Odată cu popularizarea rapidă a vehiculelor electrice (EV) în ultimii ani, pilele de încărcare în curent continuu (pilele de încărcare rapidă), ca infrastructură critică pentru reaprovizionarea rapidă cu energie, au atras atenția pe scară largă pentru compoziția lor tehnică și principiile de funcționare. Printre componentele lor de bază, Contoare de energie DC servește ca un dispozitiv de măsurare indispensabil, jucând un rol esențial în procesul de încărcare. Pentru a înțelege de ce pilele de încărcare DC trebuie echipate cu contoare de energie DC dedicate în loc de contoare convenționale de energie AC, este necesară o analiză aprofundată din mai multe perspective, inclusiv principiile de încărcare, precizia contorării și funcționarea comercială.

1. Principiile de încărcare ale conversiei AC-DC Determinați punctul de măsurare

Funcția fundamentală a unei grămezi de încărcare DC este de a converti și transmite energie electrică în diferite forme. Puterea furnizată de rețea grădinii de încărcare este curent alternativ (AC), în timp ce bateria EV acceptă și stochează curent continuu (DC). Prin urmare, structura internă a grămezii de încărcare trebuie să utilizeze mai întâi unități de conversie AC/DC, cum ar fi redresoare și module de putere, pentru a converti AC de intrare în DC care se potrivește cu caracteristicile de tensiune și curent ale bateriei. Doar după acest proces de conversie, energia electrică este livrată către interfața de încărcare a EV. Utilizarea unui contor de energie AC pentru măsurarea după această conversie ar fi la fel de eronată ca și utilizarea unui contor de apă brută pentru a măsura volumul de apă potabilă purificată după filtrare.

Contoarele de energie CC sunt conectate în serie în circuitul de ieșire CC după redresor, măsurând direct energia CC convertită care urmează să fie încărcată în baterie. Acest principiu de „contorizare acolo unde se consumă energie” asigură consistența între obiectul contorizat și energia efectiv consumată, punând bazele fizice pentru contorizarea corectă.

2. O cerință imperativă pentru asigurarea reglementării comerciale echitabile și precizie ridicată

Ca unități comerciale de operare, acuratețea datelor de măsurare a energiei din pile de încărcare are un impact direct asupra intereselor economice atât ale operatorilor, cât și ale consumatorilor. Încărcarea DC are de obicei putere mare, durată scurtă de încărcare și costuri mari de încărcare unică, impunând astfel cerințe extrem de stricte privind precizia măsurării.

Contoare de energie DC sunt special concepute și calibrate pentru măsurarea parametrilor DC. Ele pot măsura direct tensiunea și curentul continuu fără conversie suplimentară, calculând astfel puterea și consumul cumulat de energie și reducând la minimum erorile de măsurare introduse de legăturile intermediare.

În plus, procesul de încărcare a vehiculelor electrice este reglat dinamic de sistemul de management al bateriei (BMS), ceea ce duce la fluctuații mari de tensiune și curent (de exemplu, curentul poate varia de la câțiva amperi la sute de amperi). Contoarele profesionale de energie CC sunt proiectate pentru a se adapta acestei caracteristici, bazându-se pe senzori de curent cu liniaritate ridicată (cum ar fi senzori Hall cu buclă închisă sau șunturi de precizie) și ADC (convertoare analog-digitale) de mare viteză și precizie. Excelent precizie de măsurare într-un interval dinamic larg. Menținerea acurateței pe tot parcursul procesului de încărcare – de la încărcare de curent la încărcare la putere de vârf – este garanția tehnică de bază pentru construirea încrederii consumatorilor și evitarea disputelor de soluționare. Aceasta este, de asemenea, o cerință universală specificată în reglementările metrologice globale, cu standarde clare subliniate în normele internaționale, cum ar fi IEC 62053-41 pentru statică. Contoare de energie DC .

3. Fundația de date pentru monitorizarea sistemului și managementul inteligent

Managementul operațional al pilelor moderne de încărcare DC a evoluat dincolo de funcțiile de încărcare de bază, trecând spre inteligență și rețea. În acest proces, contoarele de energie DC oferă mult mai mult decât o citire a consumului final de energie. Ca unități de măsurare de precizie, acestea pot monitoriza în timp real parametrii electrici cheie pe partea de curent continuu, inclusiv tensiunea de ieșire, curentul de ieșire, puterea instantanee și calitatea puterii (cum ar fi ondulația).

Aceste date în timp real formează „sistemul senzorial” pentru gestionarea inteligentă a pilelor de încărcare. Platforma de gestionare a operațiunii poate utiliza aceste date pentru a evalua stabilitatea procesului de încărcare, pentru a efectua diagnosticarea defecțiunilor și avertizarea timpurie necesare (de exemplu, declanșarea opririlor de protecție în caz de supratensiune sau supracurent detectat). Mai important, aceste date servesc drept bază critică pentru realizarea distribuției dinamice a puterii între mai multe pistoale de încărcare dintr-o stație, optimizarea curbelor de încărcare pentru a prelungi durata de viață a bateriei, efectuarea unei analize rafinate a eficienței energetice și pregătirea pentru contorizarea în viitoarele sisteme de flux de energie bidirecțional Vehicle-to-Grid (V2G). Fără datele exacte din partea DC furnizate de contoarele de energie DC, pilele de încărcare ar funcționa doar ca dispozitive de acționare „cutie neagră”, ceea ce duce la compromisuri semnificative în ceea ce privește siguranța, eficiența economică și nivelul lor de inteligență.

Concluzie

Necesitatea folosirii Contoare de energie DC în pile de încărcare DC este determinată în comun de principiul lor de bază de lucru AC-to-DC, cerințele stricte pentru decontarea comerțului echitabil și nevoile aprofundate de management inteligent al operațiunilor. Contoarele de energie DC nu acționează doar ca „scara standard” pentru încărcare corectă, ci și ca „monitor” pentru asigurarea funcționării sigure și stabile a sistemului și, chiar mai important, ca „piatră de temelie a datelor” care sprijină viitorul ecosistem de încărcare inteligentă. Odată cu avansarea tehnologiei de încărcare rapidă către încărcare ultra-rapidă (>350 kW) și chiar încărcare la nivel de megawați, măsurarea precisă și fiabilitatea ridicată a contoarelor de energie CC la niveluri mai mari de putere și condiții de operare mai complexe vor deveni din ce în ce mai vitale și de neînlocuit..