發(fā)布時間：2022年07月12日               作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵士）

LMG600系列功率分析儀提供高精度的交流和直流功率和能量測量，并提供全方位的功能，對充電樁進行符合性測試。

根據(jù)EN 50470-3和IEC 61851-23相關(guān)標準，在型式檢驗試驗中規(guī)定的所有所需信號都將被測量和處理。

過程信號接口可以直接并同時捕獲安裝在充電樁內(nèi)的多個數(shù)字電能表的脈沖輸出，以確定其測量的能量。快速且功能強大的千兆以太網(wǎng)接口確保LMG可靠地集成到測試平臺中，進行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)后處理。ZES ZIMMER功率分析儀提供了一個通用的python腳本用于符合性驗證，也可以提供額外的軟件工程支持來實現(xiàn)特定的測試平臺需求。

測試平臺繼集成和測量結(jié)果評估

為了將LMG600功率分析儀完全集成到遠程控制的試驗臺環(huán)境中，ZES ZIMMER可根據(jù)要求提供涵蓋所述自動化驗證程序的通用腳本。它提供了一個現(xiàn)成的、文檔齊全的python，包括控制接口的閉合和開路、數(shù)據(jù)的寫入、讀取等等。我們可以根據(jù)用戶的特定設(shè)置和測試過程提供定制的軟件工程支持，包括對結(jié)果的后續(xù)評估，導(dǎo)出為所需的任何通用格式(CSV導(dǎo)出已經(jīng)實現(xiàn))。

功率分析儀可實現(xiàn)以下自動化功能：

? 數(shù)據(jù)交換：從LMG600傳輸所有相關(guān)讀數(shù)和脈沖計數(shù)到測試平臺主軟件。

? 評價：在整個充電過程中，功率分析儀測量的能量與充電樁電能表測量的能量進行比較和評估。

? 測量不確定度計算：對于每個測量周期，包括Z后一個測量周期，可以計算測量不確定度，以進行Z終和相關(guān)的偏差評估。

導(dǎo)出結(jié)果：將測量和評價結(jié)果導(dǎo)出為通用格式。

LMG600功率分析儀的快速千兆以太網(wǎng)接口，確保了LMG與測試平臺上位機之間可靠地和快速的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)后處理。ZES ZIMMER提供了一個通用的python腳本進行符合性驗證，也可以提供額外的軟件工程支持來實現(xiàn)用戶特定的測試平臺集成需求。

測量不確定度

所使用的功率分析儀和電流傳感器的組合精度必須很高，否則兩者引入的誤差將主導(dǎo)充電樁能量計量的整體測量偏差。Z終整個測量裝置的總偏差計算公式為:

這種測量不確定度的考慮甚至可以在充電過程中，基于每個測量點和測量周期進行計算。

雖然現(xiàn)在的功率分析儀提供了輔助的量程選擇(Auto Range)，但這種輔助自動化并不總是有益的。在快速且連續(xù)變化的測量點上，例如上圖所示的上升和下降階段，Auto range會導(dǎo)致頻繁的量程檔位切換，由于量程檔位切換需要時間，而切換過程中測量到的數(shù)值是不能保證準確性的，所以將出現(xiàn)測量間隙。

相應(yīng)地，一些測量周期無法完成，數(shù)據(jù)不得不丟棄。在實際中避免該情況的有效措施是使用手動量程（Manual Range）并選擇一個固定量程檔位，該檔位的測量范圍上限，可以覆蓋測試中可能出現(xiàn)的Z大值。

這樣可以避免量程檔位的頻繁切換，進而避免了測量間隙的產(chǎn)生。然而，對于充電樁輸出功率開始爬升的那些測量點，或者在輸出功率下降期的末端測量點，其測量結(jié)果的相對誤差就高于穩(wěn)態(tài)輸出期間的誤差。功率分析儀的測量誤差通常表示為以下形式： 

power error tolerance = ± (% of power reading + % of power range)

在測量周期內(nèi)確定測量不確定度時必須考慮到這一點，這同樣也適用于功率輸出下降期。所以下面的參數(shù)需要在整個充電過程持續(xù)時間內(nèi)得到優(yōu)化：

· 爬升坡度：爬升和下降的坡度越陡峭，他們的持續(xù)時間在整個充電周期中的占比就越低。

· 測量持續(xù)時間：電能表脈沖數(shù)的Z小數(shù)值越高，穩(wěn)態(tài)階段的比重越大，相比于爬升和下降階段。

標準IEC 61851-23對電動汽車直流充電樁提出了規(guī)定要求， 包括一些對于爬升坡度Z小值的規(guī)定，為了讓爬升階段的時間盡可能地短，進而其在整個充電過程測量持續(xù)時間內(nèi)所占地比重，保持在一個合理地數(shù)值范圍內(nèi)。

LMG600系列功率分析儀可配備A功率模塊，給用戶提供高精度的直流測量。該設(shè)備將提供可溯源到PTB(國家計量研究所)的校準證書，或根據(jù)用戶要求，提供DAkkS認證的校準證書。

· 帶寬: DC, 0.05 Hz … 10 MHz

· DC 功率精度 (Z優(yōu)): ± (0.032 % * 讀數(shù) + 0.06 % * 量程)

· AC 功率精度 (45 Hz…65 Hz): ± (0.015 % * 讀數(shù) + 0.01 % * 量程)

· 時間精度: ± 50 ppm

· 電壓輸入: 300 mV – 1000 Vrms 直接輸入 (可用高壓分壓器來擴展量程-HST)

· 電流輸入: 500 μA – 32 Arms 直接輸入 (可用電流傳感器來擴展量程-PCT)

在計算能量測量的潛在誤差時，重要的是要了解儀器如何計算功率和能量，即測量在哪里確切地開始和結(jié)束，哪些采樣值被包含在測量值中，哪些不包含。只有這樣才有可能判斷功率分析儀讀數(shù)背后的值是否與電能表脈沖計數(shù)的評估間隔足夠匹配。不是所有的制造商對這類信息都是透明的，即使他們是透明的，他們可能不會提供方法來確保功率分析儀和電能表是在完全相同的時間段進行能量值比對。上面提到的通用Python腳本正是這樣做的，并確保ZES ZIMMER的LMG600測量和評估具有Z大的可實現(xiàn)精度。

為了擴展LMG600的電流量程，PCT系列的傳感器（如圖6）可以提供極高精度并可做到即插即用，如型號的自動識別和變比的自動設(shè)定，并且有功率分析儀進行直接供電，非常的方便快捷。PCT系列傳感器DC精度Z高可到± 0.0035 %，如此小的誤差在LMG600內(nèi)引起的額外電流誤差將是極低的。即插即用的PCT傳感器可提供豐富的量程，200A（DC3000A）~2000A（DC3000A）或更高

參考系統(tǒng)的每個組成部分(LMG600功率分析儀+ A模塊+ PCT磁通門傳感器)的高精度為電動汽車充電樁能量計量的測試和認證提供了堅實的基礎(chǔ)。通過對LMG600的精細控制，在適用標準的有效框架內(nèi)，減少或完全避免了對測量不確定度的系統(tǒng)性和原理性影響。對于測試平臺集成和型式試驗認證審核程序的具體問題，ZES ZIMMER應(yīng)用專家可提供他們的專業(yè)知識支持您。