一、前言
随着我国电网技术的不断进步，整体稳定性得到了显著提升，过去因电压不稳导致的”鬼火”现象已得到有效解决。但在某些特殊场景中，如工业区大型设备集中运行、偏远地区自建小水电站等，电网仍可能面临电压骤降、瞬时冲击、过压/欠压及频率偏移等异常波动。
这些电网扰动对车载充电机（OBC）等开关电源设备构成了严峻挑战，严重时甚至可能导致设备损坏。作为电动汽车能量补给的核心部件，OBC的可靠性直接关系到充电效率和设备使用寿命。强化OBC的电网扰动耐受设计，并建立完善的电网异常模拟测试体系，已成为保障电动汽车充电安全的关键环节。
在电网扰动频发的环境下，OBC的电网适应性显得尤为重要。工业区的电动机启停、雷击引发的瞬态过压、小水电并网的频率漂移，以及用户侧非线性负载产生的谐波污染等，都会对OBC产生连锁影响。当电网异常超过设计阈值时，OBC的保护电路会反复触发，这不仅影响充电效率，长期更会加速设备老化，严重时直接导致硬件故障。
为了实现可靠性目标，需要从两个维度建立保障机制。建立覆盖典型电网异常的测试矩阵，除了常规的电压波动和频率偏移测试外，还应包含极端工况模拟，如毫秒级电压骤降和千伏级雷击浪涌。构建区域性电征数据库，针对特殊场景开发差异化的保护算法和拓扑优化方案。
二、AC交流电网的波动或异常类型
在AC交流电网中，常见的波动或异常类型包括：
1. 电压异常：
（1）电压暂升：电源短时内突然升高，上升幅度通常在额定电压的10%-100%之间，持续时间从几毫秒到数秒不等。可能由大型设备启动、电网故障或雷击等引起。
（2）电压暂降：电源短时内突然降低，下降幅度一般在额定电压的10%-90%之间，持续时间同样为几毫秒到数秒。可能由电力系统故障、大容量负载突然投入运行等导致。
（3）电压持续偏差：电源电压长时间偏离额定值。原因包括电网负载不平衡、变压器分接头调整不当等。
（4）电压闪变：电源电压幅值在短时间内快速、周期性地变化。主要由电弧炉、电焊机等冲击性负载引起。
（5）浪涌：电源电压在极短时间内出现大幅度瞬态过电压现象。可能由雷击、开关操作等引发。
（6）电压尖峰：持续时间极短的电压脉冲，其幅值远高于正常电压水平。可能由电路中的感性负载突然断电等引起。
2. 频率异常：
（1）频率偏移：系统实际运行频率偏离额定值。原因主要是发电功率与用电负荷不匹配。
（2）频率振荡：系统频率在一定范围内周期性地波动。可能由系统中各发电机之间的功率不平衡等导致。
（3）低频振荡：频率范围通常在0.1Hz-2Hz之间的功率振荡现象。主要由系统中的各种扰动和系统阻尼特性不足引起。
还有波形畸变、三相不平衡和电源中断等异常类型。其中波形畸变包括谐波失真和高频干扰等；三相不平衡指三相电压或电流的大小不相等、相位差不为120°的情况；电源中断则指交流电完全停止供应的紧急情况。这些异常情况会对电气设备的正常运行产生不同程度的影响。
三、OBC开发过程中的电网适应性测试方法
在车载OBC的开发过程中，为了确保其对AC电网异常的兼容性，需要进行一系列的电网适应性测试与验证：
首先是A样阶段测试：在A样产品硬件基本稳定、控制策略调试完成且主要保护功能实现后进行电网适应性测试。主要验证OBC对电网异常波动的抵抗能力。其次是C样阶段测试：在产品设计冻结前进行全面的电网适应性与兼容性测试，包括电网异常工况下的耐久性测试以确认产品的稳定性和可靠性；最后是整车阶段测试：在OBC装车后在不同区域电网环境和各类充电桩异常工况下进行验证以确认其与充电桩的匹配情况以及与外部环境的适应性等确保产品的性能表现符合预期要求达到最佳的客户体验在满足以上测试要求的同时也需要考虑到不同地区电性的差异以便为产品提供更加全面的保护策略以适应不同的应用场景和环境条件总之进行兼容测试的目的是确保产品在面临各种电网异常情况时能够保持正常运行并尽可能减少对设备的影响和损害从而提高产品的稳定性和可靠性保障电动汽车的充电安全为电动汽车技术的进一步发展和推广打下坚实的基础四、结语随着我国电动汽车产业的快速发展车载充电机作为电动汽车能量补给的核心部件其可靠性安全性越来越受到关注面对复杂的电网环境和多样化的应用场景车载充电机必须具备强大的电网适应性以确保充电安全和设备寿命因此建立完善的电网异常模拟测试体系进行AC电网异常兼容性测试不仅是保障充电安全提高设备使用寿命和满足法规要求的关键手段也是推动电动汽车技术发展和行业标准化的重要环节通过不断的研发和创新提升车载充电机的电网适应性为电动汽车产业的可持续发展贡献力量