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      市場監(jiān)管總局2020年第42號文件規(guī)定:“電動汽車充電樁延期至2023年1月1日起實行強制檢定，并鼓勵各地方對其具體強制檢定方式予以探索。”浙江省溫州市計量科學研究院于2020年9月通過了該計量標準考核，經(jīng)過一年多的檢定探索，發(fā)現(xiàn)電動汽車充電樁檢定存在以下難點:一是電動汽車充電樁量大面廣，增幅巨大；二是檢定電動汽車充電樁費時費力，到現(xiàn)場檢定一臺需要1小時左右；三是JJG1149-2018《電動汽車非車載充電機檢定規(guī)程》和JJG1148-2018《電動汽車交流充電樁檢定規(guī)程》規(guī)定的檢定周期一般不超過1年?？梢钥闯?，基層計量院所檢定電動汽車充電樁的壓力非常大，為此筆者對電動汽車充電樁的檢定方式進行了探索。

　　電動汽車充電樁跟電能表的計量原理有相通之處，如果可以借助電能表的監(jiān)測來實現(xiàn)與電動汽車充電樁電能計量的關(guān)聯(lián)，那么實現(xiàn)電動汽車充電樁檢定周期的延長將有一定的可行性。

　　按照電能計算公式:電能=功率×時間。監(jiān)測時，監(jiān)測電能表跟電動汽車充電樁可以同樣取充電過程這段時間，這樣兩者電能的關(guān)聯(lián)可以通過功率得出。基于以上設(shè)想，筆者做了電動汽車充電樁輸入功率與輸出功率的試驗。試驗原理如圖1所示。

圖1  電動汽車充電樁效率試驗原理圖

　　取一臺交流充電樁，額定電流為32A、額定功率為7kW、準確度等級為1級。測試數(shù)據(jù)如表1所示。

　　新能源汽車電池在充電過程中由三個階段組成:一是恒流充電階段；二是恒壓充電階段；三是浮充充電階段。轉(zhuǎn)換成交流輸入端，恒流充電階段其交流輸入端輸入功率相對穩(wěn)定，充電電能的80%在該階段完成。如果參考表1，其效率在0.988%～0.994%之間，假設(shè)新能源汽車充電電流是16A，則取相對應(yīng)效率為0.993%；充電電流是32A，則取相對應(yīng)效率為0.988%。

表1  電動汽車充電樁輸入功率與輸出功率的測試數(shù)據(jù)

　　為驗證該設(shè)想的合理性，對該樁安裝監(jiān)測電能表(準確度等級為1級)，取一臺額定功率為3.3kW的新能源車進行充電，在新能源車恒流充電階段結(jié)束充電(取效率η=0.993%)，樁顯示充電數(shù)為22.98kW·h，監(jiān)測電能表顯示充電數(shù)為23.12kW·h，轉(zhuǎn)換后電能E1=23.12kW·h×0.993%=22.98kW·h。在新能源車經(jīng)三個階段后結(jié)束充電(取效率η=0.993%)，樁顯示充電數(shù)為30.96kW·h，監(jiān)測電能表顯示充電數(shù)為31.18kW·h，轉(zhuǎn)換后電能E2=31.18kW·h×0.993%=30.96kW·h。誤差以轉(zhuǎn)換后的電能為標準，γ1=(22.98kW·h-E1)/E1=0.0%、γ2=(22.98kW·h-E2)/E2=0.0%。分析該誤差的不確定度主要來源于:

　　1.監(jiān)測電能表的測量誤差引入的標準不確定度u1

　　監(jiān)測電能表最大允許誤差為±1%，屬均勻分布，取k=，則標準不確定度為

　　2.被檢充電樁的測量誤差引入的標準不確定度u2

　　被檢充電樁最大允許誤差為±1%，屬均勻分布，取k=，則標準不確定度為

　　3.轉(zhuǎn)換效率計算引入的標準不確定度u3

　　轉(zhuǎn)換效率在0.988%～0.994%之間，類似正態(tài)分布，取k=2，則標準不確定度為

　　u3=0.3%÷2=0.58%

　　合成標準不確定度為

　　取包含因子k=2，則擴展不確定度U=2×uc=2×0.83%=1.66%。

　　按照該設(shè)想，如果轉(zhuǎn)換后計算出的電能誤差達到95%，符合±1.66%，則認為該充電樁在可控范圍內(nèi)。

　　直流充電機比交流充電樁的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但計量原理跟交流充電樁一樣，其輸入的是三相交流電源，輸出的是直流電源。筆者測量輸入的三相交流功率與輸出直流功率。直流充電樁額定功率為30kW、準確度等級為1級，設(shè)置輸出電壓為500V，測試數(shù)據(jù)如表2所示。

表2   輸入交流功率與輸出直流功率的測試數(shù)據(jù)

　　由此可見，直流充電機的效率跟交流充電樁有相同的特點，即充電電壓在一定范圍內(nèi)，按照新能源車充電的特點，其輸出時的效率基本會在一個類似表2的范圍內(nèi)，可以安裝三相交流電能表作為監(jiān)測電能表。

　　目前，民用“三表”都在研究通過抽樣檢測的方法來有效評估運行中的批次質(zhì)量水平，對民用“三表”進行“延退”科學輪換，實現(xiàn)社會資源配置的最優(yōu)化。隨著電能表及充電樁制造工藝質(zhì)量持續(xù)提升，如何通過科學的方法來合理確定檢定周期，從而實現(xiàn)社會資源配置的最優(yōu)化是我們計量人的課題。當前，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)快速發(fā)展，電動汽車充電設(shè)施運營平臺都實現(xiàn)了對平臺中每臺充電樁的實時監(jiān)控，對于類似電動汽車充電樁等新興計量器具的檢定，也要以新的互聯(lián)網(wǎng)思維來操作。如果把監(jiān)控電能表也組成物聯(lián)網(wǎng)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析來延長充電樁的檢定周期，則既能保障數(shù)據(jù)可靠，又可以及時發(fā)現(xiàn)問題。