小功率直流充電樁的應(yīng)用及電能計(jì)量選型分析

概述：近年來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，作為新能源汽車的重要配套設(shè)施，充電樁的建設(shè)與完善至關(guān)重要。小功率直流充電樁以其優(yōu)勢(shì)，在眾多充電場(chǎng)景中嶄露頭角，而準(zhǔn)確的電能計(jì)量不僅關(guān)乎消費(fèi)者權(quán)益，也是充電樁運(yùn)營(yíng)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深入了解小功率直流充電樁的應(yīng)用場(chǎng)景及直流電能計(jì)量要求，對(duì)推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展意義重大。

1 小功率直流充電樁的特點(diǎn)及應(yīng)用

小功率直流充電樁功率范圍通常為 7kW-30kW，部分可達(dá)到 40kW，介于交流樁和大功率直流樁之間。相比大功率直流充電樁，它安裝要求簡(jiǎn)單，部署方便，成本較低；相對(duì)交流樁，它能更快的為新能源車補(bǔ)充電能，減少里程焦慮，因而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

ü                      直接快充：通過(guò)車輛快充口（9孔DC接口）直接供電，無(wú)需依賴車載充電機(jī)，充電效率更高。

ü                      靈活適配：支持380V民用電，無(wú)需專用配電設(shè)施，安裝成本低。

ü                      場(chǎng)景廣泛：適用于無(wú)交流充電口的車型、電池容量大但交流充電慢的車型，以及家庭、社區(qū)、商場(chǎng)、景區(qū)等專用充電需求。

圖1 安科瑞AEV200-DC030D  30kW直流充電樁

1.1 家用

對(duì)于家庭用戶而言，小功率直流充電樁安裝便捷，支持380V民用電接入，無(wú)需復(fù)雜的專用配電設(shè)施。以80-100度電的新能源車為例，在家使用小功率直流充電樁，利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段剛好能充滿，降低充電成本的同時(shí)減少里程焦慮。

圖2 家用小直流充電樁應(yīng)用場(chǎng)景

1.2 社區(qū)停車場(chǎng)

社區(qū)停車場(chǎng)是小功率直流充電樁的重要應(yīng)用場(chǎng)所。小功率直流充電樁可根據(jù)社區(qū)停車位分布靈活安裝，能有效解決社區(qū)內(nèi)新能源汽車充電難題。相比交流充電樁，小功率直流充電樁充電速度更快，能節(jié)省等待時(shí)間。

圖3 社區(qū)停車場(chǎng)小直流充電樁應(yīng)用場(chǎng)景

1.3 商業(yè)場(chǎng)所

商場(chǎng)、超市、酒店、寫字樓等商業(yè)場(chǎng)所人員流動(dòng)大，在此類場(chǎng)所安裝小功率直流充電樁，能為用戶提供便捷充電服務(wù)。以某大型商場(chǎng)為例，在停車場(chǎng)安裝了20kW的小功率直流充電樁。消費(fèi)者在購(gòu)物、用餐的 2~3小時(shí)內(nèi)，車輛可補(bǔ)充一定電量，滿足后續(xù)出行需求。這不僅為消費(fèi)者提供便利，還在保障安全的前提下提升服務(wù)品質(zhì)。

圖4 商業(yè)辦公場(chǎng)所小直流充電樁應(yīng)用場(chǎng)景

1.4 景區(qū)及公共停車場(chǎng)

景區(qū)和公共停車場(chǎng)具有車輛臨時(shí)停靠、停留時(shí)間不確定等特點(diǎn)。在景區(qū)停車場(chǎng)安裝小功率直流充電樁，可滿足游客新能源汽車充電需求。       

圖5 景區(qū)小直流充電樁應(yīng)用場(chǎng)景

2 小功率直流充電樁的直流電能計(jì)量要求

2.1計(jì)量精度要求

小功率直流充電樁的計(jì)量精度直接關(guān)系到消費(fèi)者利益和運(yùn)營(yíng)商的成本核算。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如JJG 1149-2022《電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)檢定規(guī)程》要求，對(duì)于直流充電樁，其準(zhǔn)確度等級(jí)分為1級(jí)和2級(jí)。

2.2穩(wěn)定性要求

直流電能計(jì)量的穩(wěn)定性對(duì)長(zhǎng)期可靠計(jì)費(fèi)至關(guān)重要。小功率直流充電樁可能面臨不同環(huán)境溫度、濕度以及電網(wǎng)波動(dòng)等因素影響。為確保穩(wěn)定性，充電樁需配備高質(zhì)量的計(jì)量模塊，并具備良好的溫度補(bǔ)償和抗干擾能力，能在-20℃至+50℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，保證計(jì)量穩(wěn)定性，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定、準(zhǔn)確計(jì)費(fèi)。

2.3 數(shù)據(jù)記錄與傳輸要求

為實(shí)現(xiàn)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理，小功率直流充電樁需具備完善的數(shù)據(jù)記錄與傳輸功能。在數(shù)據(jù)記錄方面，要詳細(xì)記錄每次充電的起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、充電電量、充電費(fèi)用等信息。運(yùn)營(yíng)方通過(guò)平臺(tái)可實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)與電能計(jì)量情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題，提升運(yùn)營(yíng)效率與服務(wù)質(zhì)量。

2.4與充電設(shè)施兼容性要求

隨著新能源汽車技術(shù)發(fā)展，不同品牌、型號(hào)車輛充電需求存在差異，這就要求小功率直流充電樁的電能計(jì)量具備良好兼容性。一方面，計(jì)量系統(tǒng)要能適應(yīng)不同車輛充電電壓、電流變化范圍。另一方面，要與不同充電協(xié)議兼容。

3 小功率直流充電樁的電能計(jì)量選型

針對(duì)小功率直流樁，DJSF1352-D300型一體化直流電能表是理想選擇。DJSF1352-D300型直流電能表是由安科瑞電氣研發(fā)和生產(chǎn)的分流器和計(jì)量?jī)x表一體化的高精度直流計(jì)量?jī)x表，對(duì)應(yīng)直流電流300A以內(nèi)。

圖6  DJSF1352-D300一體式直流計(jì)量?jī)x表

3.1 體積小巧，安裝便捷

DJSF1352-D300采用分流器一體式設(shè)計(jì)，體積僅為傳統(tǒng)分體式電表的1/3~1/4，適配緊湊的充電樁內(nèi)空間，采用標(biāo)準(zhǔn)的 DIN35mm 導(dǎo)軌式安裝。

圖7  DJSF1352-D300一體式直流計(jì)量?jī)x表安裝尺寸（單位：mm）

3.2 高精度、高可靠性計(jì)量

DJSF1352-D300直流計(jì)量精度達(dá)B級(jí)(1.0級(jí))，工作溫度范圍寬（-40℃~+70℃），濕度≤95%RH，平均時(shí)間≥5萬(wàn)小時(shí)，適應(yīng)復(fù)雜戶外環(huán)境。

3.3 功能多，兼容性強(qiáng)

DJSF1352-D300直流計(jì)量?jī)x表具備Modbus-RTU、DL/T 645-2007、DL/T698等多種通訊協(xié)議，可選擇一路秒脈沖輸出，一路電能脈沖輸出。電壓輸入范圍為DC 0-1000V，電流輸入支持300A以內(nèi)，數(shù)據(jù)記錄和傳輸滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并兼容絕大多數(shù)主流電動(dòng)汽車充電要求。

圖9  DJSF1352-D300一體式直流計(jì)量?jī)x表接線示意圖

3.4 設(shè)備選型

安科瑞小直流充電樁和直流計(jì)量?jī)x表選型如下表：

結(jié)論

小功率直流充電樁憑借其安裝便捷、應(yīng)用靈活等優(yōu)勢(shì)，在家庭、社區(qū)、商業(yè)場(chǎng)所及公共區(qū)域等場(chǎng)景發(fā)揮著重要作用，有力推動(dòng)了新能源汽車的普及與應(yīng)用。而準(zhǔn)確可靠的直流電能計(jì)量是小功率直流充電樁健康運(yùn)營(yíng)的核心要素，其在計(jì)量精度、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)記錄與傳輸以及兼容性等方面有著嚴(yán)格要求。未來(lái)，隨著新能源汽車技術(shù)不斷進(jìn)步與應(yīng)用場(chǎng)景拓展，安科瑞AEV200小功率直流充電樁及DJSF1352-D300直流電能計(jì)量技術(shù)也將持續(xù)創(chuàng)新與完善，為綠色出行提供更堅(jiān)實(shí)保障。