電動汽車充電領(lǐng)域正在迅速發(fā)展。隨著消費者、行業(yè)和政府對環(huán)保、可持續(xù)交通工具的需求增加，電動汽車充電設(shè)施必須更加高效和便捷。

與直流充電方式不同，交流充電方式不需要堆疊式電源模塊，因此結(jié)構(gòu)更緊湊且成本更低。然而，由于其單一的電源模塊架構(gòu)，交流充電設(shè)備在公共充電站的應(yīng)用受到限制，因為它們無法在合理的時間內(nèi)提供所需電量。相反，交流充電方式的22kW充電速度更適合長時間充電的家用場景。此外，一些交流充電樁只需一個標準插座即可使用。交流充電設(shè)備通過將交流電轉(zhuǎn)換為直流電來為電動汽車充電。

而直流充電方式則通過堆疊式電源模塊來提高充電速度，最高可達360kW以上。雖然堆疊式電源模塊縮短了總充電時間，但增加了充電器的尺寸，使其更適合用于公共充電站而非家庭。直流充電方式在充電器內(nèi)部將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，因此可以直接連接到電池組。

無論采用何種充電方式，高精度計量解決方案對于確保系統(tǒng)監(jiān)測和計費所需的可靠能源測量和計算都至關(guān)重要。

電動汽車充電器計量分為三類：交流計量、直流電源模塊電流檢測和直流計量。交流計量可以測量進出電網(wǎng)的能量，目前的趨勢是將傳統(tǒng)計量裝置集成到交流充電設(shè)備中，以便直接連接電網(wǎng)。盡管計量通常與電源模塊分開，但在某些情況下可能需要進行額外的高精度電流監(jiān)測。當直流充電設(shè)備的電源模塊之間使用時，隔離式放大器會監(jiān)測模塊運行狀況。直流計量則用于測量進入車輛的電壓，并確保消費者無需為直流充電設(shè)備與車載充電插座之間的耗散功率付費。

　　圖 1：交流/直流充電器內(nèi)的計量和電流檢測

計量用傳感器

在電力系統(tǒng)中，設(shè)計人員常常需要對交流和直流浪涌進行精確的計量。為此，他們通常使用電流互感器和分流電阻器這兩種設(shè)備。雖然功率和電能的測量方法有很多種，但分立式架構(gòu)為設(shè)計者帶來了更大的便利性和控制能力。

分立式解決方案是將高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）與外部微控制器結(jié)合使用，從電流互感器或分流傳感器的三相電流和電壓中獲取數(shù)據(jù)。這種多相計量架構(gòu)被稱為分立式解決方案。為確保準確性，所使用的ADC必須符合嚴格的標準，如**國家標準協(xié)會（ANSI）C12 0.5 級或0.2 級儀表等標準。此外，高信噪比、低噪聲和小增益誤差也是選擇ADC的重要因素。

當選擇電流互感器作為感應(yīng)元件時，為了超越ANSI C12的計量標準，建議使用高精度的多通道精密ADC。ADS131M08是一個集成了相位延遲功能的24位ADC，非常適合此類應(yīng)用。而對于具有更嚴格失調(diào)電壓誤差和漂移規(guī)格的直流電動車充電器，ADS131B04-Q1是一個很好的選擇。無論選用哪種ADC，都需要確保其免受外界磁性干擾，以確保測量的準確性。

與電流互感器類似，分流傳感器計量架構(gòu)也對精度有嚴格的要求，但它需要實現(xiàn)相間隔離和數(shù)據(jù)隔離。由于分流傳感器本身具有良好的抗磁性，因此無需額外的屏蔽措施，這有助于降低成本并減少尺寸。AMC131M03是一個24位隔離式ADC，它集成了數(shù)據(jù)和電源隔離功能，并且其輻射發(fā)射性能遠超過了相關(guān)標準。這款A(yù)DC具有高信噪比、小增益誤差，能夠提供高精度的測量結(jié)果。

　　表 1 列出了針對不同計量架構(gòu)的高精度 ADC 建議。

　　表 1：針對不同交流和直流計量傳感器而推薦的高精度 ADC