我國電動車數量初步估算保有量在2.5億輛左右（截至2018年底）。近20年來國內電動車產業充分發展，近五年年電動自行車產量均超過3000萬輛。除去每年自然報廢的數量，整個社會的實際保有量仍在增長。從電動自行車保有量和年銷售量的數據引申出另一個問題，就是充電安全性問題。

為了解決電動自行車的安全、集中充電的問題，電動自行車充電樁企業也不斷創新。市場上，已有不少企業開發出了新一代智能電動自行車充電樁。新樁結合了物聯網、互聯網、大數據平臺，具備全程實時電表級精度的監控充電終端，可收集電流、電壓、功率、電量、溫度、火災自動報警、設備異常等各種狀態信息，與消防、公安、政府數據平臺實現數據聯動，同時為需求方提供有價值的用戶數據。

為實現上述功能，電動自行車充電樁方案一般都會配備一顆專業的計量芯片對各種電參數進行采集，并起到安全保護的作用。但由于市面上通用的計量芯片主要是為電表設計，沒辦法完全契合充電樁應用。市面上現有的充電樁設計方案普遍存在以下幾個難點：

• 充電樁廠家不具備專業校準設備，計量芯片測量精度無法保證。
• 涓流充電時小電流的測量誤差較大，難以準確判斷充電過程是否結束。
• 內置保險管在電流波動較大時容易燒毀，頻繁更換導致人力成本增加。
• 多路充電樁需使用多顆計量芯片，對MCU資源占用較高。
• 繼電器在大電流狀態下關閉，容易導致粘連或打火現象，影響繼電器壽命。
  

上海貝嶺與多個國內電動自行車充電樁大廠進行深入的技術交流，設計了一顆充電樁專用的電能計量芯片BL0939（SSOP20封裝），不但對充電樁電能計量功能進行了全面提升，還降低了充電樁整體方案的成本。

使用BL0939充電樁方案的主要特點：

1、免校準，全溫度范圍精度可達1%以內

BL0939內部集成OTP，在出廠時已經經過一輪校準，保證芯片計量誤差在1%以內，如外圍采樣電阻同樣采用1%精度，可保證整機計量精度在2%以內，在免校準情況下滿足新國標2%計量精度的要求。如果客戶需要做用于高精度測量，在單點校準情況下，整機誤差可以輕松校準到小于0.1%。

由于上海貝嶺從事電能計量產品開發近三十年，在設計各種寬量程電能表用計量芯片方面有著豐富的經驗，在涓流充電（5mA）的情況下，負載功率檢測誤差同樣可以保證在1%以內。

2、快速過流監控輸出，有效降低保險管熔斷幾率

很多客戶反應，電動自行車充電樁的后期運維成本較高。比如杭州一家客戶，自營小區的一個充電樁發生故障，派人去維護一次，算上人工及交通費，差不多要花幾百元。統計下來，所有故障類型中保險絲熔斷占了大部分。一般保險管熔斷時間約為100ms。為了解決該問題，BL0939兩路電流輸入均配置有快速過流監控功能，用戶可設定過流保護閾值。當充電電流超出此閾值時，BL0939最快可以在20ms輸出中斷至MCU，MCU可快速關閉繼電器，保護了保險管，達到有效降低客戶維護成本的目的。

3、物理地址片選，大幅降低MCU資源占用及光耦成本

BL0939具有物理地址片選功能，最多支持16顆計量芯片（32路）并聯在一根UART總線上與MCU通訊，大幅降低了隔離光耦的數量和MCU的串口資源。

4、過零檢測輸出，延長繼電器壽命
BL0939具有過零檢測輸出功能，用戶可選擇在電壓過零點關閉繼電器，可降低繼電器在大電流時關閉導致的粘連和打火現象。

5、外部溫度傳感器，監測外部大電流節點，增加產品安全性
BL0939具有內置溫度傳感器，可以測量芯片內部溫度或外部節點溫度，對于外部大電流充電端子進行監控，可以及時發現過熱情況。

6、漏電監控保護，使充電樁更安全

BL0939還具備漏電監控功能，在充電樁產品同質化嚴重的情況下，提升客戶產品安全性的同時，增加客戶產品的賣點。

7、電流波形輸出，可分析負載類型
BL0939可通過SPI輸出當前負載電流波形，結合大數據平臺可對負載類型進行分析，讓充電樁完美融合入物聯網生態系統中，為互聯網企業提供有價值的數據。

兩路計量應用電路圖

一路計量一路漏電檢測應用電路圖

結 語

上海貝嶺在電能計量領域擁有近三十年的產品研發經驗，主要產品立足于電工儀器儀表。在面對新的物聯網計量領域，如智能插座、充電樁、智能空開、智能照明等應用，上海貝嶺有多款物聯網計量芯片可以適應不同需求，并提供軟硬件支持、現場測試指導等一系列服務。

上海唐輝電子是貝嶺一級代理商，歡迎大家選購咨詢貝嶺產品！