電動汽車直流充電樁電能計量方案

電動汽車由于其節(jié)能環(huán)保的特性，成為各國政府節(jié)能減排的理想選擇。電動汽車的全面普及已是大勢所趨。而電動汽車充電設(shè)施的計量準確可靠，關(guān)系到計費結(jié)算能否公平公正，是影響電動汽車普及的一個關(guān)鍵因素。電能表作為直流充電樁重要的電能計量儀表，被賦予商業(yè)充電服務(wù)公平可靠的重任。

▌直流充電樁電能計量方式

首先，直流充電樁從交流輸入側(cè)到直流輸出側(cè)經(jīng)歷了整流變換，這些器件是發(fā)熱器件，期間損耗1.2%以上，從公平角度應(yīng)選擇直流輸出側(cè)計量，這就是為什么直流充電樁需要用到直流電能表。

由于，通過積分功率值才能得到電能值，而功率值是電壓與電流相乘，于是，電能表要實現(xiàn)測電流。此外，充電樁測電流，主要通過兩種電流傳感器：分流器和霍爾傳感器。

?分流器實際就是一個阻值很小的電阻，當(dāng)有直流電流通過時，產(chǎn)生壓降。把大電流轉(zhuǎn)換成mV級電壓信號。分流器造價低，但不隔離。

?霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器，通過放大電路，可以把交直流電流變換成0~5v或0~20mA的小信號。隔離輸出，精度優(yōu)于1%，但造價略高。

以目前的行業(yè)技術(shù)水平，直流充電樁的電能計量方案，可以劃分為以下四種：

方案1：芯片級方案

主控板通過計量芯片實現(xiàn)控制和計量功能，無需額外直流電能表。此方案需要設(shè)計者具備全面的計量產(chǎn)品設(shè)計知識，難度較大，且需考慮計量部分如何施加鉛封問題。不易通過計量認證。

方案2、模塊級方案

采用第三方計量電路模塊，主控板讀取模塊電能信息作為充電消費的電能。與方案1相比設(shè)計難度降低，同樣不易通過計量認證。

方案3、使用專用直流電能表方案

采用獨立的直流電能表作為計量依據(jù)，主控板讀取直流電能表電能作為充電消費電能。此方案中的直流電能表可選擇已通過計量認證的產(chǎn)品，符合計量法規(guī)要求，是典型方案。

方案4、使用計費控制一體化智能直流電能表方案

直流電能表除具有電能計量功能外還具有充電控制功能，作為充電樁的核心元件。此方案需要智能型直流電能表，對表計廠家要求高。

總結(jié)：由于方案1、2、4受限于計量法規(guī)和實際技術(shù)發(fā)展，并不常見。目前較常用的是方案3。

▌直流電能表方案

瑞銀電子一體式直流智能電能表，是專為充電樁等直流計量場景開發(fā)的新一代產(chǎn)品。該表采用分流器和電能表一體式設(shè)計，具有計量準確度高、體積小巧、接線方便、通信兼容性強、功能豐富等特點，可實現(xiàn)分流器和電能表整體封印，是直流充電樁行業(yè)流行的計量產(chǎn)品。

▲一體化直流電能表對比其他3種直流電能表

●分流器一體化設(shè)計

采用分流器和電能表一體式設(shè)計，具有計量精度高、體積小巧、接線方便、通信兼容性強、功能豐富等特點，可實現(xiàn)分流器和電能表整體封印。

●功耗低/發(fā)熱低

通過內(nèi)置高精度低溫漂錳銅分流器、分層電路設(shè)計、采用功能芯和計量芯分離方案等技術(shù)，克服了傳統(tǒng)直流大電流計量發(fā)熱嚴重，功耗大的缺點。

●通信方式多樣

電能表配置RS485 通信接口，可用于參數(shù)設(shè)定和各類數(shù)據(jù)抄讀。通信協(xié)議符合 DL/T 645-2007 和 DL/T 698.45 部分協(xié)議及擴展協(xié)議。

●DJZ1226系列一體化直流電能表（國內(nèi)）選型

●該系列有兩種接線圖

總之，充電樁電能計量，最廣泛最合適的就是使用專用直流電能表，并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場景的擴大，一體化直流電能表，在充電樁等行業(yè)的應(yīng)用前景，將越來越廣泛。

審核編輯 黃宇