发布时间：2022年07月11日                作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

以自动化、精确的、可靠的能量测量，为型式试验验证铺平道路

功率的精确测量 – 我们的宗旨!

随着电动汽车数量的不断增加，也驱使着相应的配套基础设施数量不断增长。欧盟绿色协议的目标是，在2025年前达到100万个充电点。这些充电桩必须按照欧洲议会关于发展替代能源基础设施的指令-2014/94/EU中的严格要求进行计费，其中包括“Eichrecht”。这个指令要求充电桩的能量测量要足够精确，尤其是集成在里面的电能表。为了确保成品符合政府/欧盟的要求，建议在产品的研发环节，以合适的方式来验证产品性能指标的符合性，以便为后续强制性型式试验验证做准备。

下图表示的是电网-充电桩-电动汽车之间的连接，和在充电过程中的能量流向。LMG600系列功率分析仪，这样的精确测量能量的仪器，可以被充电桩制造商和第三方检测机构集成于他们的符合性测试平台中。它可以作为型式试验验证的可溯源标准，也是验证充电功能是否正常的S选工具，在一旦出现疑问的时候。

功率分析仪测量设置

充电桩通常配备有一个或多个充电插头，类型诸如type 2, CCS, CHAdeMO或其它，来提供交流或直流充电。集成其中的电能表测量每个插头在整个充电过程中的电能消耗，并将测量值传输给后台用于计费。

典型的示意图如下图所示

充电桩的型式试验验证，通过比较整个充电过程中每个充电口对应的电能表数值与参考器具数值，来验证充电桩的电能测量精度。参考器具可以是LMG671这样的功率分析仪，在测试时，它被连接在电能表和电动汽车之间。

下图展示了用LMG671功率分析仪作为参考仪器的测量设置。

电压和电流信号可以通过接线盒来输入到功率分析仪，这样的优点是接线方便。可能产生的电压降非常下，可以忽略不计。对于交流类型2（AC Type2）充电插头，电流要求不能超过32A，所以可以直接接入功率分析仪。对于电流高达几百安培的快速DC充电，则需要搭配高精度的电流传感器来进行测量，PCT系列的电流传感器基于磁通门技术，精度表现突出。

另外，电能表的脉冲输出可以接入功率分析仪LMG671的过程信号接口（PSI）中的开关量输入端口，这使得功率分析仪可以获取整个充电过程中电能表测得的电能量数值。型式试验验证规程指定了测量需要覆盖的Z小数值跳跃的Zdi底数量，这对应脉冲的Z小数量。这个数值依被测物和测量点的选择而定。充电功率越高，规定的Z小脉冲数越高。要不然，观测的时间窗口太短，内部时钟的误差会对测量精度产生负面影响。

全部的能量测量包括充电桩输出能量的爬升阶段和下降阶段，如下图所示。

LMG671的开关量输入端口的采样率是150 kHz，这可以确保电能表输出的脉冲信号被可靠抓取并准确计数。不同的充电功率水平，电能表每千瓦时/kWh对应的脉冲数不同，而LMG671 Z快的测量周期（数据刷新时间）是10ms（或20ms对于50Hz信号），这使得功率分析仪几乎可以逐个逐个地进行脉冲计数。这一点对于能量积分周期内，准确获取脉冲数而言是至关重要的。