[发明专利]一种充电桩直流电能表检定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电桩直流电能表检定装置，具体为针对大中型电动汽车使用的车载蓄电池充电的电能表检定装置，属于直流电能计量设备的校准、检定与检测技术领域。

背景技术

大中型电动汽车使用的车载蓄电池一般利用直流充电，充电桩在充电时的电压电流为：(400~800)V/(0~500)A，这种充电桩给车载蓄电池充电时，对于充电量的电能计算，是专用的直流电能表，由于该类电能表额定电流和额定电压值较高，电流的变化范围大，现有的计量检定装置无法有效的对该类电能表的性能进行评估，且充电桩充电工作时电流、电压的变化范围很宽，并存在纹波和冲击尖峰，对电能表的动态范围和频率响应等性能要求较高，相应的，针对充电桩直流电能表的检定装置，需要更高的准确度指标，以利于全面准确地评估直流电能表的计量性能，方便于电能计量特性溯源到上级国家标准。

公知的针对电动汽车充电桩直流电能表的检定装置，是采用等效折算方式进行校准，其特点是：利用等效电压代替电能表电流端口分流器的采样电压，模拟电能表的实际工作电流，对电能表的电能计量功能进行检定，该方法不足之处是：通过等效电压替代分流器采样电压，将分流器与电能表分离，忽略了分流器测量过程中引起的误差，使电能表的校准数据无法真实反映电能表的实际工作特性；而且测试数据需要人工记录，并进行大量的数据后处理工作，不利于实验过程的准确和高效，不利于检测数据的及时提供。也有采用实时脉冲比较法检定计量表装置，如中国发明专利《一种直流电能表检定装置及方法》（申请号：201010565330.7 申请日：2010-11-25）所公开的，包括人机交互界面、主控模块、电压电流功放模块和测量模块、电能计算模块、标准脉冲输出接口以及被检脉冲输入接口，电能计算模块根据电压、电流测量模块测量结果，计算并折算成标准脉冲，输出给被检电能表，电能计算模块根据被检电能表的脉冲输入来折算被检电表的电能输入，并与检定装置的电能进行比较，计算出出被检电表的电能误差，其不足之处是：该装置及方法对充电桩计量表的检定适应性差，对电能表的动态范围和频率响应等性能的检定达不到要求。

另一方面，现有公知技术中，对于充电桩电能表检定，是采用一个功率较大的直流电源给被检电表输入检定所需的电压、电流值，被检电表输出端接标准负载，然后采用等效折算或实时脉冲比较法进行检定，因此该方法在检定时消耗电能较大。

一种基于实时脉冲比较法的、检定装置以虚拟功率输出方式实现电能表的检定校准的装置，未见于已有专利或相关的技术文献报道中。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术提出的问题，提供一种充电桩直流电能表检定装置，是基于实时脉冲比较法的、检定装置以虚拟功率输出方式实现被检直流电能表的检定校准装置，针对被检直流电能表额定电流和额定电压值较高、动态范围大和频率响应性能要求较高等情况，可全面准确地评估被检直流电能表的计量性能，方便于电能计量特性溯源到上级国家标准。

本发明的技术方案是：一种充电桩直流电能表检定装置，包括检定电源、数据采集单元、数据处理单元和人机交互单元，其特征在于：所述的检定电源是二个独立电源，其中一个是与被检直流电能表电流端子连接的直流电流源，另一个是与被检直流电能表电压端子连接的直流电压源；所述的数据采集单元包括电压采集模块、电流采集模块、被检直流电能表脉冲输出采集模块，所述的电压采集模块与被检直流电能表电压端子并联，电流采集模块与被检直流电能表电流端子串联，所述数据处理单元与数据采集单元连接，人机交互单元与数据处理单元连接。

本发明充电桩直流电能表检定装置的工作原理是：独立的直流电压源和直流电流源分别为被检直流电能表电压端子、电流端子提供电压和电流给定值，数据采集单元的电压、电流采集模块分别采集检定回路中的电压、电流信号，其中电压采集模块通过直流标准分压器得到采样信号；电流采集模块通过直流电流比例标准和采样电阻获得采样信号；数据处理单元控制数据采集单元同步采集被检直流电能表的输出脉冲及检定回路的电压、电流信号，通过比较标准脉冲周期和被检直流电能表脉冲周期实现对电能表的检定。人机交互单元利用操作显示平台，检定时可以实时观察检定情况，调节电流电压值，测量的数据和误差分析可以根据需要保存为Excel等文件，无需在检定时进行数据记录和后期数据处理。