摘要：目前，国家大力发展新能源产业，电动汽车进入了快速发展期。充电桩的良好有序运营将成为电动汽车发展的助推器。2019年11月4日，国家市场监督管理总局发布公告将电动汽车充电桩列入实施强制管理的计量器具目录。2020年10月，国家市场监督管理总局发布2020年第42号文件，明确电动汽车充电桩于2023年1月1日起实行强制检定。
关键词：电动汽车；充电桩；检定；分析
1导言
随着石化能源危机的加剧和环境的急剧恶化，节能减排是世界各国政府重中之重。而新能源汽车由于其节能环保的特性，其全面普及已是大势所趋，有利促进国家能源结构的调整和国民经济的可持续发展。如今，充电桩建设进入高速发展新时代。强制检定实施在即，大规模充电桩处于待检状态。本文对在充电桩检定过程中发现的问题进行分析，给出相关注意事项及解决方案，希望能为计量检定机构开展充电桩检定提供一些参考，同时引起充电桩运营商及生产企业对产品质量的重视。
2电动汽车充电装置简介
电动汽车充电装置目前分为电动汽车交流充电桩和电动汽车直流充电机两种，其中采用传导方式为具有车载充电设备的电动汽车提供交流电源的专用供电装置称为电动汽车交流充电桩；固定安装在地面，将电网交流电能转换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置称为电动汽车非车载直流充电机。交流充电桩的常见接口规格分为AC220V（10A/16A/32A）和AC380V（64A），输出为交流电，输出功率较低，充电速度较慢，计量单元为交流电能表，通常安装于居民小区和公共停车场。而直流充电机分为单（30kW/60kW/120kW）和双（240k W），电压-电流通常为（750V/1000V）-（80A/125A/200A/250A）。直流充电机中整流模块将交流电转换为直流电输出，输出功率较大，充电速度较快，其计量模块为直流电流表，安装方式也多用于集中建站，目前的电动公交车充电通常采用这种方式。从用户充电过程划分，交流充电桩与直流充电机基本过程大同小异，基本可以分为六个阶段：一是物理连接阶段；二是低电压辅助上电阶段；三是充电握手；四是充电桩参数配置；五是充电；六是充电结束，计算充电费用。
3交流充电桩与直流充电机的计量
电动汽车交流充电桩与电动汽车直流充电机的检定均分为首次检定、后续检定和使用中检查，检定中常见项目及要求：一是外观检查中主要为标志是否完全，字迹清晰程度，是否有明显破损，有没有防止非授权人输入数据或操作的措施，显示位数是否符合规定，基本功能是否正常。二是绝缘电阻试验是充电桩检定中比较重要的一项，涉及充电桩使用中是否安全等因素。三是工作误差检定中通常采用标准表法比较检定装置与被检充电桩同时测定的电能值，以确定被检充电桩的误差。四是检定示值误差时，是将充电桩与检定装置的同相电流线路串联，电压线路并联，施加最大负载运行一段时间后，计算被检充电桩的示值误差。五是付费金额误差是以充电桩显示的分时段电量乘以对应费率单价得到的应付金额与充电桩显示的付费金额相比较，以确定金额误差。六是充电桩与标准时钟仪同时记录其指示时间，其差值即为时钟示值误差。其中，检定过程中充电桩的工作误差限中，在最小电流与最大电流之间，功率因数取值为1；而温度系数中，功率因数的取值规定不小于0.9；付费金额误差与时钟示值误差相互联系；充电桩的电压偏差和电流偏差与实际的电能质量有直接关系；交流充电桩必须带有漏电保护功能；检定合格的充电桩必须在其内部使用的电能表或计量模块位置加以封印，充电桩的检定周期通常为一年。
4充电桩检定现状及困难
4.1计量器具封印问题
直流充电桩的计量系统由分流器和电能表组成，电能量=电能表显示值×分流器倍率。通常两者安装在充电桩内的不同位置，无法同时铅封。其中分流器安装在强电部分，更加大了铅封困难。由于充电桩的使用者为非专业人员，损坏率较高，时常需要开箱检修，因此也无法通过封印整个充电桩来保证计量器具不被人为改动。
4.2检定过程耗能耗时、检定工作量大
很多充电桩安装在露天停车场等地，实际检定中环境影响也会大大降低检定效率。如高温或低温保护使得充电桩无法输出检定所需的电流值；雨天处于安全考虑无法开展露天检定；业务量比较饱满的充电场站需要和业主很好的沟通配合才能保证检定效率等。因此，目前亟需一种高效、准确的新型检定方法来完善或取代传统的现场检定的方法。
5充电桩检定新模式的思路
5.1量模块比对法充电汽车
5.1.1原理与方法
通过对现有充电桩及新充电桩原有内部结构的基础上，加装监测用计量模块，并通过数据模块接口实时上传平台，实时将计费用电能表数据与监测用计量模块电能数据进行比对，两者之差超过计量检定规程所要求的最大允许误差则判定为异常数据，进而筛选出可能存在异常的充电桩，并进行现场确认。
5.1.2优缺点分析
优点：可对充电桩进行实时监测，解决了充电桩防作弊和无法铅封的困难。监控用计量模块可拆卸，可在实验室检定。缺点：对已投入使用的充电桩需要进行硬件改造和经费投入。未来可写入产品标准，由生产企业制造充电桩时一并安装一体化直流电能表，但会增加生产成本，虽已有较为成熟的实物，但其可靠性和准确性需要现场试验和时间的验证。
5.2大数据筛选法
5.2.1原理与方法
原理：利用能量守恒原理，即进入充电站的总电量应等于每台充电桩充出电量与损耗之和。方法：一是充电桩根据进电总表与分表电能之和的差，筛选出异常充电桩电能数据。二是在
每个充电桩的进线侧加装交流电能表及互感器，将所有电动汽车充电桩联网并建立监测平台，实时上传每笔充电交易数据。利用大数据建立数学模型或算法，将交流电能×转换效率-其他损耗=理论直流电能，对比直流电能表的电能数据，进而筛选出可能存在异常的充电桩，按照检定规程对异常充电桩进行现场检定。
5.2.2难点分析
该方案最大的难点是如何设置科学合理的损耗值。由于直流充电桩的交直流转换模块在不同负载下，不同型号的模块，同一模块在不同的使用年限下其转换率都不一样，同一个充电桩不同的车辆或者同一辆车的电池剩余量不同，充电转换效率也不一样，损耗也不一样，需要时间进行大量数据验证并建立测算模型。
6结论
综上所述，对于能进行数据传输的强制检定计量器具，利用大数据进行数据的实时监控、筛选，结合现场检定验证，能减少检定工作量，提高效率，保证计量器具的使用周期内的数据稳定准确。未来将会是针对量大面广的强制检定计量器具的管理思路的方向之一。
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