新規(guī)程下充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢定的應(yīng)用與分析

陳建升 / 廣東省計(jì)量科學(xué)研究院

0 引言

電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“交流充電樁”）和電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“直流充電機(jī)”）作為電能貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，2019年已列入國(guó)家強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具目錄中，2020年《市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于調(diào)整實(shí)施強(qiáng)制管理的計(jì)量器具目錄的公告》中規(guī)定：“電動(dòng)汽車(chē)充電樁延期至2023年1月1日起實(shí)行強(qiáng)制檢定，并鼓勵(lì)各地方對(duì)其具體強(qiáng)制檢定方式予以探索”。探索期間各地區(qū)都遇到了現(xiàn)場(chǎng)檢定的難點(diǎn)：檢定時(shí)間長(zhǎng)，效率低；負(fù)載重，人力成本高；充電樁數(shù)量多，質(zhì)量參差不齊。針對(duì)這些問(wèn)題，2022年6月市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布了新版充電樁檢定規(guī)程，包括JJG 1148-2022《電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁檢定規(guī)程（試行）》和JJG 1149-2022《電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)檢定規(guī)程（試行）》（兩個(gè)規(guī)程以下合并簡(jiǎn)稱(chēng)新規(guī)程），2022版的新規(guī)程都作出了相應(yīng)的修訂，有助于基層計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)全面實(shí)施充電樁強(qiáng)制檢定工作，并提出了計(jì)量性能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)需求。

1 新規(guī)程的主要技術(shù)變化與現(xiàn)場(chǎng)檢定的實(shí)際應(yīng)用

1.1 檢定項(xiàng)目中刪除了絕緣電阻試驗(yàn)、付費(fèi)金額誤差和示值誤差[1-2]

新規(guī)程中檢定項(xiàng)目從原來(lái)的6項(xiàng)減少到現(xiàn)有的3項(xiàng)，即外觀及功能檢查、工作誤差、時(shí)鐘時(shí)刻誤差，并在檢定條件中增加了絕緣電阻的要求，絕緣電阻值從原來(lái)的“≥10 MΩ”修訂為“≥5 MΩ”。實(shí)際操作中用電子式絕緣電阻表測(cè)試供電設(shè)備非電氣連接的各帶電回路之間、各獨(dú)立帶電回路與地（金屬外殼）之間的絕緣電阻，按需求施加電壓測(cè)試，讀取測(cè)得值來(lái)判斷是否滿(mǎn)足檢定條件。

1.2 修改了試驗(yàn)負(fù)載點(diǎn)的選擇

新規(guī)程中檢定工作誤差時(shí)試驗(yàn)負(fù)載點(diǎn)選擇的變化：交流充電樁從原來(lái)的至少三個(gè)負(fù)載點(diǎn)減少為至少一個(gè)負(fù)載點(diǎn)；當(dāng)用戶(hù)無(wú)特殊要求時(shí)，直流充電機(jī)從原來(lái)的至少二個(gè)負(fù)載點(diǎn)減少為至少一個(gè)負(fù)載點(diǎn)。

交流充電樁：測(cè)量充電樁工作誤差應(yīng)在50%Imax～I(xiàn)max范圍內(nèi)選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)。以7 kW的單相交流充電樁為例，額定電壓為220 V，實(shí)際檢定工作中攜帶1臺(tái)7 kW以上的交流負(fù)載，可在16～32 A范圍內(nèi)選擇電流測(cè)試值，通常為了縮短電能累計(jì)時(shí)間而選擇最大電流32 A進(jìn)行測(cè)量。

直流充電機(jī)：測(cè)量充電機(jī)工作誤差時(shí)通常在輸出最大電流和最小電流之間選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)。以120 kW的直流充電機(jī)為例，恒流充電條件下額定電壓為750 V，最大電流為160 A，實(shí)際檢定工作中攜帶1臺(tái)60 kW或2臺(tái)30 kW直流負(fù)載，以負(fù)載最大承載功率運(yùn)行，即選擇電流80 A進(jìn)行測(cè)量。

實(shí)際工作中為了提高工作效率，一般選擇充電樁額定輸出功率作為試驗(yàn)負(fù)載點(diǎn)，當(dāng)攜帶負(fù)載功率小于充電樁額定輸出功率時(shí)則選擇負(fù)載最大承載功率作為試驗(yàn)負(fù)載點(diǎn)。由于負(fù)載的便攜性差，特別是檢定大功率直流充電機(jī)時(shí)需要攜帶多臺(tái)大容量直流負(fù)載，檢定員搬運(yùn)壓力大，所以現(xiàn)場(chǎng)檢定前需先了解被檢充電樁額定輸出功率等性能參數(shù)，同時(shí)考慮檢定時(shí)間及人力成本，再確定攜帶負(fù)載的數(shù)量，合理安排，避免費(fèi)時(shí)費(fèi)力[3-4]。

1.3 修改了工作誤差檢定方法

新規(guī)程檢定工作誤差分為實(shí)負(fù)荷檢定法和虛負(fù)荷檢定法，實(shí)負(fù)荷檢定法包括方法Ⅰ（脈沖法）和方法Ⅱ（走字法），采用方法Ⅰ時(shí)應(yīng)用方法Ⅱ校核常數(shù)，檢定過(guò)程中至少記錄兩次誤差測(cè)定數(shù)據(jù)，取其平均值計(jì)算工作誤差?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)檢定的適用性和便捷性，通常采用實(shí)負(fù)荷檢定法，新生產(chǎn)的充電樁有脈沖輸出檢測(cè)接口的可用方法Ⅰ，而目前市場(chǎng)上的充電樁大部分都未提供脈沖輸出檢測(cè)接口，且只測(cè)一個(gè)負(fù)載點(diǎn)，因此，一般采用方法Ⅱ進(jìn)行檢定工作。新規(guī)程中方法Ⅱ要求被檢充電樁最小電能變量與所累計(jì)的電能E'之比（%）不應(yīng)大于被檢充電樁等級(jí)指數(shù)的1/5，以1級(jí)充電樁為例，實(shí)際測(cè)量一次誤差數(shù)據(jù)至少所需時(shí)間如表1所示，準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí)時(shí)所需時(shí)間減半。實(shí)際檢定過(guò)程中，時(shí)間允許的情況下可適當(dāng)增大累計(jì)電能值以提高數(shù)據(jù)的可靠性，因?yàn)榭紤]測(cè)量不確定度時(shí)，累計(jì)電能值越大，就可以減少數(shù)據(jù)同步等因素所帶來(lái)的不確定度[5]。

表1 采用方法Ⅱ測(cè)量一次誤差數(shù)據(jù)至少所需時(shí)間

1.4 修改了檢定周期

新規(guī)程檢定周期從一般不超過(guò)1 a修改為一般不超過(guò)3 a，而對(duì)于具有在線(xiàn)監(jiān)測(cè)條件等功能并實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)某潆姌犊蛇m當(dāng)延長(zhǎng)。此變化不但緩解了多地的充電樁數(shù)量多、增量快所帶來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)檢定壓力，而且也為充電樁在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程計(jì)量檢定的探索研究爭(zhēng)取了時(shí)間。具有物聯(lián)網(wǎng)屬性的充電樁是新興數(shù)字智能計(jì)量器具，計(jì)量監(jiān)管部門(mén)下一步將會(huì)運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)其實(shí)行計(jì)量智慧監(jiān)管新模式[6]。

2 前期摸底充電樁檢定不合格的常見(jiàn)問(wèn)題

前期摸底工作中，依據(jù)舊規(guī)程要求，充電樁檢定合格率較低，常見(jiàn)的問(wèn)題主要是外觀檢查不合格和通用技術(shù)不符合要求，以及工作誤差、時(shí)鐘示值誤差檢定不合格和通信異常導(dǎo)致無(wú)法充電等。

1）外觀檢查不合格的主要原因是早期充電樁產(chǎn)品是按照能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 33001設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，相關(guān)外觀和功能并未考慮到國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的要求，導(dǎo)致充電樁銘牌標(biāo)識(shí)不完整和未能提供脈沖檢測(cè)接口功能。對(duì)此，2022版新規(guī)程在外觀及功能檢查項(xiàng)目中有相關(guān)的備注：“對(duì)于2023年1月1日前安裝的充電樁，可暫緩執(zhí)行外觀及功能檢查項(xiàng)目至2027年12月31日”，此措施能夠提高大量充電樁的檢定合格率。關(guān)于充電樁的安裝時(shí)間憑證，新規(guī)程未說(shuō)明為安裝完工單還是竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，檢定員現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)如要暫緩執(zhí)行此項(xiàng)目，應(yīng)取得安裝時(shí)間的相關(guān)憑證作為原始記錄附屬證明。

2）通用技術(shù)不符合要求的主要原因是充電樁生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于銘牌信息和人機(jī)交互界面的要求與檢定規(guī)程不一致。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定前，需要通知充電樁生產(chǎn)廠家和運(yùn)營(yíng)方按照新規(guī)程的通用技術(shù)要求進(jìn)行自查，對(duì)不符合要求的項(xiàng)目進(jìn)行改造升級(jí)，人機(jī)交互界面的內(nèi)容可以通過(guò)軟件和手機(jī)端進(jìn)行整改，符合要求后才可進(jìn)行下一步的現(xiàn)場(chǎng)檢定工作。

3）工作誤差檢定不合格的主要原因包括充電樁的電能計(jì)量模塊測(cè)量誤差超差、軟件數(shù)據(jù)處理有誤、電能量顯示的第3位小數(shù)設(shè)定值為0是非變量，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果超過(guò)工作誤差限值。充電樁運(yùn)營(yíng)方需要自行排查原因并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢定結(jié)果進(jìn)行分析，通過(guò)更換計(jì)量模塊或調(diào)試軟件等整改措施解決問(wèn)題。

4）時(shí)鐘示值誤差檢定不合格的主要原因是充電樁顯示時(shí)鐘沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)同步時(shí)間且欠缺日常管理。充電樁運(yùn)營(yíng)方可通過(guò)調(diào)整充電樁內(nèi)部時(shí)鐘或聯(lián)網(wǎng)同步時(shí)間解決問(wèn)題。新規(guī)程將此檢定項(xiàng)目修改為“時(shí)鐘時(shí)刻誤差”，明確指出是對(duì)兩個(gè)顯示時(shí)刻進(jìn)行比較。

5）通信異常導(dǎo)致無(wú)法充電的問(wèn)題是因?yàn)橹绷鞒潆姍C(jī)檢定裝置和直流充電機(jī)之間通信協(xié)議不統(tǒng)一。協(xié)議不統(tǒng)一分兩種情況：第一種情況是直流充電機(jī)采用了老舊協(xié)議，與檢定裝置采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議GB/T 27930-2015《電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》[7]不一致；第二種情況是直流充電機(jī)雖然依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于生產(chǎn)廠家或運(yùn)營(yíng)方技術(shù)能力問(wèn)題導(dǎo)致對(duì)某些技術(shù)細(xì)節(jié)理解有偏差或考慮不周全，協(xié)議報(bào)文未按正常充電時(shí)序流程執(zhí)行。對(duì)于通信協(xié)議有問(wèn)題的直流充電機(jī)，運(yùn)營(yíng)方可通過(guò)更新協(xié)議或更正充電時(shí)序來(lái)解決。

3 結(jié)語(yǔ)

新規(guī)程的發(fā)布為開(kāi)展強(qiáng)制檢定工作提高了適用性，并提供了更高效的技術(shù)保障，也為充電樁生產(chǎn)廠家和運(yùn)營(yíng)方明確了更清晰的計(jì)量技術(shù)要求。各方應(yīng)積極配合計(jì)量監(jiān)管部門(mén)在新規(guī)程實(shí)施前的摸底評(píng)價(jià)工作及后期在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程計(jì)量檢定的研究探索工作。

3.1 充電樁檢定方

法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)和被授權(quán)執(zhí)行強(qiáng)檢任務(wù)的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)，需及時(shí)對(duì)相關(guān)檢定人員進(jìn)行新規(guī)程的宣貫培訓(xùn)，學(xué)習(xí)技術(shù)變化的要求，提高計(jì)量檢定服務(wù)能力。檢定人員應(yīng)熟悉現(xiàn)場(chǎng)檢定中所遇到的問(wèn)題，提升解決問(wèn)題的能力，為全面推進(jìn)強(qiáng)制檢定工作奠定基礎(chǔ)。

3.2 充電樁生產(chǎn)方和運(yùn)營(yíng)方

建議各方首先要提高自身法制計(jì)量意識(shí)，提高計(jì)量管理水平。充電樁生產(chǎn)企業(yè)要嚴(yán)格按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程要求進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，運(yùn)營(yíng)公司要對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量檢定規(guī)程和計(jì)量法律法規(guī)等要求加強(qiáng)了解，在強(qiáng)制檢定前應(yīng)建立充電樁管理臺(tái)賬，提前進(jìn)行自查和改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

3.3 充電樁監(jiān)管方

計(jì)量監(jiān)管部門(mén)需摸清本地充電樁的使用現(xiàn)狀，依據(jù)新規(guī)程的要求引導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)計(jì)量管理，督促運(yùn)營(yíng)商整改并落實(shí)主體責(zé)任。推進(jìn)數(shù)據(jù)中心建設(shè)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)著力探索計(jì)量強(qiáng)制檢定智慧監(jiān)管新模式，提升計(jì)量監(jiān)管效能。