适用于公寓楼的15kW壁挂式直流快速充电器

简答：这款15kW壁挂式直流快速充电器专为解决住宅电动汽车充电中最棘手的问题而设计：公寓楼，电力供应有限，停车位共享，而且所有住户都希望同时充电。它的尺寸约为520×330×195毫米，重量为23公斤，防护等级为IP54，可安装在停车场墙壁上，旁边是一排…… sp这款充电桩性能卓越，可在 3-5 小时内完成充满电——足以满足夜间充电需求，无需占用充电桩一整天。它需要每相 25 安培的三相电源，大多数公寓楼的立管都能通过合理的负载管理方案满足这一要求。现代型号的充电桩原生支持基于 OCPP 的负载管理，因此物业管理人员可以在固定的场地容量下运行四台、六台或八台充电桩。每个充电桩的安装成本在 3,500 美元到 6,000 美元之间，这是为每位住户提供真正充电选择的最经济实惠的方式。

要点总结：

• 一台 15kW 的充电桩可以在大约三个小时内将一个典型的 60kWh 电池组从 10% 充到 80%，这符合公寓居民的夜间停车习惯。
• 壁挂式安装尺寸为 520×330×195 毫米，重量为 23 公斤，这意味着在空间极其稀缺的多层车库中不会占用地面空间。
• 三相输入，每相 25 安培，加上 OCPP 负载管理，一个电力立管无需升级供电即可为四个或更多单元供电。
• 每个隔间的安装成本为 3,500 美元至 6,000 美元，考虑到布线、计量和执行方面的开销，这比共享交流电方案更划算。
• 签约前，请检查防护等级是否达到 IP54 或更高，非加热车库的温度范围是否为 -25°C 至 +55°C，以及是否获得 UL 2202 或 IEC 61851-1 认证。为什么公寓楼需要直流电，而不仅仅是更多的交流电插座

公寓充电不便的原因只有一个：建筑物的电力容量是固定的，而电动汽车数量的增长速度远远超过了电力公司升级输电线路的速度。传统的解决方案——安装一排7千瓦的交流电插座——只适用于少数住户拥有电动汽车的情况。一旦电动汽车拥有户数超过15%到20%，晚间充电高峰就会与其他用电负荷冲突，导致主断路器跳闸或住户争抢仅剩的两个插座。直流充电结合负载管理是解决这一问题的工程方案，因为它可以让建筑物在相同的固定容量下为更多充电桩供电。

15kW 的功率是这项工作的最佳选择，原因也很实际。低于 15kW，共享充电桩的充电时间过长，每个住户的充电效率不高——例如，一个 7kW 的充电桩要为四户人家充电，几乎总会有人开车挡路。高于 15kW，每个充电桩就需要 63A 的三相供电，这不仅会增加立管成本，而且通常也需要升级供电系统。15kW 的功率可以在三小时内将 60kWh 的电池组充到 10% 到 80% 的电量，这正好符合公寓住户夜间充电的需求，而且只需 25A 的三相电路即可，现有的立管通常都能承受。

直流充电还能轻松解决公平性问题。共享停车场的交流电源插座容易被滥用：车辆长时间插着充电，电线横跨人行道，以及关于谁该付费的纠纷。而配备 OCPP 的壁挂式直流充电器可以进行基于用户的 RFID 或应用程序身份验证，记录每次充电过程，并根据用户身份而非插座自动计费。根据我们在多租户建筑中安装壁挂式充电器的经验，计费和访问控制层才是整个项目成败的关键——硬件反而是相对容易的部分。

最终，物理形态决定了项目能否实施。多层停车场的地面空间有限，落地式充电桩会占用停车位或阻碍通道。而尺寸为 520×330×195 毫米的壁挂式充电桩则安装在两个停车位之间的结构墙上，不占用任何地面空间，并能保持停车场布局的完整性。仅此一点，就足以将“没有空间安装充电桩”的方案转化为可行的安装方案。

15kW 壁挂式直流充电器规​​格：关键数据

一款优质15kW公寓式停车场的规格表如下：外壳尺寸520×330×195毫米，重量23公斤，防护等级IP54，工作温度-20℃至+55℃，输入400V三相，每相25A，输出电压200-1000V直流，最大电流75A，峰值效率约95%，待机功耗低于5W。输出范围至关重要，因为公寓停车场服务于街道上各种类型的车辆——老款400V汽车、新款800V汽车、小型掀背车和大型SUV——而200-1000V的电压范围能够为所有这些车辆提供完整的15kW功率。

在大多数司法管辖区，建筑物在共享停车场安装电动汽车充电设备 (EVSE) 前必须获得认证，这是法律规定的必要条件。因此，选择合适的认证至关重要：北美地区需符合 UL 2202 标准，欧洲和亚太大部分地区需符合 IEC 61851-1 标准（直流版本需符合 IEC 61851-23 标准），而 OCPP 1.6J 标准是通信基准，OCPP 2.0 标准则可用于即插即用和智能充电。此外，获得认证的设备还能解锁公用事业公司的需求响应计划和建筑规范合规途径，而未经认证的设备则无法获得这些途径。

在住宅环境中，噪音规格值得关注，但大多数购房者却往往忽略这一点。充电噪音会在封闭的混凝土车库中传播，一台满负荷运转时噪音高达 55 分贝的设备，如果紧挨着卧室窗户，就会引发投诉，而这些投诉是规格表上无法预见的。选择满负荷运转时噪音低于 45 分贝的设备，并检查风扇是持续加速还是循环运转——循环运转的风扇噪音正是居民凌晨两点还在耳边萦绕的噪音。

这款产品的重量和安装方式都刻意设计得比较简洁：23公斤的重量意味着只需一名安装人员、一个支架、四个M10膨胀螺栓和一个扭矩扳手即可完成安装。但停车场的安装表面通常是混凝土柱或钢筋混凝土墙，在钢筋混凝土上钻孔需要格外小心——你需要一个带有安装模板的产品，并且安装人员最好有在钢筋混凝土上钻孔的经验，因为修复方法是移动支架，而不是用力钻孔。

负载管理：多摊位站点的真正推动力

负载管理并非公寓充电的附加功能，而是其核心所在。大楼的供电总量固定，充电网络必须公平地将这些电力分配给所有需要充电的住户。配备 OCPP 2.0 和负载管理控制器的 15kW 充电桩可以通过两种模式实现负载管理：静态分配，即控制器将充电桩的容量划分为固定份额；动态分配，即大楼主供电线路上的电表测量实际用电量，并告知每个充电桩当前的剩余电量。

动态分配模式改变了计算方式。例如，通过主电表电流互感器钳形开关和控制器，大楼可以在一条 100 安培的三相立管上运行六个 15kW 的充电桩，并在大楼其他负载高峰期对每个充电桩进行限流——所有充电桩总共只消耗剩余电量。居民会在晚间烹饪高峰期看到充电速度略微降低，而在凌晨 2 点则看到全速充电，而且不会出现主断路器跳闸的情况。原本可以安全为两个不受控的 15kW 充电桩供电的同一条立管，现在可以为六个或八个受控充电桩供电。

多车位充电系统的实用配置遵循一个简单的模式，我们将其应用于每个公寓项目：首先计算建筑物在高峰时段的剩余容量，减去充电桩的固定容量，然后根据控制器激活时垂直井道的容量来配置充电桩，使最坏情况下的并发需求量能够满足需求。在实践中，这意味着对于一栋拥有60-70%正常剩余容量的建筑物，大约每10-15个停车位配备一个15kW的充电桩；如果垂直井道有足够的空间，则增加充电桩的数量；如果空间不足，则减少充电桩的数量。

随着插座数量的增加，每个插座的经济效益会提高，因为控制器、电流互感器和配置工作都是一次性成本。一个四插座的项目可能需要将 1200 美元的软件和计量费用分摊到四个插座上；而一个八插座的项目则可以将同样的 1200 美元分摊到八个插座上。这就是可控直流电在规模化应用中优于非可控交流电的根本原因：控制层成本高昂，而交流插座本身如果没有单独的计量和控制系统，则根本没有控制层。

公寓环境下的实际充电时间

在共享住宅环境中，充电时间取决于车辆停留时间，而非充电速度。一台 15kW 的充电桩，为 60kWh 的电池组充电约需 3 小时，为 40kWh 的电池组充电约需 2 小时，为 77kWh 的长续航电池组充电约需 3.8 小时。这些充电时间窗口均符合典型的夜间停车时间（晚上 8 点至早上 7 点），并且大多数情况下也符合“白天有第二辆车使用”的模式。

居民真正能理解的续航里程增加量是：在15千瓦功率下，大约每小时可增加55-75公里。通勤距离30公里的居民每天只需不到半小时的联网充电时间。即使是每天行驶100公里的居民，也只需不到两小时。充电网络管理得当，调度系统可以轮换使用充电桩，确保每位居民都能获得所需的充电时间，避免有人长时间占用充电位——而且每次充电记录都会使轮换过程透明化，这正是居民不会抱怨的原因。

15kW功率下的充电曲线衰减幅度很小，可以忽略不计。对于60kWh的电池组来说，从80%充到100%大约需要40分钟，这与50kW以上功率下相同充电时间长达数小时相比，几乎可以忽略不计。这意味着居民可以毫无顾虑地充满电，而且满电状态下的充电体验比任何应用程序的通知都能更有效地缓解早晨的里程焦虑。

在没有暖气的车库里，寒冷天气下的充电方式至关重要。虽然-20°C至+55°C的适用温度范围涵盖了温度低于冰点的车库，但车辆电池仍需保持足够的温度才能以全功率充电——在-15°C的低温环境下，电池可能只能接受额定功率的60%至70%，直到温度回升。建议车主在停车时而非离开时充电；即使使用涓流充电器持续充电一小时以预热电池组，充电过程仍然会持续进行，而且无论如何，充电都会在第二天早上结束。

安装、立管尺寸以及我们经常遇到的陷阱

公寓充电桩项目的电气设计分为三层：建筑主供电系统、通往停车场的竖井以及各个独立电路。每一层都存在一个常见的误区。在主供电系统方面，常见的误区是假设存在剩余容量而未进行实际测量——一个夏日夜晚，所有空调都开启，就能反映出建筑的实际用电量，而充电桩的设计必须能够承受这一小时的用电量以及充满电所需的电量。在最终确定充电桩数量之前，请在主供电系统上安装电流互感器（CT表），并记录两周的数据。

在立管安装过程中，安装人员经常忽略的一点是，穿过带电管道的线路需要根据实际情况选择合适的微型断路器 (MCB) 尺寸并进行电缆降额。一条 25 安培的三相电路穿过布满其他导线的电缆桥架时，需要应用降额系数，并且必须根据降额后的电缆尺寸来选择 MCB，而不是根据理论额定值。我们见过一些公寓的立管，充电桩电路的额定值虽然在纸面上已经确定，但实际使用中却低于充电桩的实际需求——解决方法要么是使用更大尺寸的电缆，要么是减少 MCB 的数量，而电缆铺设完成后才发现这个问题，成本会非常高昂。

在各个独立电路中，剩余电流保护装置（RCD）的要求依然存在：必须使用符合IEC 61851-1标准的B型或电动汽车专用A型RCD，并具备直流漏电检测功能，因为普通RCD可能会被直流故障电流烧毁。另一个常见的陷阱是接地方式——公寓车库通常位于独立的混凝土板上，拥有独立的接地极或共用TN-CS系统，充电桩安装人员必须在通电前通过回路阻抗测试验证接地路径。潮湿混凝土车库中若存在浮地，则会带来触电危险，而不仅仅是造成不便。

在停车场安装需要特别注意以下几点：连接器高度应为 1.2 至 1.5 米，300 毫米的通风间隙，防止车辆撞击（例如，在车辆可能越过墙线的位置设置路障或车轮挡块），以及妥善管理电缆，确保 5 米长的电缆远离地面，避免车辆碾压。停车场环境对电缆损耗极大，因此务必选用加固电缆，并检查插座入口处的弯曲半径，因为停车场安装中最常见的现场故障就是电缆曾经被挤压过，导致间歇性故障。

每个摊位的成本和物业经理的计算

公寓充电的真实成本是按充电桩计算，而不是按单元计算。一个15kW壁挂式直流充电桩的硬件成本在1800美元到3000美元之间。如果立管容量允许，安装费用（包括电路、微型断路器、剩余电流保护装置、安装和调试）每个充电桩需额外增加1200美元到2500美元。负载管理控制器、电流互感器和配置费用为1200美元到2500美元，这是一次性项目成本，可分摊到所有充电桩上。对于4到8个单元的充电桩，每个充电桩的总成本约为3500美元到6000美元，这是为居民提供真正充电基础设施的最经济方案。

物业经理也应该对运营成本进行建模。基于 OCPP 的管理平台，小型设备群的月运营成本为 50 至 300 美元，通过平台按次计费可以收回这部分成本以及能源成本，因此该网络能够实现收支平衡或略有盈利。维护成本约为硬件成本的 3% 至 5%（约合每台设备每年 100 至 150 美元），而主要故障（例如电源模块、冷却风扇）则包含在标准的两年保修期内，并可选择延长保修期。

由于多户住宅电动汽车充电设备几乎在各地都是政策重点，因此政府补助和公用事业项目通常能覆盖公寓充电项目50%至80%的费用。美国的NEVI项目和各州的多户住宅项目、英国的OZEV补助金以及欧盟的众多计划都为硬件、安装或两者兼顾提供资金。根据我们为业主安装壁挂式充电桩的经验，那些停滞不前的项目很少是因为经济效益差，而是因为没有人申请那些可以覆盖三分之一成本的激励措施。15kW vs 20kW vs 40千瓦 与共享住宅环境中的 80kW 相比

表格显示了15kW机组在共享住宅建筑中的结构优势：它最大限度地提高了单位竖井容量所能服务的停车位数量，而这正是公寓改造的关键限制因素。40kW机组的运行速度是15kW机组的四倍，但每个停车位的成本却是15kW机组的两倍，并且占用了原本可以服务四个15kW停车位的竖井容量。对于公寓而言，超过15kW的机组本身并没有错——只是方向错了，因为瓶颈在于容量，而非速度。如果建筑物的供电确实紧张，MIDA建议…… 壁挂式直流充电站 产品系列包括完整的7-80kW系列，以及 直流电动汽车充电器 产品阵容页面允许物业工程师比较不同功率等级的托管充电选项。

常见问题解答

15kW 的充电器给电动汽车充电需要多长时间？ 60千瓦时的电池组从10%充到80%大约需要3小时；40千瓦时的电池组大约需要2小时；77千瓦时的电池组大约需要3.8小时。续航里程的增加速度约为每小时55-75公里。

公寓楼能否在不升级供电系统的情况下安装 15kW 壁挂式充电桩？ 通常情况下是可以的，通过负载管理即可。该机组在三相供电的情况下每相需要 25 安培的电流，四到六台机组组成的管理型机组群可以通过在用电高峰期限制运行次数来共享一条 100 安培的立管。

一栋公寓楼需要多少个充电桩？ 一个实用的规则是每10-15个停车位配备一个15kW的充电桩，具体数值需根据建筑物的剩余容量和电动汽车普及率进行调整。与非联网设备相比，联网设备可以使同一立管服务更多的停车位。

什么是负荷管理？为什么它对公寓很重要？ 负载管理利用控制器和电流互感器来限制充电桩的总用电量，从而防止建筑物的主电源过载。正是由于这项技术，一栋建筑物才能在同一根立管上运行六个充电桩，而这根立管原本只能安全地为两个不受控制的充电桩供电。

公寓收费系统对业主有利可图吗？ 虽然不是作为独立的盈利中心，而是作为居民便利设施，采用基于 OCPP 的按次计费方式，大多数网络都能实现收入中性或略微盈利，同时还能提高房产吸引力和电动汽车就绪建筑评级。

公寓充电桩必须符合哪些标准？ 北美地区需符合 UL 2202 标准，欧洲和亚太大部分地区需符合 IEC 61851-1 和 IEC 61851-23 标准，此外，对于可控充电，还需符合 OCPP 1.6J 或 2.0 标准。获得认证是保险、公用事业项目和建筑规范合规性的必要条件。

居民如何支付公寓收费？ 通过基于 OCPP 的平台，配合 RFID 卡或移动应用程序，该平台会记录每次使用情况，根据住户身份进行计费，并可轮换使用权限，防止单个住户长期占用厕位。

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