【第一電動網(wǎng)】（特約作者 朱玉龍）在國內(nèi)的定義里，新能源車一般指純電動汽車和插電式混合動力汽車兩類，其基本特征就是得含有純電里程這條天然的屬性。隨著2015年新能源汽車產(chǎn)量逐漸放大，消費者首先遇到的就是充電的困局。

如果要問任何一位普通潛在的新能源車消費者，其得到的答案首先就是在家能不能充電，其次是在公司能不能充電，這其實是有數(shù)據(jù)支撐的。如下表1所示：

表1 消費者充電方式

注1：充電時間以16kWh的電池包為藍本。

注2：場景占比，是通過美國的一項調(diào)研得來的。鑒于中美之間有一定的差異，而且中國地區(qū)分布差距較大，圖1所示的情況僅作參考。通過較大量的調(diào)研，是可以勾勒出中國汽車使用的停放時間的，暫時以這個數(shù)據(jù)為準。

圖1 美國某調(diào)研汽車停放區(qū)域占比

在充電這個領(lǐng)域，真正讓消費者可以掏錢買單的，就是能不能在家里充電。家里充電的情況可以細分成以下的幾點：

a)單個客戶充電

不管是IEC還是GB/T的定義，面向普通消費者的家庭充電主要有如下三種。

模式1 充電線纜：早期在GB20234.1沒有定義PWM之前，有很多國內(nèi)廠家在用，限制在6A。其實這種模式相當危險，主要的兩點是缺乏漏電保護和斷開的時候，車輛插頭依舊帶電，這種模式未來逐漸會被淘汰掉。

模式2 帶保護的充電線纜：模式2的使用場景，主要是在歐美日等具有車庫的消費者使用，其次呢也是放在車上備用。不過鑒于國內(nèi)的16A墻插主要為空調(diào)設(shè)計，所以主流是10A插座的，實際這種模式在國內(nèi)會造成很大的隱患。

模式3 交流充電樁：家用條件下，一般充電樁直接帶線接出，后文將具體分析。

圖2 家用三種充電模式

注：騰勢的家庭10KW直流充電不在此內(nèi)，這個車由于電池容量較大，采用了這種很特殊的家庭充電戰(zhàn)略，在國內(nèi)由于需要的功率較高，很難走得通

模式2的原本規(guī)劃，是面向具有獨立車庫的。在模式2的控制器里面，具備的功能主要有：

? 地線監(jiān)測：通過PWM電路的相互檢查，實現(xiàn)對模式2與電動汽車之間地線連接的確認。當然模式2的前端的地線檢測是個問題。

? 電動汽車與模式2的連接確認：通過PWM的電壓設(shè)定，來正確的給電，交流電給出去了就意味著危險。

? 供電/控制控制功能：控制供電和斷電的過程。

? 漏電保護：模式2的線纜很容易給各種車輛碾過，絕緣層長久使用下磨損，極端條件下金屬裸露，就得靠這個功能了

? 過流保護：這個功能，是因為很多電工為了怕麻煩，給經(jīng)常跳閘的配電盒一般給多路10A的供電配16A的分斷器，所以只能靠模式2

雖然它能提供很大的保護，其典型使用定義，如“家用交流充電是使用車輛配備的交流充電連接裝置進行充電的。推薦使用220V 50Hz，10A的專用交流電路和電源插座。專用電路是為了避免線路破壞或者由于給動力電池充電時的大功率導(dǎo)致線路跳閘保護，如果沒有使用專用線路，可能影響線路上其他設(shè)備的正常工作。如果一個專用線路已經(jīng)不能使用，應(yīng)由專業(yè)電工來安裝?！边@里的前提是專用線路，和不能使用延長線和拖線板?？墒窍M者一般很少去閱讀使用手冊，更不會按這個道理的，實踐中出現(xiàn)了這樣的應(yīng)用場景：

在這樣的情況下，可能發(fā)生漏電、導(dǎo)線過熱等問題。這里需要重點提一下，墻插和導(dǎo)線的事情。在GB2099.1對于墻插的定義中，對于溫升實驗是通電一小時，溫升不超過45degC，而一般模式2充電是按照10小時來記的。導(dǎo)線的問題更加五花八門，好點的10A拖線板也只有1.5平方的線徑，在多個脫線板(10M+10M)的情況下，計入導(dǎo)線的阻抗，插頭和插座的接觸電阻，整個電壓降不折不扣的會引起火災(zāi)的危險。

注：合格的墻插、拖線板都頂不住，所以這事情建議諸位消費者看到千萬別用這種方法。某次調(diào)研，大部分消費者確實把充電想當然的將底樓和拖線板聯(lián)系在一起。

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模式3的充電樁，是在模式2的升級版本，主要目的就是在固定車位上對新能源充電，可是在中國有以下的障礙，如圖3所示充電樁安裝申請流程：

圖3 充電樁安裝流程

1)你必須要有房產(chǎn)和固定車位產(chǎn)權(quán)，這個價格不是個小數(shù)目，而且很多小區(qū)根本不對外賣車位

2)車位分地上和地下，為了安全的將充電樁連接到充電樁，選用的線也是個問題，如圖某小區(qū)地下車庫示意圖

圖4 小區(qū)地下車位示意圖和充電位置與配電盒距離分布

為了保證充電過程中的損耗，一般根據(jù)最大電壓降來確認線徑的使用范圍。以1.5～10平的線每米 4.5、7、11和17元記，安裝的線束(火線、零線和地線外加保護線管)成本可不低。

b)很多客戶充電

假定國家給予補貼或者廠家予以解決，這事情就變成了先到先得的游戲了。在地下車庫甚至是小區(qū)的配電網(wǎng)的容量設(shè)計是沒有考慮電動汽車的容量，其體量本來設(shè)計就較為保守的，而且由于大功率電器的使用，相對而言是捉襟見肘的。如圖5所示的小區(qū)地下停車庫內(nèi)為所有的電動汽車設(shè)計配電電路，這也是一個較為困難的事情，特別是地下車庫也具有人防工事的屬性。以參考文獻【1】中提供的細致數(shù)據(jù)，地下車庫內(nèi)電力負荷主要有風(fēng)機、水泵及消防聯(lián)動設(shè)備等，照明負荷主要有正常照明和應(yīng)急照明負荷等，所有用電設(shè)備均為220/380V低壓用電負荷。其中消防水泵、火災(zāi)自動報警、自動滅火、排煙設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明及疏散指示標志等消防用電屬一級負荷,地下車庫平時的用電負荷為1100KW。

由于消防的要求，本身的停車位都是按照防火區(qū)的要求進行間隔的，當某個位置需要將連接線束連接的時候，需要根據(jù)法規(guī)要求進行設(shè)計。

由于本身配電系統(tǒng)不考慮用戶在地下車庫停電，充電的負荷只能從備用的負荷中取點，在各個配電柜里面連接是有限的。

由于非預(yù)裝的系統(tǒng)，就面臨先后次序干涉的問題，當電動汽車在小區(qū)內(nèi)普及之時，公共區(qū)域的設(shè)計系統(tǒng)升級是個很復(fù)雜的問題。

圖5 某小區(qū)地下停車示意圖

由上敘述，由于中國當前的配電系統(tǒng)設(shè)計，從電氣標準上就沒有考慮電動汽車，而且配電系統(tǒng)的更新成本耗費巨大，所以采用固定負荷疊加的辦法是行不通的。這點電網(wǎng)是做過一定的研究的，如參考文獻【2】中所示的那樣，文獻中使用的是蒙特卡羅的方法，可能與事實存在較大的差異。

小結(jié)

充電問題，對新能源汽車有著一票否決權(quán)，特別是當前國內(nèi)的車輛在混動模式下油耗并不低的情況下。充電問題，需要從自家這邊想辦法。有幾條路子可以借鑒：

1)允許商業(yè)企業(yè)在小區(qū)內(nèi)租用車位，安裝家用充電樁以解決充電問題，這條可以極大限度將車位的所有權(quán)繞過去

2)開發(fā)小區(qū)智能充電系統(tǒng)，采用PLC或者Zigbee的一定范圍內(nèi)的協(xié)調(diào)機制，構(gòu)筑局部可調(diào)節(jié)的體系

參考文件

【1】地下車庫電氣設(shè)計要點 劉寶川

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