[发明专利]一种充电桩电能计量以及标定的方法

说明书

本发明公开一种充电桩电能计量以及标定的方法，包括以下步骤：S1.采集充电桩在充电过程中的电压、电流、温度；S2.计算平均有功功率P、电压和电流的相位角角差以及单个电网电压周期T；S3.充电功率标定；计算标定系数k＝标准仪器测量值/充电桩计算电能量；设置二维数组k[i][t]；S4.计算电能；当前的实际功率单个电网周期内从枪头输出的电能为WT＝P′*T，将每个电网电压周期T的电能进行累加，得到总电能，则电能W即为通过充电桩枪头的实际电能。本发明提供的一种充电桩电能计量以及标定的方法，实时计算任何温度和任何电流下的标定系数k，使得标定系数更为精确。

技术领域

本发明涉及电动车充电技术领域，特别涉及一种充电桩电能计量以及标定的方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，基础设施建设和充电桩智能充电技术也在快速发展中。2020年新能源充电桩被纳入新基建行列,公共充电桩(以下称公桩)在短期内极具增长。由于导致由于充电枪的特殊结构，一般很难将电能计量装置安置在枪端，而是放到控制器中，而较大的电流从控制器到充电桩的枪端需要经过压接端子(存在压接电阻)，枪线(存在线损)，不同的电流产生的线损将会不同。同时控制器内部的传感(电压传感器、电流传感器)还受到环境温度的影响，导致温度的因素又和充电的本身环境，充电过程中的温升存在各种非线性关系。(线损、压接电阻、充电环境温度、充电过程中的温升)，很难通过算法进行校正。即使可以同回馈电路进行补偿，也将增加较高的成本和额外的电路。与此同时由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，非线性负载导致电网中的谐波增加，导致电压、电流波形的畸变，频率发生变化，严重干扰了控制器采集数据的稳定性。为了满足客户的需求和检测机构的挑战，亟需找出一种能够实时应对温度影响，不同电流导致的线损，同时能在恶劣的电网环境等多种因素，且能够计算枪头电量的方法。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种充电桩电能计量以及标定的方法，实时计算任何温度和任何电流下的标定系数k，使得标定系数更为精确。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种充电桩电能计量以及标定的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.采集充电桩在充电过程中的电压、电流、温度；

S2.通过电压、电流进行计算从充电桩内部经过的平均有功功率P，计算电压和电流的相位角角差并且通过捕获电网频率的上升沿和下降沿，分别计算两次上升沿和下降沿的时间间隔t1、t2，并通过t1和t2得到单个电网电压周期T；

S3.充电功率标定；具体包括以下步骤：

S31.通过标准仪器测量并采集充电枪枪头的电能值；

S32.根据平均有功功率P计算充电桩内部的电能值，

计算标定系数k＝标准仪器测量值/充电桩计算电能量；

S33.设置二维数组k[i][t]，调节不同的环境温度，记录不同温度下不同电流时的标定系数k，得到每个特定环境和电流时的标定系数k并记录到二维数组里；

S34.对标定系数k进行双线性插值，使得充电桩在每一个连续的电流值和温度值下，能够实时计算当前需要标定系数；

S4.计算电能；电能W为枪头平均功率对时间的积分，对每个频率电网电压周期T内的电能进行累加；当前的实际功率单个电网周期内从枪头输出的电能为WT＝P′*T，将每个电网电压周期T的电能进行累加，得到总电能，则电能W即为通过充电桩枪头的实际电能。