電動(dòng)汽車充電設(shè)施的諧波問題——電動(dòng)汽車充電設(shè)施系統(tǒng)關(guān)鍵問題探討（八）
電動(dòng)汽車充電設(shè)施系列講座已進(jìn)入尾聲，今天是第八講——諧波問題。按照老規(guī)矩，我們先回顧前幾講的內(nèi)容，便于大家整體了解系列講座內(nèi)容。
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施系統(tǒng)概述；
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施的負(fù)荷等級(jí)；
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施的負(fù)荷計(jì)算；
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施的配比；
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施是否需要設(shè)置專用變壓器？
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施的消防問題；
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施的諧波問題。
筆者對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的諧波問題做了試驗(yàn)研究，圖1是試驗(yàn)測試現(xiàn)場，分別對(duì)7kW單相交流充電樁和45kW直流充電設(shè)施進(jìn)行測試，測試時(shí)充電設(shè)施在為北京某款電動(dòng)汽車充電，就是說充電設(shè)施是帶載的。
圖1 電動(dòng)汽車充電設(shè)施諧波測試現(xiàn)場
1、單相交流充電樁
表1是7kW單相交流充電樁的測試數(shù)據(jù)，波形見圖2。由L1相為充電樁供電，啟動(dòng)時(shí)（接通電源到穩(wěn)態(tài)止）L1相電流為31.28A，N線上電流為37.0A。穩(wěn)態(tài)時(shí)L1相電流為28.9A，電壓235.56V。
因此，可以看出，這款單相交流充電樁有如下特點(diǎn)：
1）由于諧波的存在，N線上電流大于相線，高出18.3%，需要引起大家注意；
2）啟動(dòng)時(shí)的峰值電流倍數(shù)為31.28/28.9=1.08，只有穩(wěn)態(tài)電流的8%。
表1 7kW單相交流充電樁
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諧波次數(shù) |
諧波電流(A) |
THDi(％) |
|
1 |
29 |
100 |
|
3 |
0.6 |
1.9 |
|
5 |
0.7 |
2.3 |
|
6 |
2.7 |
9.0 |
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7 |
3.6 |
12.3 |
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8 |
0.8 |
0.5~1.1 |
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9 |
4.0 |
14 |
|
10 |
0.3 |
2.3 |
|
11 |
3.8 |
12.8 |
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12 |
0.7~1.3 |
3.8 |
|
13 |
2.1 |
7.2 |
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15 |
0.2 |
0.5 |
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17 |
0.2 |
0.7 |
圖2 7kW單相交流充電樁的波形
2、直流充電設(shè)施
表2是45kW直流充電設(shè)施的測試數(shù)據(jù)，波形見圖3。穩(wěn)態(tài)時(shí)電流、電壓如表3所示。
表2 45kW直流充電設(shè)施
|
諧波次數(shù) |
L1-THDi(％) |
L2-THDi(％) |
L3-THDi(％) |
|
1 |
100 |
100 |
100 |
|
3 |
1.607 |
1.637 |
0.717 |
|
5 |
1.58 |
2.97 |
2.882 |
|
7 |
6.885 |
5.227 |
5.372 |
|
9 |
1.315 |
1.04 |
0.657 |
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11 |
1.412 |
2.36 |
1.982 |
|
13 |
0.93 |
0.697 |
0.552 |
|
15 |
0.642 |
0.72 |
0.28 |
|
17 |
0.747 |
0.852 |
0.972 |
|
19 |
0.63 |
0.53 |
0.672 |
圖3 45kW直流充電樁的波形
表3 穩(wěn)態(tài)時(shí)直流充電設(shè)施的電流、電壓
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相位 |
電壓（V） |
電流（A） |
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L1 |
237.32 |
33.5 |
|
L2 |
236.06 |
31.7 |
|
L3 |
236.76 |
30.3 |
因此，該款直流充電設(shè)施的諧波含量比上款交流充電樁的要小，似乎有悖常理！
3、說明
所測的諧波不僅僅是充電設(shè)施的，也包含充電設(shè)施所帶的負(fù)荷——電動(dòng)汽車的諧波情況，后者是主要因素。希望大家能夠理解和注意！