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充電計量技術(shù)突圍戰(zhàn):新能源汽車加速推動計量體系升級
2025-04-14
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新能源汽車處于新能源交通領(lǐng)域的前沿位置。新能源電動汽車充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)備,如充電機(jī)、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。其充電設(shè)備作為一個新興行業(yè),對充電計量技術(shù)提出了更高的要求。

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  電動汽車充電機(jī)是一種專為電動汽車的車用電池充電的設(shè)備按安裝方式不同可分為車載式非車載式兩種,分別采用相應(yīng)的充電方式完成對車載蓄電池充電的功能。車載充電機(jī)指安裝在電動汽車內(nèi)部的充電機(jī);非車載充電機(jī)指安裝在電動汽車外,與交流電網(wǎng)連接,并為電動汽車動力電池提供直流電能的充電機(jī)。充電站安裝的非車載充電機(jī)還需具備計量計費(fèi)功能。一般情況下,充電機(jī)應(yīng)至少能為以下3種類型動力蓄電池中的一種充電:鐵鋰離子蓄電池、鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池。

根據(jù)電流種類不同,充電樁可分為交流充電樁直流充電樁兩種。交流充電樁是安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接,為電動汽車車載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置,同時具備計量計費(fèi)功能; 直流充電樁是固定安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接,為電動汽車動力電池提供小功率直流電源的供電裝置,直流充電樁具有充電機(jī)功能,可以實時監(jiān)視并控制被充電電池狀態(tài),同時,直流充電樁可以對充電電量進(jìn)行計量。


目前,已有的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對電動汽車充電設(shè)備的電能計量技術(shù)要求及電能計量設(shè)備的檢定規(guī)則、安裝需求以及試驗方法都做出了明確規(guī)定。但新能源汽車充電設(shè)備計量問題仍然明顯:


1)電動汽車的蓄電池在充電過程中會產(chǎn)生大量諧波,對電網(wǎng)造成不同程度的諧波污染。另外電動汽車蓄電池屬于容性負(fù)荷,功率因數(shù)偏低,無法滿足電力公司對充電汽車功率因數(shù)的要求。因此這就要求安裝在新能源汽車充電站的電能計量設(shè)備須具備諧波實時監(jiān)測、計量及消除等功能,尤其對現(xiàn)如今普遍使用的智能電能表提出了更為苛刻的要求。


(2)當(dāng)電動汽車采用快充方式時形成的大電流會造成電網(wǎng)不穩(wěn)定,并且密集的充電可能會導(dǎo)致充電站負(fù)荷瞬間偏大的現(xiàn)象,這樣對電網(wǎng)的載荷能力以及電源容量均造成極大的考驗。因此充電站在快充時如何及時調(diào)整充電負(fù)荷、在充電時間比較分散的情況下,如何快速調(diào)整充電時間,以及在低谷時段如何有效提高負(fù)荷利用率等,都已成為電動車充電站計量設(shè)備亟待解決的技術(shù)難題。


對以上電動汽車計量設(shè)備所面臨的技術(shù)問題,計量機(jī)構(gòu)也提出了應(yīng)對措施:

ENTERPRISE

1.研制新型檢定裝置



以充電樁直流電能表檢定裝置為例,需要研制的檢定裝置應(yīng)能夠有效滿足電能表測量范圍,全面準(zhǔn)確評估直流電能表電能計量性能。根據(jù)JJG842-1993《直流電能表檢定規(guī)程》相關(guān)規(guī)定,采用實時脈沖周期比較法和虛功率方法,選用高量程、低紋波的電壓、電流源,使用快速數(shù)據(jù)采集卡采樣脈沖數(shù)據(jù),能對直流電能表的電能計量性能進(jìn)行有效的校準(zhǔn)、檢定,對電能表的選型提供依據(jù);還可以作為電能表生產(chǎn)廠家在制造過程中調(diào)試、出廠檢驗的測試儀器。本檢定裝置采用模塊化設(shè)計,各個組件相互獨立,方便拆卸,可根據(jù)不同的需要應(yīng)用于現(xiàn)場檢定或?qū)嶒炇覚z定。

2.完善計量檢測體系



目前,新能源汽車充電設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)、計量規(guī)程還不完善,計量機(jī)構(gòu)要發(fā)揮技術(shù)先行的優(yōu)勢,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,牽頭制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、計量規(guī)程,逐步完善此類設(shè)備的計量檢測體系,使此類設(shè)備及其計量檢定裝置納入國家量值傳遞溯源體系,為保證量值一致性、可溯源性打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

3.規(guī)范計量市場行為



可以預(yù)計,隨著新能源汽車的推廣應(yīng)用,充電計量設(shè)備將以數(shù)量級的增長速度得到廣泛應(yīng)用,如同現(xiàn)在廣泛布點的燃油汽車加油站因此,質(zhì)監(jiān)部門要發(fā)揮相應(yīng)的行政監(jiān)管職能,計量機(jī)構(gòu)作為技術(shù)提供方,配合相關(guān)部門,必須嚴(yán)格此類市場行為,對于違反《計量法》和相關(guān)計量法律法規(guī)的公司、網(wǎng)點實施嚴(yán)厲的行政處罰,使新能源計量市場行為在一開始就納入良性發(fā)展和管理的軌道。

總之,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對計量技術(shù)提出了更高的要求,這對于計量機(jī)構(gòu)既是機(jī)遇,又是挑戰(zhàn)。機(jī)遇在于新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動了計量傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,在計量科技領(lǐng)域搶占制高點,對于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大有裨益,有力促進(jìn)我國新能源汽車在國際上的地位;挑戰(zhàn)在于傳統(tǒng)電力計量檢測在應(yīng)對新的計量問題時,如何采用最新的國際前沿技術(shù),做好量值傳遞、溯源和計量校準(zhǔn)工作,這是對計量機(jī)構(gòu)的考驗。


內(nèi)源:上海質(zhì)監(jiān)發(fā)布

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