國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心（計(jì)量中心） 陳 輝

新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，“智能有序充電、鄰近車(chē)位共享、統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”的充電網(wǎng)絡(luò)已見(jiàn)雛形，為規(guī)范電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備投運(yùn)前質(zhì)量檢測(cè)工作，保障新能源車(chē)車(chē)主的充電貿(mào)易公平，確保充電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對(duì)每個(gè)充電設(shè)施的內(nèi)置計(jì)量器具進(jìn)行檢定，內(nèi)置計(jì)量器具由充電設(shè)備供應(yīng)商完成設(shè)備生產(chǎn)后，100%進(jìn)行檢定后，檢測(cè)合格后方可將內(nèi)置計(jì)量器具裝入充電設(shè)備。本文重點(diǎn)介紹充電設(shè)施內(nèi)置分流器的檢定/校準(zhǔn)，介紹直流分流器檢定裝置校準(zhǔn)結(jié)果不確定評(píng)定。

1 直流分流器檢定裝置概述

1.1 直流分流器檢定裝置工作原理

直流電能表外附分流器（以下簡(jiǎn)稱分流器）配合直流電能表使用，是測(cè)量直流電流的工作用四端電阻量具，由兩個(gè)銅接頭及其之間的板狀或棒狀電阻元件組成，電壓降由安裝在分流器接頭上的電位端子引出，如圖1所示。

圖1 連接示意圖

本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)采用直流標(biāo)準(zhǔn)源法，直流電能表檢定裝置輸出通過(guò)分流器的標(biāo)準(zhǔn)電流源，用數(shù)字多用表對(duì)分流器兩端電壓進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)得的電壓值除以直流電能表檢定裝置輸出的電流值，即得到分流器的電阻測(cè)量值，將其與分流器的標(biāo)稱電阻值進(jìn)行比較即得到分流器的電阻誤差值，其檢定原理框圖如圖2。

圖2 分流器檢定裝置原理框圖

1.2 測(cè)量依據(jù)

《JJG 1069-2011》《直流分流器》。

1.3 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為直流分流器檢定裝置XL-9201T3。

1.4 被測(cè)對(duì)象

適用于輸入額定電流5A～10kA、準(zhǔn)確度0.02級(jí)～2級(jí)，由銅接頭及其之間的板狀或棒狀電阻元件組成的直流分流器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。

1.5 測(cè)量方法

采用直流標(biāo)準(zhǔn)源法，將分流器接入到對(duì)應(yīng)的分流器工裝，小信號(hào)測(cè)試線可靠連接，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電流源給分流器額定電流，測(cè)試分流器輸出的小信號(hào)，計(jì)算出分流器的實(shí)測(cè)值，分流器的實(shí)測(cè)值W’與分流器的標(biāo)稱值W 比較，按下式計(jì)算出相對(duì)誤差γ。

1.6 數(shù)學(xué)模型

圖3 標(biāo)準(zhǔn)電流源法示意圖

其中Δ 為電量絕對(duì)誤差，其余符號(hào)同(1)式。

1.7 方差以及傳播系數(shù)

2 不確定度分析及評(píng)定

以校準(zhǔn)FL-2，0.2級(jí)，75mV/600A 直流分流器為例，給定電流：100A，測(cè)量小信號(hào)12.5mV 為例，其不確定度的主要來(lái)源有：標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1；測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1

標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差為0.02%，即分散區(qū)間的半寬為a=0.02%，在此區(qū)間可認(rèn)為服從正態(tài)分布(k=)，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ(γW02)=0.02%/=0.0115%

2.2 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2

在額定工作條件下，對(duì)型號(hào)為FL-2，0.2級(jí)，75mV/600A 直流分流器的100A 點(diǎn)進(jìn)行10次測(cè)量，得到以下數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）：

表1

用貝塞爾公式計(jì)算，相對(duì)不確定度分量為：u2rel（Ux）=0.002156%

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不確定度

2.4 擴(kuò)展不確定度

取k=2。則在此點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度為Urel= k×urel=2×0.012%=0.024%。

3 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證

采用傳遞比較法，即用計(jì)量檢定裝置測(cè)量一只穩(wěn)定的被檢二等標(biāo)準(zhǔn)電阻100Ω，然后將該被檢送上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的部門(mén)進(jìn)行檢定后。若計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的擴(kuò)展不確定度（k=2）分別為U和U0，它們的測(cè)量結(jié)果分別為y 和y0,則應(yīng)滿足：

當(dāng)U0≤U/3成立時(shí)，U0可忽略不計(jì),即|y-y0| ≤U

表2

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)對(duì)整套裝置不確定度的評(píng)定和驗(yàn)證結(jié)果，該裝置穩(wěn)定可靠，保障國(guó)家計(jì)量單位制的統(tǒng)一和量值傳遞的一致性、準(zhǔn)確性。為電力經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及計(jì)量監(jiān)督管理提供公正、準(zhǔn)確的檢定、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或結(jié)果，對(duì)供電區(qū)域內(nèi)的直流系統(tǒng)中的電能計(jì)量器具提供準(zhǔn)確的量值傳遞，實(shí)現(xiàn)直流分流器全省統(tǒng)一檢定和管理，為新能源電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)置直流計(jì)量器具檢測(cè)提供堅(jiān)強(qiáng)保障，大力推進(jìn)全省新能源電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備的發(fā)展。