郭俊峰
广州南方电力集团科技发展有限公司 510245
摘要：随着时代的进步，汽车制造行业得到了迅猛发展，汽车的总产量也在日益增长。然而，汽车在给人类生活带来便捷的同时也给环境保护和能源节约带来了巨大的挑战。目前，汽车每年都需要消耗大量的燃料，对于资源的可持续利用产生了不利影响。对此，新型的电动汽车呈现出良好的发展前景。本文主要对电动汽车充电桩谐波的危害进行分析，并积极寻求合理的治理办法，以便于减轻电动汽车的负面影响，切实推动电动汽车的广泛应用。
关键词：电动汽车；充电桩谐波
引言：随着科学技术水平的不断创新，新型的电动汽车得到了广泛关注。电动汽车区别于传统汽车，在能源保护方面占据很大的优势，能够有效避免因汽车尾气造成的环境污染，同时还能够有效的节约石油资源。当前我国的电动汽车的发展速度相对较快，已经成为公认的绿色交通代表工具。但是，需要注意的是电动汽车会在很大程度上造成充电桩谐波，进而引起极大的危害。对此，寻求有效的治理措施对电动汽车引起的危害进行处理具有重要意义。
1 电动汽车充电桩
电动汽车充电桩是为电动汽车提供电能的设备，在电动汽车的应用中不可或缺。目前，电动汽车的充电桩主要有直流和交流两种形式。其中直流的充电桩能够为电动汽车提供小功率的供电设备，而且具备充电机器对电池用电状况进行监控的功能。直流的充电桩通常被安装固定在电动汽车的外面，与相应的电网连接。此外，直流的充电桩可以对充电的电量进行计量，为汽车充电提供便利。而交流的充电柱在与相应的电网连接的情况下，通常被安装到停车场、商场等一系列公共建筑物，在墙面或者地面进行固定。交流的充电桩能够为有车载充电器的电动汽车驾驶者提供功率不超过7千瓦的充电接口。
2 电动汽车充电桩谐波的危害
电动汽车的能量来源比较容易，可以通过可再生能源如风能、水能以及太阳能进行转化。面对社会的日益发展，资源的可持续利用成为广泛关注的问题，也给电动汽车的推广应用带来了良好的契机，可以说电动汽车的兴起顺应时代发展潮流，具有巨大的发展前景[1]。然而，在对电动汽车进行推广应用的过程中，需要引入充电桩为电动汽车提供能量支撑，而充电桩在运行的过程中会产生较大的谐波电压和谐波电流，对于电力系统的电能输送质量具有消极作用，进而引发充电桩谐波的危害。
充电桩谐波的危害主要表现在：在电动汽车采用的充电设备产生较大谐波的情况下，所产生的谐波会渗透到公共的电网运行中，进而导致公共电网连接的电力设备出现运行故障，会在很大程度上引发安全事故；一些充电桩在使用时产生的谐波电流会冲入电力系统中，会引发电流与电压的畸形变化，进而对电力系统中电力设备的正常运行产生阻碍，甚至造成电力设备的损坏[2]。与此同时，充电桩谐波会扰乱电费计量系统，导致计量系统将谐波电流记为有功电流，导致用电者过多的电费支出。还会在谐波电流增加铜损的情况下对变压器产生不良影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，汽车的发动机和电动机的机械振动也会受到充电桩谐波电流磁场的影响，容易在引发共振的情况下使机械应力增高，对电动汽车的稳定运行具有不利影响。
3 电动汽车充电桩谐波的治理方法
电动汽车的驱动力为电能，当前的电动汽车主要采用燃料电池或充电电池，在节能环保方面具有明显优势，能够在很大程度上降低汽车噪音的干扰，同时也能够在减少污染气体排放的情况下实现对环境的保护。然而，基于电动汽车充电桩谐波会对电力系统、输电线路以及电网造成危害，在对电动汽车进行推广应用的过程中必须寻求合理有效的治理方法对充电桩谐波的危害进行避免，以便于充分发挥电动汽车的使用优势，切实推动电动汽车制造业的持续稳定发展。
电动汽车充电桩谐波的治理方法主要是在电源的进线口安装EMI低通滤波电路设备，低通滤波电路设备对于高频率的信号具有阻止作用，有助于降低高频率交流电对设备及电网的干扰。通过低通滤波电路设备的安装，能够对通过的电流和信号进行筛选，在允许正常频率的电信号通过的情况下阻碍其他频率的电信号进入设备，进而为电路系统的正常运行提供有利条件。对于低通滤波电路中能够通过的频率范围，我们称之为通带，对于收到阻碍作用的频率范围，我们称之为阻带，而对于通带与阻带中间分界的频率，我们称之为截止频率。在具体的应用中，理想的低通滤波电路应该是通带中的电压增益为常数，阻带中的电压为零。在理想的低通滤波电路作用下，电动汽车充电桩谐波将得到有效治理，对新时期电动汽车的推广具有重要意义。
基于高频率的开关电源在体积、功能、密度和质量等各方面都具有一定的优势，使得高频率的开关电源无论是在工业生产中还是在家电制造中都显现出应用优势。同时也在交流电网系统中得到了广泛的应用。在电网系统中应用高频率的开关电源，有助于降低使用功率，进而起到节约能源的作用。然而，在降低功率的同时，高频率开关电源的使用也在很大程度上增加了高次谐波,在对开关电源的输电开关进行高频动作的情况下，导致EMI干扰源的产生。为了在应对干扰的基础上实现对电动汽车充电柱谐波危害的治理，可以通过采用适合的地线铺设方法。在地线铺设方法的选择中，可以选择五角星形状的地线铺设，实现对交叉或环状地线的避免，进而从根本上减小公共的阻抗。以便于更好的利用EMI滤波电路设备对充电桩谐波进行有效治理。
结论：总而言之，基于电动汽车的绿色环保优势，电动汽车将会成为新时代交通工具的代表，对于新时期汽车行业的发展具有深远影响。在对电动汽车进行推广的过程中，相关人员需要重视电动汽车充电桩谐波的危害，并针对各种危害对充电桩设备的谐波进行有效的治理。可以通过在电源的进口线安装低通滤波电路设备避免谐波的干扰。以便于实现电流频率与谐波输出满足国家的相关规章制度，进而在保障电网安全的基础上促进电动汽车的进一步发展。
参考文献：
[1]李娜,佟春生,乔中良.电动汽车充电桩对电网谐波影响分析及改进措施[J].自动化应用,2017(05):94-97.
[2]管永高,牛涛,倪盼盼.电动汽车直流充电桩接入对电网谐波的影响分析[J].电力需求侧管理,2017,19(03):10-14.
论文作者:郭俊峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/6
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