電動汽車(EV)充電行業(yè)正在快速增長。隨著消費者、行業(yè)和政府要求更加環(huán)保的可持續(xù)交通， 充電基礎(chǔ)設(shè)施必須變得更加高效和便利。

與直流充電器不同，交流充電器不使用堆疊式電源模塊，從而實現(xiàn)小型化并節(jié)省成本。單電源模塊架構(gòu)限制了交流充電器在公共充電站的使用，因為交流充電器無法在合理的時間內(nèi)提供所需的電量。相反，充電速度為22kW，更適合住宅電動汽車充電，消費者可以接受更長的充電時間。此外，有些很受歡迎，因為它們只需要一個標準插座。交流充電器利用 電動汽車的車載充電裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

直流充電器的堆疊式電源模塊可提供快速充電時間和超過360kW的充電速度。該電源模塊減少了整體充電時間，但增加了充電器的尺寸，使其更適合公共充電站而不是住宅空間。直流充電器將充電器內(nèi)部的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，使充電器可以直接連接到電池。

無論充電器類型如何，高精度計量解決方案對于確保系統(tǒng)監(jiān)控和計費的可靠能源測量和計算都很重要。

電動汽車充電器的測量

交流和直流充電器需要儀器來確保能源的有效利用并監(jiān)控用于車輛充電的電力。電動汽車 充電的測量分為三類：

· 交流計量：交流計量測量進入和離開電網(wǎng)的能量。將現(xiàn)有計量設(shè)備集成到交流充電器中以允許直接連接到電網(wǎng)的趨勢日益增長。

· 直流電源模塊電流檢測：儀器通常與電源模塊分開，但可能需要額外的高精度電流監(jiān)控。當在直流充電器的電源模塊之間使用時，隔離放大器會監(jiān)控模塊的性能。

· 直流計量：直流充電器可以有多種類型的架構(gòu)，因為堆疊的電源模塊會增加或減少充電設(shè)備的額定功率。有時在直流充電器的輸出端會有一個最終計量點(直流計量)來測量進入車輛的電壓，確保消費者無需為直流充電器與車輛充電插座之間的功率損耗付費，如圖1所示。

圖1： AC/DC充電器內(nèi)的儀表和電流感測

被測量的傳感器

設(shè)計人員使用各種傳感器對交流和直流充電器進行測量。電流傳感器和分流電阻器是最常見的。有許多不同的方法來測量功率以進行能量計算，但單獨的實施方式為設(shè)計人員提供了更大的靈活性和對測量的控制。分立解決方案將精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)與外部微控制器配對，以測量電流互感器或分流傳感器三相的電流和電壓(稱為多相儀表架構(gòu))。為了滿足ANSI(美國國家標準協(xié)會)C12 Class 0.5m或Class 0.2m等嚴格標準， ADC必須非常準確。高信噪比、低噪聲和低增益誤差也是ADC 的特點。這是決定是否適合您的計量應用時需要考慮的一個因素。

如果您決定使用電流互感器作為傳感器，您的儀器將需要高精度的多通道精密ADC 。具有集成相位延遲的ADS131M08 24位ADC使您能夠超越ANSI C12測量標準。ADS131B04-Q1適用于具有更嚴格偏移誤差和漂移規(guī)范的直流 充電器。對于這種設(shè)計的ADC，可能需要使用屏蔽來保護儀器免受磁調(diào)制的影響。這對于電表準確檢測用電設(shè)備使用的能源非常重要。

分流傳感器儀表架構(gòu)要求與電流互感器具有相同的精度，但需要相間和數(shù)據(jù)隔離。分流傳感器本質(zhì)上是抗磁的，無需屏蔽，并允許以更低的成本和更小的外形尺寸進行設(shè)計。AMC131M03 24位隔離式ADC具有集成的數(shù)據(jù)和電源隔離功能，并提供超過國際無線電擾動特殊委員會 (CISPR) 11和25標準的輻射發(fā)射性能。該ADC提供具有高信噪比和低增益誤差的高精度測量，同時保持7070V PEAK增強隔離和5000V RMS隔離達1分鐘。

表1列出了針對各種儀器架構(gòu)的精密ADC建議。

表1：推薦用于各種交流和直流儀表傳感器的精密ADC 。

結(jié)束

隨著對交流和直流充電器的要求不斷提高，擁有高精度的計量解決方案變得更加重要。精密ADC可實現(xiàn)精確的能源計算，并提供構(gòu)建環(huán)境可持續(xù)交通基礎(chǔ)設(shè)施所需的靈活性。