1 電動汽車充電站充電模式
目前國內提(ti)出了多種(zhong)電(dian)動汽車充電(dian)站(zhan)模式，主要有常規充電(dian)、快(kuai)速充電(dian)和機械充電(dian)三種(zhong)。

1.1 常規充電

常規充電方式，采用小電流的恒壓或恒流充電，充電電流約為15 A，充電時間一般為5 ～ 8 h，甚至長達10 ～ 20 多個小時。常規充電的充電器和安裝成(cheng)本比(bi)較低(di)，可充分利用電(dian)(dian)力低(di)谷(gu)時段進行充電(dian)(dian)，降低(di)充電(dian)(dian)成(cheng)本，提高充電(dian)(dian)效率和延長電(dian)(dian)池的使用壽命。

常規充(chong)(chong)電模(mo)式的主要缺點為充(chong)(chong)電時間過(guo)長，有緊(jin)急運(yun)行需求(qiu)時難以滿足。

1.2 快速充電

快速充電又稱應急充電，是以較大電流短時間在電動汽車停車的20 min ～ 2 h 內，為其提供短時充電服務，一般充電電流為150 ～ 400 A。相對常規充電模式，快速充電也存在一定的缺點: 充電器充電(dian)效率較低，且相應的(de)(de)工作和安裝成(cheng)本較高。由(you)于采用快(kuai)速充電(dian)，充電(dian)電(dian)流大，這就對充電(dian)技術方法(fa)以及充電(dian)的(de)(de)安全性提出了更高的(de)(de)要求，同時計(ji)量(liang)收費(fei)設計(ji)也需特(te)別(bie)考慮。

1. 3 機械充電

電(dian)(dian)動汽車用(yong)(yong)(yong)戶可租用(yong)(yong)(yong)充滿電(dian)(dian)的蓄(xu)電(dian)(dian)池，更換(huan)已經耗盡的蓄(xu)電(dian)(dian)池，有利于提高車輛使用(yong)(yong)(yong)效(xiao)率，也(ye)提高了(le)用(yong)(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)(yong)的方便性和(he)快捷性。

2 電動汽車充電電能計量存在的問題(ti)

2.1 對(dui)充電站電能質(zhi)量(liang)的(de)影響

電動汽(qi)車蓄(xu)電池(chi)充電屬(shu)非線性(xing)負荷(he)，充電過程中會(hui)產生(sheng)諧(xie)波，諧(xie)波會(hui)對電網造成(cheng)諧(xie)波污染(ran)，引(yin)起線路或變壓器附加損(sun)耗(hao)增加和(he)發(fa)熱(re)，造成(cheng)系統的電感、電容(rong)發(fa)生(sheng)諧(xie)振，使諧(xie)波進一步(bu)放大。電動汽(qi)車蓄(xu)電池(chi)充電屬(shu)容(rong)性(xing)負荷(he)，負荷(he)功(gong)率(lv)因(yin)數偏低(di)，不滿足供(gong)電公司對用戶功(gong)率(lv)因(yin)數大于0.9 的要求。

另(ling)外，當電(dian)(dian)(dian)動汽車采用大(da)電(dian)(dian)(dian)流快速充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)時(shi)，會形成150 ～ 600 A 的(de)大(da)電(dian)(dian)(dian)流，這可(ke)能(neng)會造成電(dian)(dian)(dian)網不穩定，并且過(guo)分密(mi)集(ji)的(de)集(ji)中充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)可(ke)能(neng)導(dao)致充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)站瞬時(shi)負荷過(guo)大(da)，對電(dian)(dian)(dian)網的(de)負荷調節能(neng)力、載荷能(neng)力以及電(dian)(dian)(dian)源容量均(jun)造成考(kao)驗。

2.2 充(chong)電站電能計量難點(dian)

對以(yi)上問(wen)題，安(an)裝(zhuang)在(zai)較(jiao)大(da)型(xing)充電站的(de)電能(neng)計量(liang)(liang)裝(zhuang)置，必須(xu)具備諧波計量(liang)(liang)、監測及消除功能(neng)，以(yi)及直流電能(neng)計量(liang)(liang)功能(neng)和寬(kuan)負載計量(liang)(liang)功能(neng)。這對目前(qian)廣泛(fan)使用的(de)智能(neng)電能(neng)表(biao)提出了更為嚴苛(ke)的(de)要求。

對于同(tong)一充(chong)(chong)電(dian)站同(tong)時(shi)(shi)擁(yong)有快充(chong)(chong)和(he)慢充(chong)(chong)的(de)情(qing)況下，如何調整充(chong)(chong)電(dian)負荷，使(shi)為快速(su)充(chong)(chong)電(dian)設定的(de)容(rong)量(liang)在常規充(chong)(chong)電(dian)的(de)情(qing)況不致于造(zao)成(cheng)容(rong)量(liang)冗余。且由于充(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間(jian)分散，如何調整充(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間(jian)，使(shi)充(chong)(chong)電(dian)站可以(yi)在低谷時(shi)(shi)段起到削峰填谷、提高負荷利用(yong)率的(de)作用(yong)，都成(cheng)為目前電(dian)動(dong)車充(chong)(chong)電(dian)站計量(liang)點配置的(de)難題。

3 充電站電能(neng)計量問(wen)題分(fen)析及(ji)對(dui)策

3.1 諧波(bo)對電能表計量準確性(xing)的影響

電動汽車充電設備所產生的諧波以及容性負荷性質，也對電能計量裝置提出了較高的工作要求。全電子式電能表的計量原理如圖1 所示。
 
電(dian)子式(shi)(shi)電(dian)能(neng)表(biao)的(de)誤(wu)差主要源于其(qi)輸入部分，由(you)于電(dian)能(neng)表(biao)輸入部分僅對基波(bo)(bo)信號進行變(bian)送，當電(dian)壓(ya)、電(dian)流(liu)波(bo)(bo)形(xing)發生畸變(bian)時，磁通不能(neng)相應(ying)地(di)發生線性變(bian)化(hua)而產生誤(wu)差，影(ying)(ying)響(xiang)了電(dian)能(neng)表(biao)整體的(de)計(ji)(ji)量(liang)精度(du)。但絕大部分電(dian)子式(shi)(shi)電(dian)能(neng)表(biao)在0 ～ 1 kHz 范(fan)圍內對諧(xie)波(bo)(bo)功率(lv)的(de)響(xiang)應(ying)和(he)對基波(bo)(bo)功率(lv)的(de)響(xiang)應(ying)大致相同，因此它基本(ben)上(shang)能(neng)計(ji)(ji)量(liang)基波(bo)(bo)電(dian)能(neng)和(he)全部諧(xie)波(bo)(bo)電(dian)能(neng)，反映的(de)電(dian)能(neng)值(zhi)可(ke)表(biao)示為W = W1 +Σni = 2 Wi 。因此對于充(chong)電(dian)站電(dian)能(neng)表(biao)應(ying)采用全波(bo)(bo)電(dian)能(neng)表(biao)計(ji)(ji)量(liang)方(fang)式(shi)(shi)，避免諧(xie)波(bo)(bo)對計(ji)(ji)量(liang)裝(zhuang)置的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。

3.2 沖擊負荷對(dui)計量的影響

在(zai)快速充(chong)電模式下，充(chong)電站會對電網產生沖擊性(xing)負荷(he)，其對系統的影響主要表現在(zai)使(shi)波(bo)形畸變(bian)嚴(yan)重、無規律，可能造成不同周(zhou)期內的波(bo)形存(cun)在(zai)幅值、相位和頻率的波(bo)動。由于功率變(bian)化迅(xun)速，容易造成系統電壓閃變(bian)使(shi)電壓波(bo)形出現凹陷或突出。所以，沖擊性(xing)負荷(he)也給電能計(ji)量(liang)表計(ji)量(liang)誤差(cha)帶來很(hen)大的隨機性(xing)。

同(tong)樣的(de)計量(liang)表(biao)針對不同(tong)時間的(de)同(tong)一沖(chong)擊負(fu)荷，其(qi)所計量(liang)的(de)電(dian)量(liang)可能有(you)很大差(cha)(cha)(cha)別。例如，某軋鋼廠(chang)在(zai)生產(chan)中進(jin)行校驗，其(qi)電(dian)子(zi)表(biao)誤差(cha)(cha)(cha)可達(da)－12.45%，而在(zai)停產(chan)時校驗，誤差(cha)(cha)(cha)僅為(wei)+0.28%。沖(chong)擊負(fu)荷造成計量(liang)誤差(cha)(cha)(cha)的(de)主要原因是采樣的(de)頻譜泄漏。

針對沖擊(ji)性負荷，由于數字式計(ji)量(liang)表中所(suo)采用的(de)FFT 在(zai)時(shi)域中沒有局部變化(hua)的(de)能(neng)(neng)力，所(suo)以可以考慮將具有良好時(shi)－ 頻(pin)局部變化(hua)特征的(de)小(xiao)波變換(huan)應用在(zai)電能(neng)(neng)表中，兩種方法結(jie)合使用，以計(ji)量(liang)在(zai)沖擊(ji)性負荷的(de)情況下用戶(hu)所(suo)消耗(hao)的(de)實際電能(neng)(neng)。

3.3 電能表的寬負載計量能力

電(dian)動汽(qi)車充(chong)(chong)電(dian)分為(wei)快充(chong)(chong)和(he)慢充(chong)(chong)兩種模式(shi)。快充(chong)(chong)模式(shi)時(shi)，充(chong)(chong)電(dian)時(shi)間(jian)較短，回(hui)路中的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)(liu)卻很大(da)，有時(shi)會達到150 ～ 600 A; 而慢充(chong)(chong)模式(shi)時(shi)，充(chong)(chong)電(dian)時(shi)間(jian)較長，在充(chong)(chong)電(dian)回(hui)路中形成的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)(liu)較小。因此電(dian)能計量裝置必(bi)須具備從小電(dian)流(liu)(liu)到幾百安大(da)電(dian)流(liu)(liu)的(de)測量范圍，對電(dian)能計量來講，是一個技術難題。

對于這一難題，可以在大電流時采取并聯均流的方法，原理如圖2 所示。
 
采(cai)用N 個(ge)電(dian)(dian)(dian)源并聯構成(cheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)源系(xi)統向(xiang)負(fu)(fu)載(zai)(zai)供電(dian)(dian)(dian)，每個(ge)電(dian)(dian)(dian)源的(de)功率為負(fu)(fu)載(zai)(zai)所需功率的(de)1 /N。運行時，每個(ge)電(dian)(dian)(dian)源平均承(cheng)擔負(fu)(fu)載(zai)(zai)功率。某一個(ge)電(dian)(dian)(dian)源發(fa)生(sheng)故障時，供電(dian)(dian)(dian)并不(bu)中斷(duan)，僅(jin)僅(jin)是最(zui)大供電(dian)(dian)(dian)能(neng)力有所降低，不(bu)會影(ying)響負(fu)(fu)載(zai)(zai)的(de)正常工作。

這種方式要求并(bing)聯運行的(de)(de)(de)(de)每個電源(yuan)平均承擔負載功率(lv)，這并(bing)不(bu)是(shi)(shi)簡單地(di)將多(duo)個電源(yuan)的(de)(de)(de)(de)輸出端接在(zai)一(yi)起(qi)就能做到的(de)(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)電源(yuan)輸出參數(shu)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)展，僅僅通(tong)過簡單的(de)(de)(de)(de)串(chuan)、并(bing)聯方式還(huan)不(bu)能完全保證整個擴(kuo)(kuo)展后(hou)的(de)(de)(de)(de)電源(yuan)系統穩(wen)定(ding)可(ke)靠地(di)工作。不(bu)論電源(yuan)模塊是(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)壓還(huan)是(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)流，均存在(zai)一(yi)個“均壓”、“均流”的(de)(de)(de)(de)問(wen)題，而解(jie)決方法的(de)(de)(de)(de)不(bu)同，對整個電源(yuan)擴(kuo)(kuo)展系統的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、可(ke)靠性(xing)都有很大的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。

4 結語

未來，電動汽車對電力市場的增供擴銷會起到重要的拉動作用。由電力企業發展經營電動車充電站具有先天優勢，而準確計量更成為電力企業在占有電動車充電站發展市場中最為關鍵的環節。早日解決電動車充電計量中的各種難題，將推動新能源汽車的普及。