전기차 충전소 설계에는 어떤 측면들이 포함됩니까

전선 디자이너로서 저는 매일 전기차 충전기와 관련된 작업을 합니다. 전 세계적인 기후 변화의 악화와 중국의 빠른 경제 성장 속에서 전동 자전거와 전기 자동차 같은 친환경 이동 수단이 급속도로 증가하면서 충전 문제는 주요 관심사가 되었습니다. 위험한 '바이패스 와이어' 충전법은 전문적인 충전기의 수요를 크게 증가시켰습니다. CNPC 첫 번째 건설 주택용 충전기 개조에 참여하면서 얻은 실제 경험을 공유하고자 합니다.

I. 산업 배경
(1) 전기 자동차: 기술 발전에 따른 진화

오늘날의 전기 자동차, 전동 자전거 및 트라이클 등은 모두 AC 충전기를 사용합니다. 배터리 기술의 발전 - 연구개발을 통해 높아진 에너지 밀도, 리튬 이온/고체 상태 배터리, 고속 충전 기술의 돌파구 - 그리고 스마트 주행 및 차량-네트워크 기술(자동 주행, 크루즈 컨트롤, 원격 모니터링 등)은 전기 자동차를 변모시켰습니다.

(2) 충전기: 급성장하는 시장

AC/DC로 구분되는 중국의 충전기 시장은 2024년 7월까지 1080만 대에 달하며 폭발적으로 성장했습니다. 중앙 집중형(대규모 주차장, 교통 터미널) 또는 분산형(소규모 주차장, 지역사회)으로 배치됩니다. 저전력 분산형 AC 충전기에 집중하고 있으며, 이들은 차량 내 충전기(직류로 변환)에 전력을 공급합니다.

II. 충전기 설계: 표준에서 맞춤형 제작까지
(1) 일반 요구 사항: 안전성, 기능, 설치

배치는 전력, 화재, 홍수 인프라를 고려해야 합니다. 충전기는 전력 접근이 용이하고 위험 요소로부터 멀리 떨어져 먼지가 적고 부식되지 않는 장소(필요하다면 하풍 쪽)에 위치해야 합니다. 진동을 피하고 교통 접근성을 확보하며 유지 보수를 위해 구조물과 최소 40cm 이상의 안전 거리를 유지해야 합니다.

기능적으로, 인터페이스는 통합 표준을 따르며 모든 호환성을 보장합니다. 다양한 전력 옵션, 효율적인 전력 변환, 간섭 방지, 원격 모니터링, 오류 진단(알람/정보 업로드), 다양한 결제 방법(위챗/알리페이/카드)이 필요합니다.

설치: 바닥 설치형 충전기는 지붕이 없는 지역에서는 0.2m 높이의 기초(충전기보다 0.05m 더 큰)가 필요합니다. 벽면 설치형 충전기는 벽에 수직으로 부착되며, 운영 가능한 높이에서 지붕 유무에 상관없이 사용할 수 있습니다.

(2) 전동 자전거 충전기: CNPC 첫 번째 건설 프로젝트

개조 전, "비행 선" 충전은 위험했습니다. 우리는 전동 자전거를 위한 충전기를 설계하여 단지 입구(지붕이 없는 지역 사회인 Zhongyou Garden) 또는 지붕 아래(예: Zhongyou Huayuan)에 추가했습니다.

• 전력 분배: 회로는 6~8대의 충전기를 지원하며, WDZ-BYJ(F)-0.8/1KV-3×6 mm² 와이어(강관으로 보호되어 분배 상자에 연결되며 상위 레벨 대기 회로에 연결됨)를 사용합니다. TN-S 접지: 바닥 설치형 충전기는 주 그리드에 연결되고, 벽면 설치형 충전기(및 지붕)는 40×4 도금 평철을 통해 접지됩니다. 각 충전기는 최대 1200W의 전동 자전거를 지원하며, 지붕 아래에는 단상 소켓이 있습니다. 실내에서는 PVC 트러그/파이프를 사용하여 동축 케이블(0.6/1kV 구리 코어)과 와이어(무할로겐, 난연성)를 사용하고, 실외에서는 직접 매립하거나(건물 입구에서는 도금 강관을 사용하여 물 침입을 방지함) 사용합니다. 바닥 설치형 충전기는 단지 입구의 오픈 스페이스에 설치되고, 벽면 설치형 충전기는 단지 벽(0.7~1.1m 높이, 단지마다 일정, 1.2~1.5m 간격)에 설치됩니다.

• 선택: 각 소켓은 220V/10A/50Hz, 2.0% 정밀도 정적 에너지 미터(결제 기간 2회의 데이터 저장, 손실/변조 방지)를 갖추고 있습니다. 충전 시작/종료 시간, 충전 전후 전력(충전 후 0으로 재설정)을 기록하며, 카드/QR 코드 결제와 IP54+ 보호(부하/단락/누설 보호)가 가능합니다.

(3) 전기 자동차 충전기: 주차장 개조

분산형 AC 충전기는 관리가 용이하도록(각 차량 공간당 1대) 편리한 위치에 추가됩니다.

• 전력 분배: 6.8kW/220V 충전기는 회로 차단기(단락/잔류 전류 보호, 공유 차단기 없음)를 사용합니다. 고품질 케이블/와이어는 전압 준수를 보장합니다. 완전한 접지 시스템(등전위 배선 포함)은 안전성을 보장합니다.

• 인터페이스: 표준 준수, 먼지/물 저항, 모든 전기 자동차에 통용되는 표준입니다.

• 제어 회로: 정확한 전류/전압 제어(손상 없음, 스마트 모드 전환, 과충전/단락 보호).

• 측정/청구: 정확한 측정, 유연한 청구(필요에 따라/시간에 따라), 사용자/운영자를 위한 데이터 관리.

III. 부하 계산: 계획에 있어 중요

분산형 AC 충전기의 경우, 충전기 사양을 결정하고 공식 (1)/(2)을 통해 계산하며, 표 1의 수요 계수를 사용합니다. 이를 통해 합리적인 전력 분배 설계가 가능해집니다.

공식 (1)과 (2)에서, S_js는 충전 장비의 계산 용량(kVA)을 나타냅니다; P₁, P₂, P₃은 다양한 종류의 충전 장비의 총 정격 전력을 나타냅니다. 일반적으로 단상 AC 충전기, 3상 AC 충전기, 오프보드 충전기 등에 따라 부하 그룹화 및 분류가 이루어집니다. (kW); P₁, P₂, P₃은 다양한 종류의 충전 장비의 작업 효율을 나타내며, 일반적으로 0.95로 취급됩니다; cosφ₁, cosφ₂, cosφ₃은 다양한 종류의 충전 장비의 전력 인자로, 일반적으로 0.9보다 큽니다; Kt는 동시성 인자로, 일반적으로 0.8-0.9로 취급됩니다; K는 수요 인자로, 표 1에 나와 있습니다.

결론

공공 환경 인식의 증가와 전기 자동차 기술의 발전에 따라, 더 긴 주행 거리, 낮은 비용, 뛰어난 비용 효과를 가진 전기 자동차가 수백만 가구에 들어갈 것입니다. 충전기는 중요한 전기 자동차 인프라로 점점 더 널리 채택되고 있습니다. 정부-기업 협력으로, 공공 및 개인 주차장, 차고, 지역사회, 역에서 대규모 충전기 건설은 불가피합니다. 따라서 충전기의 표준화된 설계, 사용, 과학적인 관리는 필수적입니다. 본 논문은 실제 프로젝트를 통해 비모터 및 모터 차량 충전기의 전기 설계를 요약하며, 유사한 미래 프로젝트에 대한 참고 자료를 제공합니다.