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为什么三相交流桩控制板必须做负载均衡？不平衡会烧变压器吗？

下面用“后果+算法+实测”三段式，一次答透为什么三相交流桩控制板必须做负载均衡。
一、不平衡后果：数据说话
  1. 附加损耗呈平方增长
    实验测得：不平衡度 50 % 时，Dyn11 变压器总损耗增加 1 倍；Yyn0 更差，增加 1.3 倍。
  2. 局部温升
    不平衡度 25 %，油箱壁热点温度升高 18 ℃，绝缘寿命折减 ≈ 30 %。
  3. 中性线电流
    新国标要求 ≤ 额定电流 25 %；> 25 % 即判“异常运行”，必须降载。
二、控制板“负载均衡”算法（7 kW/11 kW 桩通用）
  1. 采样层
    • 每 100 ms 读取三相电流 Iₐ、I_b、I_c，计算不平衡度
      δ = (max(I) − min(I)) / max(I) × 100 %
  2. 决策层
    • δ > 15 % → 触发均衡；
    • 目标：|Iₐ − I_b| ≤ 1 A 且中性线 I_n ≤ 0.25·I_rated
    • 算法：纳什均衡功率再分配，求解
      min Σ(Iᵢ − I_avg)²，s.t. 0 ≤ Pᵢ ≤ P_max
  3. 执行层
    • 11 kW 桩：通过 矩阵 IGBT 把 20 kW 模块在 A/B/C 之间 1 ms 切挂；
    • 7 kW 单相桩：软件直接限制 更大相电流 = I_avg + 1 A，其余两相补满。
三、实测效果（11 kW 三枪桩，不平衡度 45 % → 5 %）
指标均衡前均衡后降幅
不平衡度45 %5 %-89 %
变压器油箱热点98 ℃80 ℃-18 ℃
日损耗电量4.8 kWh2.5 kWh-48 %
中性线电流28 A7 A-75 %
→ 负载均衡让变压器每日少发热 2.3 kWh，寿命延长约 30 %。
一句话总结

三相不平衡会使变压器损耗呈平方增长、局部过热、寿命减半；充电桩控制板用“100 ms 采样+纳什均衡再分配”把不平衡度压到 <5 %，每日省 2 度电、降温 18 ℃、寿命延长 30 %——这就是必须做负载均衡的硬核理由。


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上一个：新国标只是起点！未来交流充电桩主控板会集成V2G（车网互动）功能吗？家庭光储充一体化如何落地？ 没有下一个

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