隨著電動(dòng)汽車充電設(shè)施、光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)以及各類直流供電場(chǎng)景的普及，對(duì)直流電能進(jìn)行精確計(jì)量的需求日益增長(zhǎng)。直流電能表作為關(guān)鍵設(shè)備，正被廣泛應(yīng)用于這些領(lǐng)域。本文將結(jié)合行業(yè)應(yīng)用和具體產(chǎn)品實(shí)踐，介紹直流電能表的工作原理、主要類型及應(yīng)用場(chǎng)景。 技術(shù)支持 安科瑞 程瑜 187 0211 2087

一、 直流電能表定義與工作原理

定義

直流電能表是一種用于精確測(cè)量直流（DC）電力系統(tǒng)中電能消耗的計(jì)量?jī)x表。它通過(guò)測(cè)量施加于固態(tài)（電子）元件上的直流電壓和直流電流（或代表電流的電壓信號(hào)），產(chǎn)生與所測(cè)電能成比例的輸出信號(hào)。

工作原理

直流電能表的核心工作原理基于歐姆定律，通過(guò)同步測(cè)量直流電路中的電壓和電流來(lái)計(jì)算電能（功率在時(shí)間上的積分）。

分流器

利用電流流經(jīng)精密電阻產(chǎn)生電壓降的原理進(jìn)行測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本效益高、精度高且響應(yīng)快 。充電樁等應(yīng)用場(chǎng)景推薦使用分流器接入方式 。但分流器存在發(fā)熱和能量損失，且會(huì)產(chǎn)生一定電壓降，大電流應(yīng)用時(shí)尺寸可能較大 。

霍爾傳感器

通過(guò)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行非接觸式測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)接觸、無(wú)額外壓降和損耗，適用于大電流測(cè)量，且安裝靈活安全 。其缺點(diǎn)是成本相對(duì)較高，需要更復(fù)雜的信號(hào)處理電路，且可能受外部磁場(chǎng)干擾 。霍爾傳感器因其電氣隔離特性，安全性更高 。一些直流電能表（如安科瑞 DJSF1352-RN 型號(hào)）會(huì)提供±12V的電壓輸出，專門用于為外部霍爾傳感器供電 。

測(cè)量單元

通常包含電壓測(cè)量單元和電流測(cè)量單元。電壓測(cè)量單元（如利用電位器原理）負(fù)責(zé)測(cè)量線路電壓；電流測(cè)量單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)測(cè)量流經(jīng)線路的電流。

電流測(cè)量方式

電流測(cè)量可以通過(guò)分流器或霍爾傳感器實(shí)現(xiàn) 。

數(shù)據(jù)處理

儀表內(nèi)部的微處理器會(huì)對(duì)采集到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算、處理和存儲(chǔ)，最終得出精確的電能消耗數(shù)據(jù)。

二、 直流電能表的分類

直流電能表可根據(jù)不同維度進(jìn)行分類：

按接入方式

直連式

電壓和電流測(cè)量單元直接接入被測(cè)電路。例如安科瑞 DJSF1352-D 型號(hào)，提供 300A、600A 等規(guī)格，適用于大電流直接接入的場(chǎng)景，如直流充電樁 。

間接式（經(jīng)互感器/傳感器接入）

電流或電壓通過(guò)外部傳感器（如霍爾傳感器、分流器）接入儀表。這種方式更靈活，適用于更高電壓或更大電流的場(chǎng)景，并能實(shí)現(xiàn)電氣隔離。例如安科瑞 DJSF1352-RN 系列可通過(guò)分流器或霍爾傳感器接入 。

按安裝方式

導(dǎo)軌式

適用于標(biāo)準(zhǔn) DIN 導(dǎo)軌安裝，如安科瑞 DJSF1352 系列 。

面板式

嵌入安裝在設(shè)備或配電柜面板上，如安科瑞 PZ72L-DE/PZ96L-DE 等型號(hào) 。

按監(jiān)測(cè)回路

單通道/單回路

例如安科瑞 DJSF1352-RN、PZ72L-DE/PZ96L-DE支持單路直流輸入。

雙通道/雙回路

例如安科瑞 DJSF1352-RN/D 支持雙路直流輸入 。

多通道/多回路

例如安科瑞 AGF-MT 系列光伏匯流采集裝置，可擴(kuò)展多路直流回路監(jiān)測(cè) 。

按供電方式

獨(dú)立電源供電或從被測(cè)電壓線路取電。

按功能

單功能（僅計(jì)量電能）或多功能（除電能外，還可測(cè)量電壓、電流、功率，具備通信、復(fù)費(fèi)率、事件記錄等功能）。

按應(yīng)用場(chǎng)景劃分的特定需求型號(hào)

充電樁專用

要求性價(jià)比高、認(rèn)證齊全（如 CE、CPA、UL、MID 等）、通信協(xié)議兼容性好（如 Modbus-RTU, DLT645-07, DLT698）。例如 DJSF1352系列。

光伏/儲(chǔ)能專用

：需滿足高電壓（如 1000V, 1500V）監(jiān)測(cè)需求，精度要求高（如 0.5 級(jí)），常配合霍爾傳感器使用以確保安全可靠 。例如 DJSF1352-RN-6 (1500V 儲(chǔ)能專用) ，PZ96L-DE (1500V 面板式) ，AGF-MT (光伏匯流監(jiān)測(cè)) 。

通信基站專用

通常要求體積小巧，具備良好的抗電磁干擾能力 。例如 DJSF1352-RN-2 (緊湊型) 。

直流配電系統(tǒng)

需兼容較寬電壓范圍（如 48V~1000V/1500V），支持多種安裝方式（導(dǎo)軌、面板），并具備多種通信協(xié)議 。

三、 直流電能表的主要應(yīng)用領(lǐng)域

直流計(jì)量解決方案已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證 ：

新能源汽車充電設(shè)施

精確計(jì)量充電電量，支持計(jì)費(fèi)需求 。

光伏發(fā)電系統(tǒng)

監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能電池板發(fā)電量，用于匯流箱監(jiān)測(cè)、逆變器效率分析等 。

儲(chǔ)能系統(tǒng) (BESS)

精確計(jì)量電池充放電能量，對(duì)大型儲(chǔ)能電站（如 1500V 系統(tǒng)）尤其重要 。

通信基站與數(shù)據(jù)中心 (IDC)

監(jiān)測(cè)直流電源模塊、UPS、服務(wù)器機(jī)柜等設(shè)備的能耗，支持 PUE 計(jì)算和節(jié)能管理 。

直流配電屏/系統(tǒng)

用于工業(yè)控制、電力系統(tǒng)操作電源等場(chǎng)合的直流電能監(jiān)測(cè) 。

軌道交通

輕軌、地鐵等交通系統(tǒng)的直流牽引供電計(jì)量。

直流微電網(wǎng)與能源監(jiān)控系統(tǒng)

結(jié)論

直流電能表是實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)精確、可靠計(jì)量不可或缺的設(shè)備。了解其工作原理、不同類型及其在具體場(chǎng)景（如充電樁、光伏儲(chǔ)能、基站等）的應(yīng)用特點(diǎn)和需求，有助于選擇合適的計(jì)量產(chǎn)品和解決方案。選擇具備相關(guān)認(rèn)證（如 CPA, CE, UL, MID）、支持所需通信協(xié)議、并滿足特定場(chǎng)景（如高電壓、大電流、多回路、緊湊安裝等）要求的產(chǎn)品，是確保計(jì)量準(zhǔn)確性和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵 。

審核編輯 黃宇