电动汽车V2G系统漏电解决方案

电动汽车V2G系统漏电解决方案

随着电动汽车的飞速发展，V2G的概念被不断提及，其核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲，当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电，而当电网负荷过低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。通过这种方式，电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，在电价高时，向电网售电获得收益。同时，在遇到突发事件如战争、自然灾害的时候，大量的电动汽车还可以成为应急电站，意义重大。有专家核算过，北京2016年8月最大负荷2077万千瓦，如果电动汽车输出功率为7千瓦，300万辆电动汽车可以实现全城保供电。

可以看到，蓄电池直流母线正极漏电反馈到交流侧构成回路，这种意外的直流电会对整个系统造成影响，如果我们通过对等效电路进行仿真，就会发现整个充电电流发生畸变，导致充电效率降低，甚至减少蓄电池使用寿命。更严重的情况是，如果PE线断开并且接地线缺失，这部分电流就有可能通过人体，对人体造成伤害。如果直流电流入电网，后果更是不堪设想，会对整个配电网络造成危害。因而当发生直流漏电时，必须断开电路，对装置进行检查，检测漏电并断开电路的功能自然是交由剩余电流保护器（RCD）来完成。

根据GB/T 18487.1-2015的要求，充电桩内的剩余电流保护器宜采用B型或者A型。A型RCD对工频交流剩余电流、脉动直流剩余电流以及脉动直流剩余电流叠加6mA平滑直流剩余电流确保脱扣；B型RCD包含A型的特性，此外，还能对1000Hz及以下的正弦交流剩余电流、交流剩余电流叠加平滑直流剩余电流、脉动直流剩余电流叠加平滑剩余电流、两相或多相整流电路产生的脉动直流剩余电流、平滑直流剩余电流确保脱扣。可以发现当发生直流漏电时，只有B型RCD才能进行保护。

然而受制于技术和成本，目前国内几乎所有桩内的漏电保护器都是A型，无法对纯直流漏电进行保护。实际上，V2G系统中的漏电成分是非常复杂的，不管是隔离还是非隔离的充电机，都存在着直流漏电的风险，本文着重考虑了在采用非隔离型充电机方案时，由蓄电池带来的直流漏电危害。

在实现电动汽车V2G的进程中，我们需要去考虑如何实现集成化、小型化，同时也要兼