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为Taycan做准备 保时捷研发DC电能表测量汽车的充电量

盖世汽车 余秋云

如果你喜欢运动型驾驶,又不喜欢长时间为汽车充电,那么保时捷Taycan车型可能适合你,因为该车型无需4分钟就可以充满电,而且NEDC工况下的续航里程为100km。当然,电动汽车车主都希望可以采用高功率充电基础设施为汽车充电。

不过,如今德国的公共电动汽车充电桩大多提供交流电(AC),充电输出功率较低,需要花费几个小时才能给电动汽车充满电。而直流(DC)充电站的输出功率高达350千瓦,充电速度更快,被称为“大功率充电桩”,为Taycan跑车充电只需要几分钟。

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但是,目前却没有符合校准规则的测量技术,也没有合法的方法能够测量充电过程中汽车消耗的电量。符合规定的测量技术需要进行合格评定,并获得德国国家计量所(PTB)的批准。PTB会审查技术系统,评定是否系统符合德国各种测量和校准规则。由于现在尚未有经过认证的DC高功率充电桩,也不确定在Taycan车型推出之时是否此种充电桩就会存在,因此,保时捷工程团队的专家自主研发了一种保时捷DC电能表(Porsche DC Energy Meter),即为容量高达350千瓦的DC充电系统研发的、经过认证的电能表。

在充电站测量传输给电动汽车的电量非常复杂,在家中,用户都是同一个,一年只读一次电表就可以了,但是公共充电桩的用户却是不同用户循环往复。保时捷工程团队表示,研发的保时捷DC电能表需要能够满足以下条件:识别用户,记录充电时间,测量充电过程中的电流、电压和时间,随后此类测量数据可用于计算电力活动,而且需要通过后端传输至充电站商家,而商家会向客户发送详细的发票。

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研究人员面临的另一个挑战是,充电站自身内部的空间非常小,大多都被连接插座、充电电缆以及集成式冷却和充电控制部件所占据。为了添加额外的技术,工程师们决定设计一种两部制系统,其中包括DC电能表以及测量电流和电压的传感器,后者被连接到电动汽车和充电站之间的电路上,能够测量高达500安培的电流以及高达1000伏的电压。

传感器会将测量到的数值传输至DC电能表上,该电能表只有半升饮料罐大小。该电能表会记录数据,并计算出传输的能量,与客户数据连接,随后将所有数据打包成一个具备独特签名的元组(无法再编辑的数据集),后端操作人员会接收到该元组,并将其写入发票。此外,客户可以通过应用程序等软件与后端操作人员联系,检查在哪消耗了多少电量。当然,此类信息也会在充电时实时显示在保时捷工程团队的LC显示屏上。

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为了确保无人打开该传感器或DC电能表,其外壳设计是完全关闭和密封的。2019年底,该装置将获得PTB的批准,现在为获得批准的评估标准也已确定。需要评估的因素包括设计和操作、是否与环境兼容、在操作时,是否充电站和软件符合测量和校准规则。(文中图片均来自保时捷官网)

来源:盖世汽车

作者:余秋云

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