新能源汽車的研發(fā)速度在最近幾年中出現(xiàn)了明顯增快的趨勢，與之配套的新能源充電系統(tǒng)設計也就成為了不少工程師的重點研發(fā)方向。本文將會就三種常見的新能源汽車充電系統(tǒng)的結構，以及它們可能會對電網系統(tǒng)所出現(xiàn)的影響，進行簡要的總結和分析。

新能源汽車采用的是可充電的蓄電池進行能源輸送的，而就目前鋰離子電池的使用效果而言，最大的問題就是要頻繁充電。當同一時間內有大批量的蓄電池接入城市電網進行充電，那么這勢必會對電力系統(tǒng)的正常運行出現(xiàn)影響。正面影響是在用電低谷對動力鋰電池充電時，可以減少電網峰谷差并起到削峰填谷的用途，提高配電系統(tǒng)設施的實際利用率，拓寬終端電能消費市場。而新能源汽車接入電網系統(tǒng)充電所出現(xiàn)的負面影響是電動汽車蓄電池充電設備的非線性，有可能出現(xiàn)諧波污染，對供電系統(tǒng)的電能質量帶來不利影響。

目前世界上比較常用到的新能源充電系統(tǒng)的諧波治理技術，重要有增大單臺充電機的濾波電感、減小充電機功率變換單元等效電阻、采用先進的功率因數(shù)校正技術代替普通的二極管整流橋、充電站安裝電力有源/無源濾波器、協(xié)調每個充電站充電機的數(shù)量等。

在新能源汽車的驅動設計和充電系統(tǒng)設計過程中，有三類結構是目前新型電動汽車所常用到的，即不可控整流+斬波器、不可控整流+DC-DC變換器、pWM整流+DC-DC變換器，而不同的充電系統(tǒng)拓撲結構將會對電網諧波出現(xiàn)不同的影響。下面我們來逐一進行分析。

首先來看第一種常用的充電系統(tǒng)拓撲結構，即利用不可控整流+斬波器構成新能源汽車充電系統(tǒng)。采用這種拓撲結構作為電動汽車的充電系統(tǒng)主結構，其重要缺陷就是體積比較大、電網側電流諧波大和變換效率低等。其注入電網的5次諧波電流含有率為65%左右，電流總畸變率超過85%，因此該種結構不適合接入公共電網。

國內一些知名新能源汽車廠家所常用的是另一種充電系統(tǒng)拓撲結構，即不可控整流結合DC-DC變換器所構成的充電系統(tǒng)拓撲結構。相比上文中所介紹的第一種拓撲結構而言，這一設計采用了高頻功率變換電路，諧波電流含有率已經有很大的改善，電流總畸變也低于30%，且體積較小，因此應用較為廣泛，這里也采用這種結構。在這種充電系統(tǒng)拓撲結構的設計中，常用的DC-DC變換器拓撲結構有推挽式、正激式、反激式、半橋式和全橋式。由于前三種拓撲結構受到輸出功率和功率型開關器件的限制，在大功率的電動汽車充電系統(tǒng)中，重要采用半橋式或全橋式拓撲結構。

近幾年比較受歡迎的另一種新能源汽車充電系統(tǒng)拓撲結構，即上文中所提到的pWM整流結合DC-DC變換器所構成的拓撲架構。這一系統(tǒng)最大的特點在于其本身采用了pWM整流技術，使得諧波電流和電流總畸變率均可以控制在較低的水平，但是其成本和復雜度也相應新增了。

以上就是本文針對集中不同的新能源汽車充電系統(tǒng)的拓撲結構，以及其充電過程中對電網所出現(xiàn)的影響，所進行的簡要分析和總結，希望能夠對各位工程師的設計工作供應一定參考。