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发表于 2015-10-6 02:02:26

【魔都唐族】分享篇:充电桩到底应该选多粗的线?

 

今天看到车友会的群里有兄弟在讨论装充电桩到底应该用多粗的线。受@树桩启发,正好自己上个月买线之前也计算过,就把自己算的结果分享出来,给打算买线的车友做个参考。
其实所有的计算都属于高中物理的范畴,已经十几年没有用过了,单凭记忆难免有纰漏;另外因为楼主不是电力专业的,如果哪里有错误,欢迎大家指出来。众人拾柴火焰高,希望这个帖子的内容在大家支持下越来越完善。

计算过程比较枯燥,如果大家没有耐心看我絮叨,请直接翻到后半部分看结论。

注:这里只是理论计算电线损耗,并不考虑接头电阻。我看到过专业安装师傅接线时,都是用的接线端子,还是比较专业的。
国标铜线的20摄氏度时的电阻率0.0178Ωmm²/m
根据公式 电阻=电阻率*长度/横截面积(R=ρ*L/S)
单程50米(回路长度100米)2.5平方铜线的电阻:
R(2.5)= 0.0178*100/2.5 = 0.712Ω
电池电阻(剩余电量不同,会有变化,此处按照220V下充电功率3.3KW计算,这也差不多是充电器的最大充电功率了)
根据公式: R=U²/P
R(B) = 220V² / 3300W = 14.7Ω
此时我们可以计算220V电压下,2.5平方电线的电压及功率损耗
V(2.5) = 220V * 0.712 Ω / (14.7 Ω +0.712 Ω) = 10.164V
也就是说损耗在电线上的电压是10.164V,那么电池的充电电压就是220-10.164 = 209.836V
再来计算2.5平方线的损耗功率以及电池充电功率:
根据公式P= U²/R
损耗功率为: 10.164V*10.164V/0.712 Ω =145.08W
充电功率为: 209.836V*209.836V/14.7Ω= 2995.32W 
可见,电线损耗 约为145W,电池充电功率约3KW
同样方法计算出不同长度不同横截面积电线的结果如下图(其中单程长度指电表到充电桩的距离,因为电线是回路,我的计算公式里会乘以2得到线长)


其中电线损耗功率就是电线导电过程中发热损耗的部分。传输能量损耗率我查了一下,并没找到什么统一标准,我个人的观点会放在后面说。下面辟个谣先:

************以下为结论部分(个人观点)*************

经常听到有车友被所谓的电工灌输一个观点,电线越长,发热越厉害,容易造成电线老化。所以一定要选粗线。真的是这样吗?
我们可以根据上面表格中的计算结果,2.5平方的线,30米与100米电线的发热功率分别为90W和265W。这些热量是分散在整根线上,如果平均到每米电线,30米线每米的发热功率为90/30=3W,而100米线的每米发热功率为265/100=2.65W。也就是说,线越长,虽然整体发热功率高,但单位长度发热量却越少,越不容易老化!

澄清了这个谣言,长度与用电安全已不再挂钩。那么应该如何选择线呢?有关能量损耗率我没有找到权威的标准(如果哪位车友知道,请通知我)。所以下面是我个人的选择标准:

1.压降不可避免,但电压不要太低。
因为不知道充电模块的工作原理,所以无法了解低电压对充电效果的影响。所以尽量保证充电电压在210V左右,越高越好。电压低也会延长充电时间。(注,我查到民用电国家规定电压偏差允许值为+7% ~ -10%,如果比亚迪也遵从这个标准,那么充电电压下限约是200V左右)

2.留点余量。
电动车发展很快,说不定几年之后自己又会换辆车。万一新车充电功率更高,线还能不能扛得住。当然是线越粗,余量越足。

3.经济角度,算算那种线最合算
按平均每天充电量10度计算,一年共计3650度,损耗率每增加1%,则多浪费36.5度电,以上海峰时电价0.667元为例,额外费用为24元。10年大约是240元。(其实二十几万的车都买了,反正楼主是不太会考虑电费这点小账)。
其实需要考虑的是电线的价格。越粗的电线,价格越高。这个就只能交给车友们自己去判断了
4.穿线难度
如果要买粗线,买线之前最好跟安装公司确认下他们安装没问题。我的经验是,如果线跟管子半径差的不够大,管子弯头处穿线会很吃力。另外散热也不好。我记得查过装修标准是线的横截面积不得超过管子的40%(或者是45%,记不清了),否则会影响散热。

上图中标注黄色的是我个人认为的够用标准。50米之内,最低选择2.5平方的;50~80米,4平方为好;80~120, 6平方;再长就。。。。土豪我们做朋友吧

[ 本帖最后由 dfkkop 于 2015-10-06 02:04:18 编辑 ]
 
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发表于 2015-10-6 09:23:10

武汉车友7593397 2015/10/06 02:55:04 发表在 沙发

文科生表示完全看不懂我只需要接5米左右的线,2.5的就可以了吧?

完全没问题

 
发表于 2015-10-6 09:27:12

9M许磊 2015/10/06 05:01:55 发表在 板凳

尽量用四平方纯铜线 接地可以偷工减料到2.5尽量用bvr的软线避免电能皱肤远离。2.5的线也可以用,但是别说我没告诉过你会很烫,如果线不是大牌出品有一定的安全隐患。

1. 电流趋肤效应只有在超高频率下才会明显。家用55赫兹趋肤效果可以忽略。
2. 国标2.5平方的线绝对不会烫。

 
发表于 2015-10-6 09:32:16

青岛车友6609165 2015/10/06 09:24:25 发表在 7楼

3*2.5的防水线足够了,充电桩我记得是3000w16A.用的线再粗,插座的线細是没用的。

壁挂充电器一般都是直接接到电表上或者总线回路上的吧。便携充电器才接插座

 
发表于 2015-10-6 10:20:23

柳芽2011 2015/10/06 10:08:08 发表在 12楼

电工手册中每平方大概安全电流为10~12安培,考虑线损发热取8安培足够。2.5大概4400瓦。我家用的8500瓦即热式电热水器,用6,富裕大大的。以上非专业之谈,仅供参考

多谢提供数据。电线比较短时,只要参照电线的电流负荷即可。但是随着电线的加长,不但要考虑电流因素,电压和功率损耗也不得不考虑了。

 
发表于 2015-10-6 18:05:38
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