一種消除電動汽車諧波的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種消除電動汽車諧波的裝置及方法，所述裝置的中央處理單元分別與電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器相連；所述電動汽車充電檢測單元安裝在充電樁上；所述的電力有源濾波器分布在充電樁之間；本發(fā)明方法是將每個發(fā)電樁看成一個節(jié)點，如果節(jié)點間引起的諧波相互疊加，則判定節(jié)點間存在一條邊；統(tǒng)計每條邊的介數(shù)；啟動安裝在介數(shù)最大的邊上的有源電力濾波器。本發(fā)明的裝置及方法通過只增加少量的APF，使得大量分散的電動汽車充電樁充電時產(chǎn)生的諧波消除，提高供電質(zhì)量和降低成本，容易使用。
【專利說明】一種消除電動汽車諧波的裝置及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體指的是一種消除電動汽車諧波的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著人們對環(huán)境保護的日益重視，電動汽車越來越引起人們的重視。對這些電動汽車提供充電則需要大量的充電樁。但是電動汽車充電樁是一種非線性設(shè)備，工作時會產(chǎn)生很高的諧波電流，降低電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，嚴(yán)重影響到公共連接點上的其他設(shè)備安全運行。對這些諧波的消除主要是安裝APF (Active Power Filter,有源電力濾波器)。其工作原理是檢測補償對象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運算單元計算出補償電流的指令電流信號，電流跟蹤控制部分安裝指令電流信號控制補償電流，補償電流與交流側(cè)充電電流中要補償?shù)闹C波及無功電流相抵銷，最終得到期望的電網(wǎng)電流。采用APF消除諧波效果不錯，但是價格比較高。將來電動汽車大規(guī)模普及時，對每個充電樁按照一個APF顯然價格太高，不利于電動汽車的普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種消除電動汽車諧波的裝置及方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種消除電動汽車諧波的裝置，所述裝置包括充電樁、中央處理單元、電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器；所述中央處理單元分別與電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器相連；所述電動汽車充電檢測單元安裝在充電樁上；所述的電力有源濾波器分布在充電樁之間。
[0005]優(yōu)選的,還包括顯示單元,該顯示單元與中央處理單元相連，顯示電網(wǎng)諧波電流、諧波電壓以及電壓是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]優(yōu)選的，還包括通信單元，該通信單元與中央處理單元相連，將區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)諧波信息發(fā)送到出去。
[0007]一種消除電動汽車諧波方法，包括如下步驟:
步驟A，檢查充電樁是否開始充電；如果充電樁開始充電，則繼續(xù)執(zhí)行步驟B ;
步驟B，檢測電網(wǎng)諧波；
步驟C，設(shè)定電電網(wǎng)電壓總諧波畸變率閥值為5.0%,奇次諧波電壓含有率閥值為4.0%,偶次諧波電壓含有率閥值為2.0%。；如果所述電網(wǎng)電壓總諧波畸變率、奇次諧波電壓含有率和偶次諧波電壓含有 率中，如果任一指標(biāo)超過設(shè)定閥值，則繼續(xù)執(zhí)行步驟D ;
步驟D，統(tǒng)計正在充電的發(fā)電樁個數(shù)；
步驟E，將每個正在充電的發(fā)電樁看成一個節(jié)點，如果節(jié)點間引起的諧波相互疊加，則判定節(jié)點間存在一條邊； 步驟F，統(tǒng)計每條邊的介數(shù)，計算網(wǎng)絡(luò)中所有任意兩點之間的最短路徑，所有最短路徑路過每條邊的次數(shù)即為該邊的介數(shù)；
步驟G，啟動安裝在介數(shù)最大的邊上的電力有源濾波器APF。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出了一種消除電動汽車諧波的裝置及方法，所述裝置的中央處理單元分別與電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器相連；所述電動汽車充電檢測單元安裝在充電樁上；所述的電力有源濾波器分布在充電樁之間；本發(fā)明方法是將每個發(fā)電樁看成一個節(jié)點，如果節(jié)點間引起的諧波相互疊加，則判定節(jié)點間存在一條邊；統(tǒng)計每條邊的介數(shù)；啟動安裝在介數(shù)最大的邊上的有源電力濾波器。本發(fā)明的裝置及方法通過只增加少量的APF，使得大量分散的電動汽車充電樁充電時產(chǎn)生的諧波消除，提高供電質(zhì)量和降低成本，容易使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種消除電動汽車諧波的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明提出的一種消除電動汽車諧波的裝置及方法進行詳細(xì)說明:
如圖1所示，電動汽車諧波消除的裝置，包括中央處理單元、電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器，所述中央處理單元分別與電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器相連。所述電動汽車充電檢測單元安裝在每個充電樁上，所述的電力有源濾波器分布在充電樁之間。
[0011]當(dāng)有電動汽車充電時，電動汽車充電檢測單元將檢測的信號發(fā)送到中央處理單元，中央處理單元將啟動諧波檢測單元檢測電網(wǎng)中的諧波，當(dāng)諧波超出國家標(biāo)準(zhǔn)的允許值，該國家標(biāo)準(zhǔn)號為GB_T_14549-1993，標(biāo)準(zhǔn)名稱為電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波，則啟動電力有源濾波器消除諧波，并將電網(wǎng)諧波通過顯示單元顯示和通過通訊單元與上一級調(diào)度保持聯(lián)系。
[0012]一種電動汽車諧波消除的方法，該方法包括步驟如下:(a)充電樁是否開始充電；(b)檢測電網(wǎng)諧波；(c)所述電網(wǎng)電壓總諧波畸變率閥值為5.0%，奇次諧波電壓含有率閥值為4.0%,偶次諧波電壓含有率閥值為2.0%。；這些數(shù)值的確定是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GB_T_14549-1993的國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)名稱為電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波；(d)統(tǒng)計正在充電的發(fā)電樁；(e)將給定區(qū)域內(nèi)的每個電動汽車充電樁看成一個節(jié)點，該節(jié)點的動力學(xué)函數(shù)為該充電樁使用時對電網(wǎng)引起的諧波；如果兩個節(jié)點產(chǎn)生的諧波能夠相互疊加，則稱這兩個節(jié)點之間存在一條邊；這些節(jié)點和邊組成一個網(wǎng)絡(luò)。將每個發(fā)電樁看成一個節(jié)點，節(jié)點引起的諧波能相互疊加存在一條邊；(f)計算網(wǎng)絡(luò)中所有任意兩點之間的最短路徑，所有最短路徑路過每條邊的次數(shù)即為每條邊的介數(shù)，并統(tǒng)計出網(wǎng)絡(luò)中介數(shù)最大的邊或者次大的邊；(g)啟動安裝在介數(shù)最大或者次大的邊上的APF; (h)電網(wǎng)諧波是否在允許范圍內(nèi)，并顯示和啟動通信單元發(fā)送信息
其中，所述的步驟(h)進一步包括下面的步驟:(hi)判斷電網(wǎng)諧波是否在允許范圍內(nèi)，若超出國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值則轉(zhuǎn)步驟d;(h2)通過顯示單元顯示電網(wǎng)諧波(h3)通過通信單元將該區(qū)域內(nèi)的信息發(fā)送到上一級的調(diào)度處理中心。
【權(quán)利要求】
1.一種消除電動汽車諧波的裝置，其特征在于，所述裝置包括充電樁、中央處理單元、電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器；所述中央處理單元分別與電動汽車充電檢測單元、諧波檢測單元和電力有源濾波器相連；所述電動汽車充電檢測單元安裝在充電樁上；所述的電力有源濾波器分布在充電樁之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除電動汽車諧波的裝置，其特征在于，還包括顯示單元，該顯示單元與中央處理單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除電動汽車諧波的裝置，其特征在于，還包括通信單元，該通信單元與中央處理單元相連。
4.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的消除電動汽車諧波方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟A，檢查充電樁是否開始充電；如果充電樁開始充電，則繼續(xù)執(zhí)行步驟B ; 步驟B，檢測電網(wǎng)諧波； 步驟C，分別設(shè)定電網(wǎng)電壓總諧波畸變率閥值、奇次諧波電壓含有率閥值和偶次諧波電壓含有率閥值；如果所述電網(wǎng)電壓總諧波畸變率、奇次諧波電壓含有率和偶次諧波電壓含有率中，如果任一指標(biāo)超過設(shè)定閥值，則繼續(xù)執(zhí)行步驟D ； 步驟D，統(tǒng)計正在充電的發(fā)電樁個數(shù)； 步驟E，將每個正在充電的發(fā)電樁看成一個節(jié)點，如果節(jié)點間引起的諧波相互疊加，則判定節(jié)點間存在一條邊； 步驟F，統(tǒng)計每條邊的介數(shù)，計算網(wǎng)絡(luò)中所有任意兩點之間的最短路徑，所有最短路徑路過每條邊的次數(shù)即為該邊的介數(shù)； 步驟G，啟動安裝在介數(shù)最大的邊上的電力有源濾波器APF。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消除電動汽車諧波方法，其特征在于，所述電網(wǎng)電壓總諧波畸變率閥值為5.0%,奇次諧波電壓含有率閥值為4.0%,偶次諧波電壓含有率閥值為2.0%。
【文檔編號】H02J3/01GK103872684SQ201410034122
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】盧新彪, 袁越 申請人:河海大學(xué)