電動汽車充電站的諧波分析與抑制

摘要：以某種型號電動汽車充電機構成的充電站為例，在Matlab/Simulink下仿真，結合實測數據分析充電站在電網上產生諧波的特點，有針對性地提出若干治理措施，分別進行仿真實驗。結果表明，幾種方案可以有效地抑制充電站對電網造成的5，7次諧波。

關鍵詞：電動汽車；充電站；諧波抑制；電能質量

中圖分類號：TN911—34文獻標識碼：A文章編號：1004—373X（2012）18—0179—03

引言

電動汽車充電站是電動汽車的動力能源補充裝置，它通過一系列電氣轉換，將電網電能注入車載電池中。然而，充電站中的充電機是一種非線性裝置，會給電網帶來諧波污染和功率因數下降等問題[1]，對供電系統的電能質量不利。因此，研究充電站的諧波與抑制，對改善電網質量、保證電力系統安全經濟運行具有實際意義。

近些年，我國有一些學者逐步開始研究電動汽車充電站的諧波問題，例如，北京交通大學從2003年就開始對北京奧運會用充電站多項技術展開研究，具有一定的廣度和深度。但與發達國家相比，我國起步稍晚，在充電站諧波抑制方面的研究，多停留于理論敘述和仿真實驗，少有電能質量的在線監測和治理[2]。本文以某種型號充電機構成的充電站為例，分析其諧波電流特點，以實測電流進行驗證，并對充電站提出多種諧波抑制方法，通過仿真研究驗證其有效性。

1充電站的仿真分析

1.1充電機的工作原理

大功率純電動汽車充電機的工作原理是二極管整流與高頻DC/DC變換，結構框圖如圖1所示[3]。三相電網電源通過三相橋式不可控整流電路輸出直流電，再經過高頻DC/DC功率變換電路和輸出濾波電路后為蓄電池充電。