未雨绸缪，预测电动汽车充电桩的电力需求

作者：David Talbott

在安装电动汽车 (EV) 充电桩之前，无论您是电动汽车车主还是负责为客户或员工安装充电桩的专业人士，都需要考虑为充电站或电动汽车充电桩 (EVSE) 供电的电力需求。安装电动汽车充电系统会显著改变您的电力需求。为了清楚地说明这个问题，奥迪电动汽车充电和基础设施经理Christoper Michelbacker用普通住宅举了个例子。“一个普通家庭的日常用电负荷约为5kW，因此增加一个9.6kW的充电桩很可能会使这个家庭的用电负荷增加一倍。” 那么，如何预测家用和商用电动汽车充电桩的电力需求呢？

确定您的电力需求

要了解您的房屋或所在的大楼能否承受这种增加的负荷，您首先要让电工进行用电负荷评估，以确定当前的供电能力是否足够。关键因素包括：

· 计算出来的大楼用电负荷
· 目前的供电能力
· EVSE的预期负荷

规划家用充电桩的安装

目前住宅安装的大多数充电桩属于2级充电桩，需要240VAC的供电电路。典型的2级充电桩功率为7.2kW，工作电流为30A。电气规范要求电路供电能力要比预期负载高20%，因此安装这种充电桩需要有专用的240V、40A供电电路。9.6kW 2级充电桩的工作电流为40A，需要50A的供电电路。2级充电桩的最大输出功率为19.2kW，工作电流为80A，需要100A的供电电路。如果还需要其他的服务来支持EVSE，那么可能还需要额外的仪表和配电板。住宅安装的其他考虑因素包括：

· 充电桩是硬接线还是插入式？
· 充电桩将安装在何处？
· 我应该如何将电力从配电板输送到充电桩？

规划商用充电桩的安装

要部署更稳健的充电解决方案，企业还需要评估大楼的用电负荷，以确定当前的电气服务是否可以支持，另外还有其他考虑因素。比如，如果充电解决方案涉及多个2级充电桩，则计算方法类似于家用充电桩，用充电桩的数量乘以其输出容量 (电流和功率) 。商用安装可能需要多个专用的240V供电电路，相对于大楼的基本负载，总负载可能会显著增加。直流快充充电桩需要480V的电压，根据其输出功率，可能需要大电流。大多数商业建筑都有480VAC的电路，可以分压到240V的分支电路。直流快充充电桩需要专用的480V电路。

对于商业建筑，还有另一个重要的考虑因素。那就是需要准确计算此建筑的基本负荷，以便协商随需求浮动的商业电价。Michelbacher对此问题进行了详细解释。“通常情况下，商业电价是根据电力需求协商确定的，所谓电力需求就是预期的运营期间峰值负荷。用户将按照此电价为实际耗电量 (千瓦时) 付费。如果您的用电量超过了需求阈值，就要按新的需量电价付费，这个价格要比原来的价格高得多。现在我们假设大楼的基本负荷是40kW。理想情况下，您希望协商一个尽可能匹配您的实际耗电量的价格。如果您的正常使用功率为20kW，您不会希望协商100kW的电力需求阈值，因为这样您就要为未曾使用的电力付费。现在我们假设您拿到了基于40kW大楼用电负荷的协商电价，并且安装了50kW的快充充电桩。这栋大楼正在以40kW的功率正常运转，突然有人开始用充电桩给汽车充电，在充电的这段时间内，大楼的能耗是90kW。一旦超过40kW的阈值，就开始按需量电价计算电费。虽然需量电价随地区和电力公司而异，但每千瓦时收费可能会很高，并且将加入到您协商的商业电价中。一旦需量电价开始启用，后面的用电周期就会沿用这个电价，即使实际用电低于需求阈值也是如此。因此，在商业建筑中安装EVSE时，与电力公司进行沟通是非常重要的。

商业建筑的另一个考虑因素包括向充电桩供电的成本。如果您在任意距离运行高容量的480VAC电路，成本将非常昂贵。根据您需要的服务级别，您可能需要电力公司另外加装高压变压器。

结语

安装新的电动汽车充电系统会显著改变住宅和商业建筑的用电需求。因此，充电桩或EVSE所需的电力供应是一个关键考虑因素。

关键点

· 确定电力需求的第一步是让电工进行负载评估，以确定当前的供电能力是否足够。关键因素包括：

计算出来的大楼用电负荷
目前的供电能力
EVSE的预期负荷

· 目前部署的大多数充电桩属于2级充电桩。典型的2级充电桩功率为7.2kW，工作电流为30A。因为电气规范要求电路供电能力要比预期负载高20%，因此安装这种充电桩需要有40A的供电电路。9.6kW 2级充电桩的工作电流为40A，需要50A的供电电路。2级充电桩的最大输出功率为19.2kW，工作电流为80A，需要100A的供电电路。

· 在协商商业电价前，企业需要准确预测电动汽车充电的用电需求，以避免产生可能相当昂贵的需量电费。一旦需量电价开始启用，后面的用电周期就会沿用这个电价，即使实际用电低于需求阈值也是如此。