电动汽车充电桩线缆长度选择分析

电动汽车充电桩线缆长度选择分析

王智 1　 张坤 2

1. 中国质量认证中心广州分中心 广东省广州市 510623

2.南京奇能新能源科技研究院有限公司 江苏省南京市 210000

摘要：电动汽车充电桩布局广泛，但其充电线缆长度的选择容易被人们忽视，大部分厂家默认出厂配置7m的长度以满足各种充电情况，没有考虑实际使用的需求。超长配置的线缆重量大、容易被车辆碾压、阻碍交通，长期恶劣状况下使用甚至影响其绝缘安全性能。通过分析不同使用场景，分析线缆合理需求长度，得出单桩单车位型布局和侧置布局所需线缆长度最小。

关键字：电动汽车充电桩；充电线缆；车位布局。

引言

近年来，电动汽车已逐步进入到人们的视野，电动汽车充电设施也逐渐被人们认知。目前企业对于充电线缆长度的均按照7m配置，并未考虑现场实际需求情况。较长的充电电缆处理比较困难，充电桩旁边经常可以见到随意摆放的充电线缆，有时候线缆横放于路面，阻碍行人和车辆通行，经常被行人踩踏，更甚遭遇车辆碾压，线缆长期经常拖在地面及碾压，加上环境影响使其老化加剧，容易造成绝缘故障，甚至引起触电安全事故。充电线缆长度过长还会增加电能损耗，造成资源浪费，长度不足将使部分车辆与充电桩无法连接或连接后接口应力过大。

因此对于线缆长度的选择可以有效的解决上述问题，本文将结合安装环境和车辆充电位置对充电桩引出线缆长度进行分析，可作为充电桩生产、运营厂家选择线缆长度的参考。

个人停车位安装环境

对于自家个人停车位安装的充电桩比较简单，以交流充电桩为主，充电线缆较细，充电枪也较轻。车主可以在考虑电源走线和安装方式后，选定充电桩位置，然后再结合自己电动汽车充电接口的位置和车位情况，确定合适的线缆长度。固定车位充电桩安装位置一般在车位端部或侧面，充电桩到车辆充电接口之间的距离一般不超过3m，按照充电桩线缆出口高度1.5m，汽车充电接口高度0.5m，因此充电线缆长度宜选择3-4m。

图1.个人车位安装示意图

一 公共自助充电站

公共运营充电场站一般以大功率直流充电桩为主，其安装方式和充电方式复杂，此处主要以单桩单车位、单桩双车位、双桩多车位为例进行讨论。

通常，一个标准车位一般尺寸为2.4m*5.3m，此处讨论均按照标准车位尺寸展开。目前市场上电动汽车的充电接口设置主要有3种，即：车头、车尾、侧面。要兼容不同车型能够充电，要求线缆长度应能使最远处接口能充电。

单桩单车位型布局表示一个充电桩对应一个车位，与家用充电桩布局类似，只不过需要考虑不同车型的充电接口位置，可按照车位长度和宽度之和的一半确定充电桩到汽车接口距离，即3.6m。考虑直流线缆重量大，悬空会使充电接口受力增加，大电流电缆直径较粗，转弯半径较大，还应增加充电桩线缆出口高度和车辆插座高度。取线缆增加1-2m长度，因此充电线缆长度为：4.5-5.6m。车主充电完成后将充电枪放置在充电桩挂座上，除去挂座高度1.5m，露出的电缆对折后的长度为（5.6-1.5*2）/2=1.3m，实际线缆较粗，一般以较大弧度收缩，实际线缆最远点到充电桩距离在1.3/3=0.5m左右，小于普通车轮到车尾距离：0.8m。

单桩双车位型布局一般是配置双枪的充电桩服务2个充电车位，充电桩设置在2个车位中间，充电线缆左右出线，方便充电。对应车位的充电线缆长度可在单桩单车位布局基础上增加0.6-1m。线缆总长度宜设置为5.1-6.6m。车主充电完成后将充电枪放置在充电桩挂座上，除去挂座高度1.5m，露出的电缆对折后的长度为（6.6-1.5*2）/2=1.8m，实际线缆最远点到充电桩距离在1.8/3=0.6m左右，小于普通车轮到车尾距离：0.8m。

单桩多车位型布局一般分布于充电车位与燃油车位共用的情况。充电桩布置在中间车位的端部，较长的充电线缆可以服务于周边多个车位。如按照后置单桩3车位或6车位（见图2），为确保最远车位能够连接，充电线缆应符合连接到两边车辆接口位置的长度要求，因此只需在单枪单车线缆长度的基础上增加一个车位宽度，线缆长度配置为5.6+2.4=8m。如现场充电桩按照车位侧面放置，并服务于多车位情况（如图3），此种情况充电桩虽然服务周边4个车位，但是充电桩到电动汽车的充电接口距离与单桩单车位型类似，因此，配置线缆的长度为4.5-5.6m。

图2：后置单桩3车位示意图

图3：侧置单桩4车位示意图

二 特定充电场站

特定充电场站一般为大型客货车充电站，如公交大巴充电场站、物流场站。充电站有专人值守，因为部分车辆需求功率较大，有些车辆是双枪同时充电，减少充电时间，因此有些场站还会配置专门充电人员。在场地规划时一般按照单桩单车位设计，还要考虑所配置车型的充电接口位置，所以此类充电线缆长度应根据现场实际情况按照满足车辆充电需求设计。

可见不同车位布局对充电桩线缆长度的要求也是不尽相同的，其中车位侧置充电桩的情况对充电桩线缆长度要求最小。

限于作者水平，仅以上述场景分析部分情况，难以详尽表达思想，希望此文可以给充电桩企业与充电运营者在关于线缆长度的选择上作参考。

参考文献

GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求[S],2015

GB/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求

GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分：交流充电接口

GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分：直流充电接口

GB/T 29317-2012 电动汽车充换电设施术语

GB/T 3956 电缆的导体

GB 4208 外壳防护等级（IP代码）

GB/T 5013.4 额定电压450/750 V及以下橡皮绝缘电缆 第4部分：软线和软电缆

GB/T 5023（所有部分） 额定电压450/750 V及以下聚氯乙烯绝缘电缆

作者简介： 王智，男，工程师，主要研究方向：电子电气。E-mail: wangzhi@cqc.com.cn；张坤，男，工程师，主要研究方向：电气。E-mail: 1140821486@qq.com。