住宅小區(qū)停車場(chǎng)與社會(huì)公共停車場(chǎng)有一個(gè)根本區(qū)別，就是車位歸屬權(quán)基本可做到固定化。社會(huì)公共停車場(chǎng)的停車位任何車輛都可以停，停車時(shí)電動(dòng)汽車的SOC值是隨機(jī)的，車輛的停車時(shí)長(zhǎng)也是隨機(jī)的。而住宅小區(qū)停車場(chǎng)的車位大部分采用租賃或出售的形式分配到具體住戶，當(dāng)住戶車輛沒(méi)有停在其車位上時(shí)，其他車輛也不能使用這個(gè)空車位。相對(duì)于單個(gè)車位來(lái)說(shuō)，住戶車輛每天停車的時(shí)間段、停車時(shí)長(zhǎng)有一定的規(guī)律可循。

在目前階段，大部分純電動(dòng)私家車輛的用途是作為市內(nèi)代步工具，平均每天行駛里程不會(huì)太長(zhǎng)，根據(jù)城市大小會(huì)有一定的區(qū)別，以長(zhǎng)沙市為例，可以按日均50 km考慮。表1為2016年全年純電動(dòng)汽車銷量排行及綜合里程、行駛天數(shù)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)來(lái)源于汽車之家網(wǎng)站）。

表1 2016年國(guó)內(nèi)純電動(dòng)車排行及綜合里程、行駛天數(shù)數(shù)據(jù)

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，按日均50 km計(jì)算，從目前市場(chǎng)占有量分析，大部分純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航時(shí)間在3 ~ 6天左右，平均可以按4. 5天計(jì)。而大部分車主不會(huì)將電池電量用盡才去充電，假設(shè)按用完70 % 電量去充電考慮，也有3. 15天的連續(xù)行駛天數(shù)。

但要指出的是，車主的充電習(xí)慣很可能不會(huì)與續(xù)航天數(shù)相符，有的車主可能兩天或三天充一次，充電的時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)；而有的車主則會(huì)每天充電，這樣每次充電的時(shí)間則會(huì)較短。根據(jù)參考資料［7］，住宅小區(qū)電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)充電的時(shí)間與人們生活工作規(guī)律基本一致，如圖5所示：78. 5 % 的充電開(kāi)始于下午17：00以后，其中21：00 ~ 22：00間接入充電的樣本最多，約占總樣本的15 %，但在18：00仍然存在一個(gè)接入高峰；凌晨4：00 ~ 7：00的負(fù)荷低谷時(shí)段沒(méi)有充電記錄。

樹(shù)上鳥(niǎo)教育電氣設(shè)計(jì)

從圖6看出，所有樣本的平均充電時(shí)間為182 min（約3 h），38. 3 % 的樣本充電時(shí)間在3 h左右，1 ~ 2 h的占 13. 6 %，超過(guò)4 h的占16. 9 %。單次充電的持續(xù)時(shí)間與車輛的行駛里程、充電頻率都有關(guān)系。參考資料［7］ 引用資料為2012年數(shù)據(jù)（試驗(yàn)樣本單臺(tái)車電池容量為35 kWh），由于技術(shù)進(jìn)步，目前主流電動(dòng)汽車的電池容量持續(xù)加大，故相同SOC值下單次充電時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，同時(shí)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程也會(huì)增加。

對(duì)于不同車主，充電習(xí)慣可分為3類：一類是習(xí)慣于在負(fù)荷高峰時(shí)段集中充電（17：00 ~ 21：00）；第二類是習(xí)慣于在負(fù)荷低谷時(shí)段集中充電（21：00以后）；第三類是習(xí)慣于多次離散充電，隨時(shí)充電。如果由車主根據(jù)自身習(xí)慣自由選擇充電時(shí)間，會(huì)有自然錯(cuò)峰運(yùn)行的效果，不會(huì)出現(xiàn)所有交流充電樁都在全功率運(yùn)行的情況。

根據(jù)本文第1章的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及參考文獻(xiàn)［7］ 的數(shù)據(jù)，得到如圖7所示的不同時(shí)間段交流充電樁同時(shí)使用系數(shù)Kd：假設(shè)所有車主均在SOC值為30 % 時(shí)開(kāi)始充電，目前主流電動(dòng)汽車的單次充電時(shí)長(zhǎng)約為 300 min（按7 h全充時(shí)間的70 % 計(jì)算），前270 min充電機(jī)基本為全功率運(yùn)行，后30 min時(shí)會(huì)逐漸下降；每個(gè)時(shí)間段開(kāi)始接入電網(wǎng)的車輛數(shù)量百分比根據(jù)圖5的時(shí)段分布確定。

由圖7可以看出，22：00總體負(fù)荷達(dá)到峰值，此時(shí)約有61 % 的車載充電機(jī)都在全功率運(yùn)行，故可以考慮取同時(shí)使用系數(shù)Kd = 0. 6。

圖7為按照所有電動(dòng)車輛都充電5 h考慮的，但實(shí)際上考慮到續(xù)航里程因素和車主充電習(xí)慣因素，當(dāng)車輛SOC值較高時(shí)，充電時(shí)長(zhǎng)將相應(yīng)縮短，故可考慮將Kd進(jìn)一步取小。

假設(shè)70 % 的車主每天充電（意味著每天車輛的SOC值不會(huì)太低，充電時(shí)長(zhǎng)相應(yīng)縮短，按約150 min假設(shè)）；假設(shè)另外30 % 的車主每2 ~ 3天充一次電（意味著充電時(shí)車輛的SOC值偏低，充電時(shí)間較長(zhǎng)，按300 ~ 400 min假設(shè)）。圖8是按上述假設(shè)得到的同時(shí)使用系數(shù)Kd取值。

根據(jù)圖8可以看到，還是在22：00總體負(fù)荷達(dá)到峰值，此時(shí)約有45 % 的車載充電機(jī)在全功率運(yùn)行，考慮到一定的余量，建議取同時(shí)使用系數(shù)Kd = 0. 4 ~ 0. 6。這個(gè)取值基于30 % 車主（每2 ~ 3天充一次電）在同一天充電的假設(shè)前提下，實(shí)際上此部分車主也并不會(huì)在同一天充電，存在一個(gè)錯(cuò)峰因素，系數(shù)可以進(jìn)一步減小。

由于上述充電習(xí)慣模型建立的前提是住宅小區(qū)電動(dòng)車輛數(shù)量較多，故上述Kd取值僅在計(jì)入負(fù)荷計(jì)算的住宅小區(qū)交流充電樁數(shù)量較大時(shí)建議采用；如果計(jì)入負(fù)荷計(jì)算的住宅小區(qū)交流充電樁數(shù)量較少時(shí)，Kd系數(shù)取值建議適當(dāng)增大。根據(jù)參考資料 ［9］ 《交流充電樁需要系數(shù)研究》，筆者對(duì)系數(shù)進(jìn)行了一些調(diào)整，最終建議取值如下：

n ≤ 10（n為計(jì)入負(fù)荷計(jì)算的住宅小區(qū)交流充電樁數(shù)量）時(shí)，Kd = 0. 8 ~ 1. 0；

10 < n ≤ 30時(shí)，Kd = 0. 7 ~ 0. 8；

30 < n ≤ 50時(shí)，Kd = 0. 6 ~ 0. 7；

n > 50時(shí)，Kd = 0. 4 ~ 0. 6。

需要系數(shù)

需要系數(shù)Kx的取值最終與兩個(gè)因素相關(guān)：第一是同時(shí)充電的車輛數(shù)；第二是車輛充電系統(tǒng)在接入電網(wǎng)充電時(shí)所能承受的最大充電功率?？紤]到目前主流車載充電機(jī)的功率值現(xiàn)狀以及電纜更換的難度，建議在計(jì)算變壓器、供電干線時(shí)采用不同的Kx系數(shù)取值。

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變壓器低壓側(cè)（如表4所示）

表4 住宅小區(qū)停車場(chǎng)變壓器側(cè)建議需要系數(shù)近期取值

表4中Kz系數(shù)的取值僅針對(duì)目前主流車載充電機(jī)功率，隨著技術(shù)的發(fā)展，車載充電機(jī)的功率會(huì)越來(lái)越大，最終達(dá)到國(guó)標(biāo)允許范圍的最高值7 kW，這將導(dǎo)致Kz系數(shù)不斷增大直至最終達(dá)到Kz = 1。但同時(shí)隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的進(jìn)步，其續(xù)航里程也會(huì)越來(lái)越大，導(dǎo)致Kd系數(shù)不斷減小，筆者認(rèn)為這兩個(gè)系數(shù)此消彼長(zhǎng)，對(duì)最終Kx系數(shù)會(huì)帶來(lái)一定的影響，但影響不會(huì)太大，至于實(shí)際會(huì)是怎樣的變化，有待在實(shí)際操作中進(jìn)一步驗(yàn)證。

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配電干線側(cè)（如表5所示）

隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的進(jìn)步，其續(xù)航里程會(huì)越來(lái)越大，導(dǎo)致Kd系數(shù)不斷減小；另外在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，一條供電干線負(fù)責(zé)給50臺(tái)以上交流充電樁提供電源的情況較少出現(xiàn)。