断路器 额定电压：AC 230V 额定电流：16A 极数：1P 额定短路分断能力：6kA 脱扣特性：C 型 机械寿命：10000 次 F1：散热系统控制电源开关 F2：交流接触器控制电源开关 7 UP1 UP2 UP3 辅助开关电源 输入电压范围：AC 220V20% 频率：47-63 Hz 输出：12V/10A 安装方式：平板 UP1：功率控制模块电源 UP2：B 型开关模块 16 电源 UP3：B 型开关模块 712 电源 8 K5 交流主接触器控制继电器 线圈额定控制电源：DC 12V 触点形式：1NO 触点容量：阻性负载：AC 250V/10A 感性负载：AC 250V/5
10、A 9 XS 电源插座 额定电压：AC 250V 额定电流：10A 宽度：36mm 安装方式：35mm 导轨 安装方向：垂直安装 电动汽车充电设备标准化设计方案 5 10 SQ 门禁开关 额定电压：220V 额定电流：5A 工作行程：3.5mm 超行程：1mm 输出触点：NO（打开状态） 11 SJ 水浸报警器 额定电压：DC 12V 输出触点：NO（正常状态） 12 14DC+ 14DC- 58DC+ 58DC- 直流输出铜排 规格：425 颜色：正极棕色，负极蓝色 3.4. 结构外形 充电设备结构尺寸设计结合人机工程学， 合理规划设备外形和人机操作位置尺寸，方便用户操作。240kW 分体式
11、四充接口充电柜结构尺寸设计见图 3-2，充电机柜壳体采用 2.0mm 冷轧钢板，表面喷塑处理，防护等级IP54。 2100900正视图（前侧）2608001220720左视图后视图散热孔铭牌接地块散热孔900180 图 3-2 240kW 分体式四充接口充电柜结构尺寸 3.5. 结构布局 充电设备结构布局按照功能区划分，充分考虑安装方便、布线美观、维护快捷等因素，做到强弱电分离，工作安全可靠。240kW 分体式四充接口充电柜内电动汽车充电设备标准化设计方案 6 部元器件布置见图 3-3 和图 3-4。 900主视图（正面）900后视图AU:充电模块KM:交流主接触器SM-C:C型开关模块SM-
12、B:B型开关模块900UP1-UP3:辅助开关电源AM2:功率控制模块后门元件XS:电源插座QF3-QF4:直流充电桩辅助电源断路器SJ:水浸报警器QF2:辅助开关电源断路器K5:交流主接触器控制继电器F1:散热系统断路器F2:交流主接触器控制断路器充电桩连接线缆端子排QF1:防雷断路器FVC:防雷器QF:交流进线断路器SQ:门禁开关MFS:散热系统控制板直流输出铜排交流输入铜排SQ:门禁开关门轴侧ABCN 图 3-3 240kW 分体式四充接口充电柜内部元器件布置 1 900主视图（正面）900后视图900后门元件6003721001616789103103117147147117门轴侧 图
13、 3-4 240kW 分体式四充接口充电柜内部元器件布置 2 电动汽车充电设备标准化设计方案 7 3.6. 设备安装 设备安装方案充分考虑施工便捷、安装牢固等需求，通过规范设备地脚孔，安装维护间距，实现设备安装基础标准化，有效缩短项目建设周期。240kW 分体式四充接口充电柜设备安装见图3-5图 3-7。 设备底座外形及开孔尺寸见图 3-5。 8009007004- 14X20（地脚孔）320280250700436 图 3-5 240kW 分体式四充接口充电柜底座开孔尺寸 设备安装地基具体尺寸见图 3-6。 电动汽车充电设备标准化设计方案 8 地面螺栓位置图此区域内可埋管（ 120、 60）进线，管高不凸出地基基础基础示意图可安装在基础上或地面上，安装面按上图位置预埋 个不锈钢螺栓，要求螺纹露出地面；安装面需水泥硬化处理（单桩硬化面积不得小于）；水泥硬化安装面需进行找平处理（保证安装面水平）；安装地脚螺栓的的螺母必须使用不锈钢螺母；5.建议埋管直径与不露出地基；说明：M12预埋螺栓 图 3-6 240kW 分体式四充接口充电柜安装地基尺寸 设备上部与障碍物距离不小于 150，四周与障碍物距离要求见图 3-7。 图 3-7 240kW 分体式四充接口充电柜四周与障碍物距离尺寸示意
