项目背景

某全国性新能源汽车充电服务运营商正在大规模建设新一代240kW液冷超级充电网络，目标覆盖全国主要城市和高速公路服务区。超充桩采用液冷充电枪技术，可实现”充电5分钟，续航200公里”的用户体验。

作为对外营业的电能计量设备，充电桩必须满足国家计量检定规程JJG1148-2018《电动汽车非车载充电机》的要求，其中电能计量准确度需达到1.0级。电流检测作为电能计量的核心环节，其精度直接决定充电计费的准确性。

技术指标要求：

• 输出电压范围：200-1000V DC（兼容400V和800V车型）
• 最大输出电流：600A
• 电流测量精度：±0.5%（满足1.0级电能计量要求）
• 工作环境温度：-30℃ ~ +55℃（户外安装）

面临的技术挑战

1. 计量级精度要求

JJG1148-2018规定1.0级充电桩的电能计量误差限为±1.0%，考虑到电压测量、时间测量等其他误差分量，电流测量精度需要达到±0.5%或更高。

2. 宽电压范围兼容

超充桩需要兼容400V平台和800V平台的电动汽车，输出电压范围200-1000V，电流检测系统需要在整个电压范围内保持稳定工作。

3. 户外恶劣环境

充电桩安装在户外，面临高温、严寒、雨雪、灰尘等恶劣环境，温度范围-30℃~+55℃。同时充电桩内部存在大功率电力电子设备，电磁环境复杂。

4. 大电流散热

600A电流下分流器功耗约36W，虽然不算特别大，但在密闭的充电桩机柜内仍需有效散热。

技术解决方案

1. 分流器选型

选用FL-2型分流器，关键参数：

• 电阻值：100µΩ ±0.5%
• 额定电流：750A（为600A工作电流留有25%余量）
• 额定电压降：75mV @750A，60mV @600A
• 温度系数：<30ppm/℃
• 功率损耗：36W @600A

2. 高精度信号链设计

• 采用四端子接线，消除引线电阻影响
• 配套TI INA190高精度电流检测放大器，偏移电压<15µV
• 24位高精度ADC，有效分辨率>20位
• MCU实现温度补偿算法，根据NTC测量的分流器温度动态修正

3. 抗干扰设计

• 电压取样线采用双绞屏蔽线，屏蔽层单端接地
• 信号调理电路采用差分输入，共模抑制比>80dB
• PCB布局优化，模拟信号地与数字地分离
• 输入端增加RC滤波和TVS保护

4. 液冷散热集成

分流器安装位置与充电模块液冷系统配合，通过液冷板带走热量。在600A持续工作时，分流器温度稳定在45℃左右，远低于材料极限温度。

项目成果

• 测量精度：电流测量精度在-30℃~+55℃全温度范围内达到±0.3%，优于±0.5%设计要求
• 计量认证：产品通过省级计量院型式评价试验，取得计量器具型式批准证书
• 批量一致性：批量产品一致性好，现场安装后无需校准即可投入运营
• 部署规模：已累计供货超过8万套，部署于全国2000多个超充站
• 用户满意度：计费争议率下降85%，用户满意度显著提升

技术参数汇总