安科瑞 顧城

在努力實(shí)現(xiàn)“碳中和"的背景下，未來我國(guó)新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)改變。目前我國(guó)新能源汽車進(jìn)入黃金發(fā)展階段，作為電動(dòng)汽車的“補(bǔ)給站"，充電樁也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，各地出臺(tái)扶持政策，在這樣一個(gè)利好的政策下，無疑會(huì)提供巨大的市場(chǎng)。基于此，文章主要分析了充電樁應(yīng)用前景以及應(yīng)導(dǎo)軌式直流電能表的應(yīng)用。

安科瑞雙路直流電能表在充電樁行業(yè)中的應(yīng)用

0：概述

根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》規(guī)劃，到2025年新能源汽車銷量占汽車銷量的25%左右，保守預(yù)計(jì)新能源汽車銷量700萬輛左右。以新能源汽車保有量 2000萬輛、車樁比1：1估算，需要的充電樁數(shù)量約1880萬臺(tái)。

隨著新能源汽車越來越多，作為新能源汽車的“加油機(jī)"，充電樁也越來越多，充電服務(wù)市場(chǎng)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模和格局。

充電樁能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)電度、計(jì)金額充電，可以作為市民購(gòu)電終端。同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，目前有雙槍雙路計(jì)量，快充和慢充等方式。通常情況，充電樁內(nèi)部會(huì)設(shè)有一個(gè)直流電能表計(jì)，對(duì)每一只槍進(jìn)行用電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1：背景應(yīng)用

在電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中，充電樁通過和汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)通訊，將三相交流輸入電能轉(zhuǎn)換為BMS 所需的直流電能，在直流母線的輸出側(cè)會(huì)接入直流電表，用于對(duì)輸出電能進(jìn)行計(jì)量。充電管理控制器讀取直流電能表的電能數(shù)據(jù)，并控制直流充電輸出等。直流電能表可配置分流器或者霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電能的計(jì)量。

圖1 直流充電樁應(yīng)用原理圖

直流電能表可以采用RS485通訊方式與充電樁的主控連接，在主控可以抄讀電表信息，也可以根據(jù)用戶需求對(duì)充電情況進(jìn)行監(jiān)控。通過直流電能表充電檢測(cè)軟件可以直觀顯示電動(dòng)汽車在直流充電站進(jìn)行快速充電時(shí)的電壓、電流、功率、電量，便于各類數(shù)據(jù)的查詢，以及異常情況記錄的查看。

DJSF1352-RN導(dǎo)軌式直流電能表帶有雙路直流輸入，主要針對(duì)電信基站、直流充電樁、太陽能光伏等應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)，該系列儀表可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。在實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)，即可計(jì)量總電能，又可計(jì)量規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的電能。檢測(cè)的結(jié)果既可用于本地顯示，又能與工控設(shè)備、計(jì)算機(jī)連接，組成測(cè)控系統(tǒng)。

儀表可具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口，同時(shí)支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645-97(07)協(xié)議;可帶繼電器報(bào)警輸出和開關(guān)量輸入功能;根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對(duì)變比、報(bào)警、通訊進(jìn)行設(shè)置;具有開關(guān)量事件記錄(Modbus協(xié)議)、編程和事件設(shè)置記錄(645協(xié)議)、數(shù)據(jù)瞬時(shí)和定時(shí)凍結(jié)功能(645協(xié)議)、電壓電流功率大值、小值記錄功能。

安科瑞雙路直流電能表在充電樁行業(yè)中的應(yīng)用

圖2 儀表現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

安科瑞雙路直流電能表在充電樁行業(yè)中的應(yīng)用

2：產(chǎn)品介紹

DJSF1352-RN導(dǎo)軌式直流電能表帶有雙路直流輸入，主要針對(duì)直流充電樁等應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)，該系列儀表可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。在實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)，即可計(jì)量總電能，又可計(jì)量規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的電能。檢測(cè)的結(jié)果既可用于本地顯示，又能與工控設(shè)備、計(jì)算機(jī)連接，組成測(cè)控系統(tǒng)。

圖3 DJSF1352-RN產(chǎn)品圖

3：功能介紹

1)導(dǎo)軌式安裝方式，4模大小

2)電壓、電流、功率等電參量測(cè)量

3)正向，反向有功電能計(jì)量

4)上12個(gè)月歷史電能統(tǒng)計(jì)

5)具有日歷、計(jì)時(shí)和閏年自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，具有校時(shí)功能。其中廣播下發(fā)的時(shí)鐘誤差不得大于5分鐘，在零點(diǎn)前后十分鐘內(nèi)不準(zhǔn)校時(shí)，每天只允許校時(shí)一次

6)具有兩套費(fèi)率時(shí)段，可通過預(yù)先設(shè)置的時(shí)間實(shí)現(xiàn)兩套費(fèi)率時(shí)段的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，每-485通訊接口，采用DL/T645-2007通訊協(xié)議和Modbus-RTU協(xié)議，RS485的通訊速率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps設(shè)置。

3.1 注意事項(xiàng)

3.1.1電壓信號(hào)輸入

輸入電壓不得高于產(chǎn)品的額定輸入電壓的 120%，在電壓輸入端須安裝 1A 保險(xiǎn)絲;

3.1.2 電流信號(hào)輸入

電流輸入應(yīng)使用外部分流器或霍爾電流傳感器;

3.1.3 通訊接口接線

該儀表提供異步半雙工 RS485 通訊接口，采用 MODBUS-RTU 協(xié)議，各種數(shù)據(jù)信息均可在通訊線路上傳送。理論上在一條線路上可以同時(shí)連接多達(dá) 128 個(gè)儀表，每個(gè)儀表均可設(shè)定其通訊地址(Addr)、通訊速率(baud)也可通過設(shè)置選擇。

通訊連接建議使用三芯屏蔽線，每芯截面不小于 0.5mm2，分別接 A、B，屏蔽層接大地，布線時(shí)應(yīng)使通訊線遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜或其他強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境。

建議起始端和末端儀表的 A、B 之間均加匹配電阻，阻值范圍為 20?～10k?。

DJSF1352-RN 儀表采用 Modbus-RTU 協(xié)議：“9600，8，n，1"，其中 38400 為默認(rèn)波特率，可通過編程修改為 1200、2400、4800、9600 等，;8 表示有 8 個(gè)數(shù)據(jù)位;n 表示無奇偶校驗(yàn)位;1 表示有 1 個(gè)停止位。

錯(cuò)誤檢測(cè)：CRC16(循環(huán)冗余校驗(yàn))

DJSF1352-RN 儀表采用 DLT645 協(xié)議,支持 07、97 版本，儀表表號(hào)默認(rèn)為條形碼后 12 位，詳見菜單設(shè)置。

規(guī)約支持電壓、電流、功率、正反向及組合電能的讀取，復(fù)費(fèi)率電能讀取，同時(shí) 07 版本規(guī)約還支持編程記錄，時(shí)間設(shè)置的 10 次事件的讀取,12 個(gè)月的復(fù)費(fèi)率及需量的讀取，3 次數(shù)據(jù)瞬時(shí)凍結(jié)和 12 次定時(shí)凍結(jié)的數(shù)據(jù)查詢。

注意：當(dāng)儀表選配雙路直流，二路直流測(cè)量數(shù)據(jù)讀取時(shí)，通訊地址自動(dòng)在原來地址上加 1。(modbus設(shè)備地址加 1,645 表號(hào)自增 1，合計(jì)占 2 個(gè)號(hào)，相當(dāng)于 2 個(gè)表)。

4：結(jié)語

整體來看，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)前景依然向好，發(fā)展?jié)摿薮?。隨著充電站的建設(shè)，我國(guó)新能源汽車與充電樁保有量的配比也逐步趨于合理。雖然充電基礎(chǔ)設(shè)施布局日漸完善，但與新能源汽車的保有量相比仍有不足的地方，未來還將快速增長(zhǎng)。