新能源汽车充电和三相负荷平衡

Posted on February 14, 2022

我喜欢直流电,本质原因是直流电是恒功率的。而交流电的功率是脉动式的。

后来我才发现, 三相电也是恒功率的。

因为 sin(t) + sin(t + 120) + sin(t + 240) 的函数是一条直线。

从功率传输的角度来说,三相电 = 直流电 》单相电。

单相交流电是最差劲的一种电。为了获得稳定的功率,所有使用单相交流电的设备不得不储备一个庞大的储能装置(通常是巨大的电解电容)

这个电容储存的能量必须能足够使用 10ms(半个周期)。因此功率越大的设备就需要配置越大的电容。

越大的电容就会有越大的充电电流。而且还是冲击性的。因此还需要给电容配置预充电电路,大大增加成本和复杂度。

发电厂并不能发单相电,如果用户使用的都是单相电,电网还要负责平衡三相的负载。

但是,把全国人分成三波,一波用A相,一波用B相,一波用C相,并不能真的平衡负荷。

新能源汽车的诞生,让三相负荷平衡问题更雪上加霜了。

虽然平时家用时候单相电,但是 1来家庭用电功率不打,2来大家的功率也不会相差很大。

但是, 电动车就不一样了,不用的时候就是 0kw, 一用就是 7kw。

为什么国家规定交流慢充最大功率 7kw? 就时候因为考虑要做三相负荷平衡。实际上电网希望慢充不要超过 3kw,但是 3kw 太慢了,被迫接受 7kw。

这方面还是特斯拉富有远见。

特斯拉用单相就只能 3.3kw 充电,只有用三相电才能开启真正的交流慢充11kw。

国内其他车厂,为了成本考虑,不想做11kw的三相充电,就给大家打个折扣,给你6.6kw的充电器。 但是,如果 6.6kw 如果是三相的,每相只有 2.2kw。于是在没有 380v 交流电的地方,只能使用 2.2kw 功率,消费者时候绝无可能接受如此慢的充电功率的。 于是,他们就很贱的,给整成 6.6kw 的单相充电机了。

这种极度私自的行为,严重的拖垮电网。

而且,6.6kw 的电绝无可能通过插座引入,实际上只能安装专用的充电桩。 可以使用插座的随车充,还是只能最大 2kw。

而能安装专用的充电桩的,其实都是有条件使用380v三相电的。

所以,使用 6.6kw 的单相充电器,真的好处就只有支持用户去买超大功率的山寨随车充。极大的增加风险。

而且相电流高达32A,极大的增加线路起火风险。

所以,还是特斯拉这种做法对电网更友好。

也就是,使用 11kw 的三相充电机,单相使用为 3.3kw。 实际上220v能安全使用的最大功率是空调用的插座,16A 而已,就是 3.3kw。

并不会减少用户在没有充电桩的地方的充电体验。

而只要是汽车交流充电桩,就可以,也必须,提供完整的三相电。

因为车子本身单相就只有3.3kw的能力,因此也杜绝了使用大功率随车充导致的问题。

而且专用的充电桩都是三相的,电网就不变担忧扩大化的三相负荷不平衡问题,反而能减少不平衡电流的占比。

还有,三相充电机也不需要大电容就能做到平稳的直流输出。

结论: 希望车厂停止使用 6.6kw 的车载充电机,改为使用 11kw 的交流充电机。甚至 6.6kw 的三相充电机都远优于目前的单相 6.6kw。

因为三相6.6kw 我只要2个平方的线!而目前普遍的7kw 交流桩要求6个平方的线。而且没充电桩用的时候,车厂送的不还是弱鸡的 2kw 随车充么?

至于没有 380v 的问题: 我都能搞定车位,安装了充电桩专用的电表了,还能没380v? 安装充电桩最难的地方根本不是电,是车位啊车位!

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