一、板載電能計量可靠性分析
1.1、技術實現與局限性
板載電能計量主要分為芯片級方案和模塊級方案。
? 芯片級方案:采用主控板集成計量芯片的方式,無需外接獨立電能表,可降低硬件成本。但該方案對設計能力要求較高,開發者需精通計量算法、信號處理及法規標準,否則易出現精度偏差或認證失敗。此外,由于計量模塊與主控電路高度集成,難以施加物理鉛封,存在防篡改缺陷,可能導致計量合規性受質疑,影響產品過檢和市場準入。
? 模塊級方案:采用外置第三方計量模塊,主控板通過通信接口(如UART、SPI等)獲取電能數據,相比芯片級方案降低了硬件設計和算法開發門檻。然而,該方案仍需面對嚴格的計量認證要求,且模塊與主控系統深度耦合,可能因通信協議兼容性、電源干擾或固件升級等問題影響長期運行穩定性。此外,模塊的獨立性和防篡改設計仍需優化,以滿足不同地區的法規合規要求。
1.2、電流傳感器的選擇
板載計量的電流測量依賴分流器或霍爾傳感器:
? 分流器:成本低但不隔離,高電流下易受熱影響導致誤差。
? 霍爾傳感器:精度高(優于1%)、隔離輸出,但成本較高。
若采用分流器且未優化散熱設計,可能因溫漂導致計量偏差,影響可靠性。
1.3、行業應用現狀
當前主流方案為獨立直流電能表,因其計量精度高、符合法規要求,且可通過鉛封確保計量公正性。板載計量因認證難度大,較少被采用。
DJSF1352 型電子式直流電能表采用液晶顯示,具有 RS485 功能可與微機進行數據交換。適合充電樁直流計量、蓄電池、太陽能電池板等直流信號設備電量測量和電能計量使用,亦可用于工礦企業,民用建筑,樓宇自動化等現代供配直流電系統。
二、板載計量通過國家3C認證的可行性
2.1、3C認證范圍與要求
•根據2025年新規,充電樁本體需通過3C認證,但電能表作為配套組件無需單獨申請3C認證。
•充電樁企業需確保配套電能表,通過中國計量器具型式批準(CPA認證),否則可能導致充電樁整體認證失敗。
2.2、板載計量的合規路徑
•若板載計量獨立于主控板且功能僅限于計量,需通過CPA認證;若與主控板深度耦合,則可能因無法獨立封印或功能復雜性難以通過認證。
•實際案例中,一體化直流電能表因物理隔離、功能獨立,更易滿足認證要求。
2.3、風險提示
三、獨立直流電能表對比板載計量的核心優勢
3.1、計量精度與合規性
3.2、功能與維護便利性
★ 具有正向,反向有功電能量計量功能,組合電能=正向+反向;
★ 電壓、電流、功率測量;
★ 上12 個月結算功能;
★ 具有日歷、計時和閏年自動轉換功能,具有校時功能。其中廣播下發的時鐘誤差不得大于 5 分鐘,
在零點前后十分鐘內不準校時,每天只允許校時一次;
★ 具有兩套費率時段,可通過預先設置的時間實現兩套費率時段的自動轉換,每套費率時段全年至少
可設兩個時區,24 小時內至少可以設 8 個時段,時段最小間隔為 15 分鐘,時段可跨零點設置;
★ 調制紅外通訊接口和 RS-485 通訊接口,采用 DL/T645-2007 通訊協議、DL/T698.45 通訊協議和Modbus-RTU 協議,RS485 的通訊速率可在 1200bps、2400bps、4800bps、9600bps 設置,調制紅外固定為 1200bps。
3.3、規格參數
★ 準確度等級:1 級
★ 額定電壓(Ub): 100V、350V、500V、750V、1000V 等
★ 標定電流(In): 300A(可設置),分流器支持輸出 0-75mV,霍爾電流傳感器支持輸
3.4、市場接受度與成本
•獨立電能表已廣泛用于公用充電樁,用戶信任度高;板載計量因認證風險,可能影響客戶采購意愿?。
•長期來看,獨立電能表的低故障率和易維護性可降低運營商運維成本。
四、結論與建議
4.1、板載計量的適用場景
僅建議在技術能力較強、定制化需求明確且目標市場非強制認證區域的場景下采用,需重點優化散熱設計和認證合規性。
4.2、獨立電能表的推薦性
對于需通過3C認證的充電樁,一體化直流電能表是更穩妥的選擇,其技術成熟、合規性強,且符合行業主流趨勢。
4.3、企業應對策略
•優先選擇已通過CPA認證的獨立電能表供應商,降低合規風險。
•若研發板載計量,需聯合計量機構完成型式評價,并預留鉛封接口以滿足未來監管要求。
五、總結
充電樁板載電能計量,應用的局限性很大,還存在標準/質量參差不齊。且板載電能計量存在人工調表的可能,而這是嚴重違反國家計量法規的,也是消費者無法容忍的。
不同功率的直流充電樁可為不同需求的新能源汽車快速充電。因為公共停車場車流較大,較大功率的直流充電樁更符合公共停車場車輛快速補電的需求(再根據需求可適當安裝交流充電樁配交流電表)。
▍參考文獻
直流充電樁電能計量方案技術對比;
充電樁主板計量模塊技術分析;
充電樁3C認證與電能表合規要求;
GB/T 28569-2024計量模塊技術規范。