具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中已经投入运行的充电桩和非车载充电机的电能计量方案均较为粗糙、不够规范，设计无法满足强制检定要求，为了解决如上已经投入运行的充电桩和非车载充电机的电能计量方案均较为粗糙、不够规范，设计无法满足强制检定要求的问题，本申请提出了一种多功能集成式直流电能检定装置。

本申请的一种实施例提供了一种多功能集成式直流电能检定装置，如图2所示，上述检定装置用于直流电能检定，上述检定装置包括大屏幕操作台、主控单元、大电压源、大电流源、小信号电压源、程控辅助电源、直流电压电流表、时钟基准和待测电能接口，上述大屏幕操作台与上述主控单元通信，上述大电压源、上述大电流源、上述小信号电压源、上述程控辅助电源和上述电压电流表分别与上述主控单元通信，上述时钟基准接入上述主控单元。

上述方案中，包括大屏幕操作台、主控单元、大电压源、大电流源、小信号电压源、程控辅助电源、直流电压电流表、时钟基准和待测电能接口的多功能集成式直流电能检定装置，可以实现对接入的直流电能实现检定。

上述多功能集成式直流电能检定装置对充电桩的电能实现检定的具体的原理是：本检定装置集成了大屏幕操作台和先进的主控单元，通过高精度时钟基准的同步信号，协同控制大电压源、大电流源、小信号电压源、程控辅助电源、和高精度电压电流表，可实现同步精准输出高精度大电压和大电流，实现对直流充电桩(即充电桩内新型直流电能表)的相关检定，以及可同时实现其他接入式电能检定和标准电能检定，并创造式地可以通过高精度电压电流表实现对以上电能的比较法检定。

上述多功能集成式直流电能检定装置还用于接入式电能检定、标准电能检定和比较法电能检定，其中接入式电能检定是指对接入的分流器外附式间接接入的直流电能表进行检定，标准电能检定是指利用标准电能表来对直流电能进行检定，比较法电能检定是指采用比较的方法实现对充电桩的检定，具体，通过比较充电桩的实际的电能值和显示的电能值实现检定。

本发明由于集成了多种检定方法和多种检定功能，对直流充电桩上特殊直流电能表可实现有效可靠便捷的检定，其中，特殊直流电能表是指市场上各厂家为了适应不同类型生产需求而制作的非标准直流电能表。大大的提高了对相应充电桩的检定效率，同时也避免了以往依靠交流电能表来对充电桩进行电能贸易的损耗责任划分问题。本装置亦可同时检定其他标准类型或非标类型的普通直流接入式或间接接入式电能表，相对于以往市面上原有的单一式单功能的分门别类的检定方法，不需要额外提供标准源就能改善检定的多样性和有效性，大大简化了相应直流电能检定的操作复杂性。具体地，上述大电压源的电压的范围为10mV～1150V。

具体地，上述大电流源的电流的范围为1mA～600A。

具体地，上述小信号电压源的电压的范围为100uV～4.4V。

具体地，程控辅助电源主要实现的功能是对不同类型直流电能表检定时的供电需求。

具体地，上述大电压源、上述大电流源、上述小信号电压源、上述程控辅助电源和上述电压电流表分别与上述主控单元通信，可以采用无线通信或者有线通信的方式。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述检定装置还包括计算机检定系统，上述计算机检定系统与上述主控单元通信。上述计算机检定系统主要实现的功能是对整个检定过程进行全自动的程序化检定操作并出具相应的检定结果。

本申请的一种实施例中，上述检定装置包括操作台和台体前面板，上述台体前面板位于上述操作台上，上述待测电能接口集成在上述台体前面板上。大电压标准源、大电流标准源、小信号电压源、程控辅助电源位于操作台的下方，大电压标准源的输出端口、大电流标准源的输出端口、小信号电压源的输出端口以及程控辅助电源的输出端口布置于台体前面板，并在前面板上集成式布置了充电桩专用接口线用于充电桩检定时便携式接线。同时在装置台面设置了高精度电压电流表，可方便快捷的进行比较法的检定。同时，计算机检定系统可方便快捷的进行全自动检定。

本申请的一种实施例中，本装置在电能误差测量技术原理上的实现方法如下：

(1)、瓦秒法电能误差测量原理

基本误差按式公式1计算：

公式1中：t——选定的测量时间，单位为s；

W——被检设备累计的电能，单位为kWh；

P——调定的恒定功率值，单位为W。

(2)、脉冲法电能基本误差测量原理

实测被检表脉冲数n与算定脉冲数n0进行对比，得出电能相对误差。

公式2中：n——实测脉冲数；

n₀——算定脉冲数，算定脉冲数按公式3计算：

公式3中：C₀——检定装置的脉冲常数，单位为imp/kWh；

C_L——被检设备的脉冲常数，单位为imp/kWh。

在充电桩的电能误差的应用上，由于被检充电桩的电能表是内置在设备内部，采集电能脉冲必须打开充电桩外壳，操作不便捷，所以实际检测时基本都是采用瓦秒法。本装置中既可以采用瓦秒法，使被测电能更接近被检充电桩真实的输出电能，从而提高测量准确性。也可以对设置了脉冲输出接口的充电桩实现脉冲测量，从而用脉冲法检定充电桩的电能基本误差。另外，在充电过程中，充电桩的功率并非完全恒定，而是随时间变化有一定的波动，所以还可以通过高精度直流电压电流表测量充电桩的实时电压、实时电流和充电时间，电压和电流的乘积即功率，功率在该充电时间内的积分即实际电能，再与充电桩显示的电能值比较来确定充电桩的电能误差。充电桩的实测电能可按下式计算：

其中，W表示上述充电桩的实际电能，u(t)表示上述实时电压，i(t)表示上述实时电流，t表示充电时间。

从而实现对充电桩电能检定的比较法电能检定。比较法兼具前两种方法的优点，即可以再任意时间段内测量，同时也可不用直接打开充电桩外壳读取光电脉冲信号。另外，比较法的应用对高精度电压电流表要求较高，同时可以降低对检定设备电压电流源的精度要求。

同时，由以上原理分析可知，比较法可以和瓦秒法、脉冲法之间的任意一种方法同时进行测量，可以确保测量数据的真实有效，并达到对测量结果起双重保证的效果，创造性的实现了多种功能和测量方式在同一检定装置上的集成式应用。

由此可知，本装置可对任意被检设备(直流充电桩，接入式电能表等电能设备)实现瓦秒法、脉冲法、比较法等电能误差的测量与检定的多种方式集成式的测量，功能类型多，集成度非常高，可实现在实验室或项目现场的广泛应用。

本申请的一种实施例中，上述比较法电能检定的实现方式是：通过上述直流电压电流表测量充电桩的实时电压、实时电流和充电时间；根据上述实时电压、上述实时电流和上述充电时间确定上述充电桩的实际电能；获取上述充电桩显示的电能值；比较上述实际电能和上述显示的电能值，确定上述充电桩的电能误差。即通过比较法实现了充电桩的电能误差的确定。

本申请的多功能集成式直流电能检定装置，满足《JJG 842-1993直流电能表检定规程》和《Q/GDW 1826-2013直流电能表检定装置技术规范》的要求，能够有效满足该类特殊直流电能表的测量范围，功能齐全、性能稳定，可完全满足充电桩新型直流电能表的检定需求。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的多功能集成式直流电能检定装置，包括大屏幕操作台、主控单元、大电压源、大电流源、小信号电压源、程控辅助电源、直流电压电流表、时钟基准和待测电能接口的多功能集成式直流电能检定装置，可以实现对接入的直流电能实现检定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。