發(fā)布時(shí)間：2022年09月07日               作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵(lì)士）

功率分析儀在電動汽車應(yīng)用：

隨著電動汽車的普及，電動汽車充電站正在激增。有許多充電站等工作場所也越來越多。已經(jīng)有可提供高達(dá) 350 kW 的充電站?？蛻粜枰軌蛞蕾噦鬏?shù)闹绷髂芰繙y量的準(zhǔn)確性，因?yàn)橄牡哪芰颗c計(jì)費(fèi)之間存在直接聯(lián)系。

2020 年初，德國標(biāo)準(zhǔn)組織 VDE 與功率分析領(lǐng)域的技術(shù)L導(dǎo)者之一 Zes Zimmer 進(jìn)行了接洽，該組織致力于確保對電動汽車充電站中使用的直流電表進(jìn)行適當(dāng)?shù)尿?yàn)證、校準(zhǔn)和認(rèn)證。 Zes Zimmer 功率分析儀已經(jīng)提供了可精確測量高達(dá) 32 A 的儀器，但對于范圍為數(shù)百千瓦的大型裝置，要求測量更大的電流，在幾百安培的范圍內(nèi)。這需要使用外部電流傳感器。

 Zes Zimmer LMG641 功率分析儀的測量設(shè)置

上圖顯示了使用 Zes Zimmer LMG641 功率分析儀和 Danisense 的外部 DS600 電流檢測傳感器的測量設(shè)置。為了校準(zhǔn)直流電表，電源由精密 PSU 生成，并同時(shí)饋入電表和參考功率分析儀。

此外，電能表的脈沖輸出連接到 LMG600 的外部周期輸入，允許分析儀將電壓、電流、功率和能量的測量周期與電能表的脈沖同步。由于外部周期輸入以超過 5 MHz 的頻率進(jìn)行采樣，因此將可靠且精確地捕獲脈沖。

一旦脈沖間隔與功率分析儀的測量周期同步，就可以記錄它們的長度。結(jié)合使用高度穩(wěn)定和準(zhǔn)確的直流電源，可以簡單地驗(yàn)證間隔的準(zhǔn)確性，從而簡單地驗(yàn)證計(jì)算的能量。Zes Zimmer 的 LMG600 功率分析儀允許定制 GUI 以模擬特定應(yīng)用。該 GUI 可以從內(nèi)置腳本編輯器中獲取值，并僅顯示與應(yīng)用程序相關(guān)的參數(shù)。圖 2 顯示了一個(gè)示例。

圖形用戶界面示例

就其本身而言，LMG600 系列功率分析儀可在 500 μA 至 32 Arms 的電流輸入范圍內(nèi)提供準(zhǔn)確的直流測量。為了擴(kuò)展這個(gè)電流輸入范圍，Zes Zimmer 與 Danisense 合作。基于零通量原理，Danisense 電流傳感器可提供低至 1 ppm 的測量精度，Zes Zimmer LMG600 功率分析儀和 Danisense DS600 的組合形成了一個(gè)高精度且易于使用的校準(zhǔn)測試系統(tǒng)。

有許多不同類型的電流測量技術(shù)，從基本的分流器和霍爾效應(yīng)器件到更復(fù)雜的系統(tǒng)。決定因素通常是所需的精度，簡單的設(shè)備無法提供高精度。Danisense 專有磁通門是一種閉環(huán)補(bǔ)償技術(shù)，具有固定勵(lì)磁頻率和二次諧波零磁通檢測 ［A1］。它將復(fù)雜的磁性能與先進(jìn)的信號處理相結(jié)合，通過使用二次諧波，可以提取信號以提供對導(dǎo)體中電流的測量，并將其直流電流值測量到極高的水平，非?？芍貜?fù)。

此外，Danisense 采用雙平衡磁通門結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將兩個(gè)磁芯對置，在概念上類似于惠斯通電橋。這提供了自然補(bǔ)償，消除了溫度等環(huán)境條件造成的任何漂移的影響。如果在傳感器升溫時(shí)驅(qū)動幾百安培的直流電流一段時(shí)間，這一點(diǎn)很重要。因此，溫度穩(wěn)定性至關(guān)重要。