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隨著電動汽車充電設(shè)施、光伏儲能系統(tǒng)以及各類直流供電場景的普及，對直流電能進(jìn)行精確計量的需求日益增長。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)品實踐，介紹直流電能表的工作原理、主要類型及應(yīng)用場景。

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量直流（DC）電力系統(tǒng)中電能消耗的計量儀表。它通過測量施加于固態(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），產(chǎn)生與所測電能成比例的輸出信號。

工作原理直流電能表的核心工作原理基于歐姆定律，通過同步測量直流電路中的電壓和電流來計算電能（功率在時間上的積分）。

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)行測量。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本效益高、精度高且響應(yīng)快。充電樁等應(yīng)用場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，且會產(chǎn)生一定電壓降，大電流應(yīng)用時尺寸可能較大。

霍爾傳感器通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場進(jìn)行非接觸式測量。優(yōu)點是無接觸、無額外壓降和損耗，適用于大電流測量，且安裝靈活安全。其缺點是成本相對較高，需要更復(fù)雜的信號處理電路，且可能受外部磁場干擾。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）會提供±12V的電壓輸出，專門用于為外部霍爾傳感器供電。

測量單元通常包含電壓測量單元和電流測量單元。電壓測量單元（如利用電位器原理）負(fù)責(zé)測量線路電壓；電流測量單元則負(fù)責(zé)測量流經(jīng)線路的電流。

電流測量方式電流測量可以通過分流器或霍爾傳感器實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)處理儀表內(nèi)部的微處理器會對采集到的電壓和電流信號進(jìn)行實時計算、處理和存儲，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量單元直接接入被測電路。例如安科瑞 DJSF1352-D 型號，提供 300A、600A 等規(guī)格，適用于大電流直接接入的場景，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景，并能實現(xiàn)電氣隔離。例如安科瑞 DJSF1352-RN 系列可通過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。

按監(jiān)測回路

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，可擴展多路直流回路監(jiān)測。

按供電方式獨立電源供電或從被測電壓線路取電。

按功能單功能（僅計量電能）或多功能（除電能外，還可測量電壓、電流、功率，具備通信、復(fù)費率、事件記錄等功能）。

按應(yīng)用場景劃分的特定需求型號

充電樁專用要求性價比高、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/儲能專用：需滿足高電壓（如 1000V, 1500V）監(jiān)測需求，精度要求高（如 0.5 級），常配合霍爾傳感器使用以確保安全可靠。例如 DJSF1352-RN-6 (1500V 儲能專用)，PZ96L-DE (1500V 面板式)，AGF-MT (光伏匯流監(jiān)測)。

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

直流計量解決方案已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和驗證：

新能源汽車充電設(shè)施精確計量充電電量，支持計費需求。

光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)測太陽能電池板發(fā)電量，用于匯流箱監(jiān)測、逆變器效率分析等。

儲能系統(tǒng) (BESS)精確計量電池充放電能量，對大型儲能電站（如 1500V 系統(tǒng)）尤其重要。

通信基站與數(shù)據(jù)中心 (IDC)監(jiān)測直流電源模塊、UPS、服務(wù)器機柜等設(shè)備的能耗，支持 PUE 計算和節(jié)能管理。

直流配電屏/系統(tǒng)用于工業(yè)控制、電力系統(tǒng)操作電源等場合的直流電能監(jiān)測。

軌道交通輕軌、地鐵等交通系統(tǒng)的直流牽引供電計量。

直流微電網(wǎng)與能源監(jiān)控系統(tǒng)

結(jié)論

直流電能表是實現(xiàn)直流系統(tǒng)精確、可靠計量不可或缺的設(shè)備。了解其工作原理、不同類型及其在具體場景（如充電樁、光伏儲能、基站等）的應(yīng)用特點和需求，有助于選擇合適的計量產(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，是確保計量準(zhǔn)確性和系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

審核編輯 黃宇