充電樁直流電能表的充電設(shè)計(jì)方案

隨著石化能源危機(jī)的加劇和環(huán)境的急劇惡化，各國(guó)政府都開(kāi)始特別關(guān)注節(jié)能減排的途徑。電動(dòng)汽車(chē)由于其節(jié)能環(huán)保的特性而成為一種理想的選擇。電動(dòng)汽車(chē)的全面普及已是大勢(shì)所趨。電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的計(jì)量管理關(guān)系到計(jì)費(fèi)結(jié)算能否公平公正，是影響電動(dòng)汽車(chē)普及的一個(gè)關(guān)鍵因素。直流充電樁以其能提供快速充電服務(wù)的特性被賦予提供商業(yè)充電服務(wù)的重任。

直流充電樁電能表的計(jì)量需求 

直流充電樁可以直接給電動(dòng)汽車(chē)電池充電，根據(jù)BMS 調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，功能比交流充電樁要復(fù)雜很多。一般采用三相四線(xiàn)制或三相三線(xiàn)制供電，輸出的電壓和電流可調(diào)范圍大（電壓在0～800V、電流在0～600A的范圍內(nèi)變化）， 可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)快速充電。直流充電樁可以分為單槍充電、雙槍輪充、雙槍同充、一拖四群充四類(lèi)，其各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)和相應(yīng)的計(jì)量需求如下表：

直流充電樁電能表計(jì)費(fèi)的解決方案

首先，要明確直流充電樁計(jì)費(fèi)點(diǎn)。計(jì)費(fèi)點(diǎn)的選擇主要考慮兩方面的因素: 經(jīng)濟(jì)效益和計(jì)量準(zhǔn)確性。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(jì)量。

其次，電流傳感器需要選擇。目前有兩種主要的傳感器：分流器和霍爾傳感器。分流器實(shí)際就是一個(gè)阻值很小的電阻，當(dāng)有直流電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生壓降。把大電流轉(zhuǎn)換成mV級(jí)電壓信號(hào)。分流器造價(jià)低，但不隔離?；魻杺鞲衅魇歉鶕?jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器，通過(guò)放大電路，可以把交直流電流變換成0~5v或0~20mA的小信號(hào)。隔離輸出，精度優(yōu)于1%，造價(jià)略高。

直流充電樁電能表的計(jì)費(fèi)方案可以分為以下四種：

方案1：芯片級(jí)方案

主控板通過(guò)計(jì)量芯片實(shí)現(xiàn)控制和計(jì)量功能，無(wú)需額外直流電能表。此方案需要設(shè)計(jì)者具備全面的計(jì)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)，難度較大，且需考慮計(jì)量部分如何施加鉛封問(wèn)題。不易通過(guò)計(jì)量認(rèn)證。

方案2、模塊級(jí)方案

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

方案3、使用專(zhuān)用直流電能表方案

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

方案4、使用計(jì)費(fèi)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(jì)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(duì)表計(jì)廠家要求高。

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