电动汽车充电桩远程计量研究现状

近年来，随着社会经济的发展，环境问题受到了越来越多的关注，在全球范围内，汽油和柴油汽车的碳排放量占碳总排放量的14%[1]，这导致了全球变暖和气候变化问题。新能源汽车因其性能和效率的逐渐提高，以及对解决温室气体排放和全球变暖等环境问题的贡献而受到大众越来越广泛的认可[2-8]。充电桩作为电动汽车的配套设施，同时也作为新基建的七大产业之一，其发展非常迅速[9-11]。根据中国电动充电基础设施促进联盟发布的充电桩运营数据，截至2020年9月，联盟内成员单位总计上报公私充电桩合计141.8万台。同时根据《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》中的愿景，到2025年新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20%左右，这将大大促进充电桩的发展。

充电桩作为一种新出现的电能计量装置，不管是直流充电桩还是交流充电桩都涉及到电能贸易结算[12-13]。2019 年 11 月，国家市场监督管理总局发布 《实施强制管理的计量器具目录的公告》（2019 年第 48 号公告），正式将用于贸易结算的公共类充电桩纳入实施强制管理的计量器具目录中，要求 2020 年 11 月起，不满足 JJG 1148—2018 的公共类交流充电桩，以及不满足 JJG 1149—2018 的公共类直流充电桩停止对外营运，后将充电桩强制检定日期推迟到2023年1月开始。通过对电动汽车充电桩实施强制计量检定，可以保障公共安全、提升产品质量、促进我国新能源汽车在国际上的地位[14-18]。

目前，传统的计量检定方法用一个负载模拟电动汽车进行充电，将标准计量器具串联进电路，在充入设定的电能后用标准计量器具显示值与充电桩显示值比较，从而确定充电桩的显示误差。此方法目前存在着较大的问题，按照JJG 1149-2018《电动汽车非车载直流充电机检定规程》的要求，检定充电桩时，标准表应与被检充电机同步运行，被检充电机显示器末位一字（或最小分度）代表的电能值与所累计的电能之比应不大于被检充电机等级指数的1/10 。检定一台2.0级额定功率为120 kW的直流充电桩，按每个点检定两次计算，需要消耗电能30 kW·h（每检定点10 kW·h，共3个检定点），花费时间至少19分钟。鉴于充电桩数量的爆发式增长，传统的检定方法遇到了很大的挑战，高效、便捷的新方法探索需求日益强烈。

本文主要研究了充电桩远程计量的方法，阐述了现行国家标准对充电桩计量性能的要求，并介绍了本团队以及其他研究人员在远程计量方面的研究成果，最后指出远程计量在应用中亟待解决的问题，为电动汽车充电桩产业发展方向提供参考。