浅谈安科瑞电动汽车充电桩在住宅小区的构建与应用

浅谈安科瑞电动汽车充电桩在住宅小区的构建与应用

摘要

以住宅小区的电动汽车充电桩设计为例，介绍了电动汽车充电统在住宅小区中的应用。安桩的分类、布置及安装方式、负荷计算及配电设计等需要注意的事项，结合实际工程案例，深入探讨了住宅小区充电桩的电气设计方案，并介绍了安科瑞充电桩运营管理体系。
关键词：住宅小区；充电桩；电动汽车；电气设计

一、引言

近几年来随着国家对节能减排要求的提高以及相关环保政策的推进，电动汽车保有量迅速增长，作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充电设施的建设显得尤为重要。

目前，根据国家相关政策明确规定，新建住宅小区停车位要求100%建设充电设施或预留建设安装条件，可见充电桩已经成为目前住宅建筑电气设计的一项重要内容。本文笔者结合工程实践，对电动汽车充电桩的分类、布置、负荷计算及配电设计等进行深入探讨，并介绍安科瑞充电桩运营管理系统的应用方案。

二、充电桩的分类

现阶段电动汽车充电桩主要分为直流充电桩和交流充电桩两种。直流充电桩自带整流器，可以将输入的三相交流电输出为电压和电流可调的直流电，充电速度较快（1~2 h满载），又被称作"快充桩"，缺点是装置占地面积大、投资较高。交流充电桩需要通过电动车的车载充电机为电动汽车充电，车载充电机功率小，充电速度较慢（5~8 h满载），又被称作"慢充桩"，优点是装置占地面积小、安装方便、投资较小。

对于住宅小区而言，电动汽车充电桩均为住户自用，其充电时间基本集中在晚上休息时间，充电时间很充足，故无需快速充电也能满足日常使用。由此可见，住宅小区更适合采用交流充电桩，目前一般采用单相7 kW慢充型，安装方式为壁挂或落地安装。安科瑞AEV200-AC007D系列交流充电桩即为7kW单相交流桩，非常适合住宅小区使用。

三、充电桩平面布置及安装方式

目前市面上的充电桩种类较多，产品参数及安装方式也各有不同。在选择设置充电设备的停车位时，其基本要求是不影响项目的整体规划布局，尤其是位置紧张的住宅小区地下车库，不能因布置充电设备而影响车位划分。电气设计人员应与建筑专业密切配合，合理选择充电设备及安装方式。

在选取设置充电桩的停车位时应考虑充电桩安装空间。优先选择靠墙或柱子的车位，在车尾墙上或柱子上设壁挂式充电桩；或选择临近车位之间有安装空间的车位，在车侧处设置落地式充电桩；其次为两排背靠背垂直后退停车的车位，在车尾处设置落地式充电桩；当车位既不靠墙柱也没有安装空间时，如仍有电动汽车充电需求，可选用车挡式充电桩。

充电桩应靠近停车位布置，以便于电动汽车停放和充电人员操作，且不应妨碍其他车辆的充电和通行。目前主流观点认为，充电设备外廓与停车位的净距应不小于0.4 m。由于车尾处一般选择壁挂式充电桩，基本不占用空间，如靠近两车中间布置可以不考虑安全净距。结合目前主流交流充电桩的参考尺寸（厚0.2~0.4 m），如不确定产品型号，可按如下要求布置充电车位：充电车位尾部与墙净距a不宜小于0.4 m，充电车位车侧净距b、背靠背净距c不宜小于1.2 m。考虑操作的便利及使用习惯，充电设备操作屏的中心线距地面宜为1.4~1.5 m，落地式充电桩的基础应比车库地面高出0.2 m。

四、负荷计算

对于住宅小区地下车库而言，充电桩均为物业统一配置安装，其选用型号也是一致的，目前标准型号为单相7 kW交流充电桩，故地下车库充电桩的总计算容量可按以下公式确定：

Sₚ = K × N × P ÷ (η × cosφ)

式中：

Sₚ——N台充电桩的总计算容量（kVA）；

K——充电桩的需要系数；

N——充电桩的计算数量；

P——单台充电桩的输出功率（kW）；

η——充电桩的工作效率，可取0.9；

cosφ——充电桩的功率因数，可取0.95。

从公式可以看出，仅充电桩的需要系数取值是未知的，并且没有能够参照的规范和手册，可见合理选择需要系数是充电桩负荷计算的关键。需要系数K为电动汽车充电桩同时充电的概率，与充电桩数量有直接关系。当前常见家用电动汽车的续航里程为150~300 km，按每天通勤里程30~40 km考虑，再计入天气、路况、驾驶习惯、计量误差及居民的充电习惯等多种因素，私家车在小区停车库充电的间隔时间约为3天左右。再者，目前市场上主流电动汽车的车载充电机功率一般为3.3 kW和6.6 kW，在充电时实际消耗的功率并没有达到7 kW，所以负荷计算时需要系数可进一步降低。供电干线或区域配电箱和变压器侧充电桩的需要系数如表1所示。

表1 住宅小区停车库交流充电桩需要系数

五、配电设计注意事项

（1）住宅小区充电车位一般设在地下车库内，短时间停电也不会造成较大损失，故住宅小区的充电设备按三级负荷配电设计即可。

（2）充电桩配电一般可从专用变压器引出独立回路，如当地供电局不允许，则需要预留专设变压器或配电房，以方便计量及物业管理。

（3）充电桩尽量集中分区域布置，并就近设置区域配电箱，区域配电箱采用三相进线，进线断路器应带分励脱扣器，火灾时自动切断供电电源。

（4）充电桩的末端配电回路采用断路器，应具备短路保护和剩余电流保护功能，其剩余电流保护的额定动作电流为30 mA，动作时间不大于0.1 s。安科瑞充电桩产品均具备保护功能，包括输入过欠压保护、输出短路保护、过温保护、过流保护、漏电保护、电池反接保护等多重安全防护。

六、典型案例分析

根据公安部2026年1月发布全国机动车保有量统计数据，截至2025年底，全国电动汽车保有量达到3022万辆，占全国汽车总保有量比例为8.26%。现如今电动汽车保有量逐年大幅上涨，但小区车位充电配套负荷仍不宜一次性全额建设，新建住宅配建停车位依旧可以分为先期、远期两个阶段规划建设。先期按照10%~20%比例安装充电桩，所有车位远期统一预留100%充电桩管线及配电安装条件。

以建筑面积28万m²的住宅小区为工程案例，小区地下车库共计车位2268个。先期按照15%车位配比建设充电桩，合计安装340台7kW单相交流充电桩，负荷同时系数K取值0.25。

先期充电负荷计算：Sₚ₁ = 0.25 × 340 × 7 ÷ (0.9 × 0.95) = 696 kVA。该部分先期充电负荷无需新增专用变压器，就近分摊接入小区现有6台公用配电变压器即可。

远期剩余85%车位配套充电桩负荷计算，充电桩数量1928台，同时系数K取值0.24：Sₚ₂ = 0.24 × 1928 × 7 ÷ (0.9 × 0.95) = 3788 kVA。远期充电负荷配套选用6台800 kVA专用充电变压器。项目前期仅预留变配电房土建空间以及高低压配电柜安装位置，高低压配电柜体全部按照100%全车位充电容量提前预留安装仓位。

本方案前期可满足小区15%车位业主即时充电使用需求，后期电动汽车使用率升高后，仅需加装配电设备即可快速完成扩容改造，既符合国家充电设施建设规范，又避免前期配电设备投资闲置浪费。项目配套安科瑞AcrelCloud-9000充电桩收费运营云平台，实现充电桩远程监控、计费管理、负荷调控一体化智能运维，提升场站整体运营管理效率。

七、安科瑞充电桩系统产品介绍

7.1 系统简介

安科瑞响应国家节能环保、绿色出行的号召，为广大用户提供慢充和快充两种充电方式，壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kW交流充电桩，30kW壁挂式直流充电桩，智能60kW/120kW直流一体式充电桩等来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求，提供电动汽车充电软件解决方案，可以随时随地享受便捷安全的充电服务。

AcrelCloud-9000安科瑞充电桩收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的汽车充电站以及各个充电桩进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，资源管理、电能管理、明细查询等，同时对充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。用户通过微信、支付宝、云闪付扫码即可启动充电，无需下载专属APP，操作流程简单。

7.2 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、电流电压功率等信息，以及充电开始结束时间，便于及时发现问题。

（3）充电服务

充电设施搜索，充电设施查看，地图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等。用户通过微信小程序扫码充电，充电账单支付。运营商和物业管理人员均可通过小程序管理，监测充电桩状态和充电交易情况。

（4）交易结算

财务管理、充值退款、财务对账等功能。以运营商为维度以日月维度查看平台运营商的财务信息，并可通过站点明细按钮查看站点明细财务信息，同时可对有异议的财务信息做平账操作。

（5）安全预警

对平台连接的所有充电桩状态进行监视，充电桩发生异常情况时可通过APP、短信及时向运营人员发出报警信号，及时消除火灾隐患。充电过程中，电压、电流、电量等参数实时同步至云平台，过温、漏电、过压等故障自动预警，搭配硬件层面的多重安全防护，让补能更安全。

（6）统计分析

运营趋势可以按日/月/季度/年查询期间内充电金额、充电度数、充电次数的浮动曲线和数据。变压器监控和运营分析功能，系统会根据供配电系统以及变压器负荷率来动态控制和调整充电功率，避免过负荷，提高供电系统稳定性。

7.3 系统架构

充电桩可选配WIFI/4G/以太网接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。云平台包含了充电收费和充电桩运营的所有功能，包括财务管理、变压器监控和运营分析等功能。系统架构分为感知层、网络层、平台层和应用层四个层次：

（1）感知层：主要为交流充电桩、直流充电桩等充电设备，负责电能转换和数据采集；

（2）网络层：通过4G/WIFI/以太网等通信方式将充电桩数据上传至云平台；

（3）平台层：包括数据存储、数据处理、安全认证、业务管理等核心功能模块；

（4）应用层：面向用户、运营商、物业管理人员提供Web端、APP端、小程序端等多种访问方式。

八、安科瑞设备选型

针对住宅小区充电桩建设需求，安科瑞提供完整的产品解决方案，主要设备选型如下：

九、结语

充电桩的设计较为繁琐，贯穿于整个规划、方案设计、施工阶段，电气设计人员应与相关专业密切配合，只有确定合理的配置数量，选取合适的安装位置，确定合理的供电方案，选择合理的需要系数，充电桩设计才能达到经济节能、远近兼顾的目标。

安科瑞作为智能电网用户端的多面发展企业，提供从充电桩硬件设备到运营管理云平台的完整解决方案。其AEV系列充电桩产品性能可靠、安全防护，AcrelCloud-9000充电桩运营云平台功能丰富、操作便捷，能够有效提升住宅小区充电桩的运营管理水平，为新能源汽车的推广应用提供有力支撑。随着电动汽车保有量的持续增长，安科瑞充电桩系统将在住宅小区及更多场景中发挥越来越重要的作用。

参考文献

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[2] 吴斌, 孟焕平. 住宅小区车库交流充电桩需要系数取值探讨[J]. 建筑电气, 2017(12): 3-8.

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[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2026.1月版

[5] 安科瑞充电桩运营及有序充电解决方案 [R]. 2026