隨著新能源汽車保有量不斷增長，國內充電基礎設施正在從“快速建設”逐步轉向“精細運營”。在這一階段，行業關注的重點不再只是充電功率和設備數量，還包括計量是否準確、數據能否穩定上傳、費用是否算得清以及場站能否高效運行。

在充電設備內部，充電模塊、主控制器和云平臺通常更容易受到關注，而負責采集電量及電氣參數的智能電表，卻經常被視為一個普通配件。

實際上，智能電表連接著充電回路、設備控制器和運營平臺，是充電數據鏈路中的基礎計量單元。

一、充電樁已有控制系統，為什么還要配置智能電表？

充電樁控制器可以讀取電壓、電流和功率等運行數據，但控制數據與獨立計量數據承擔的任務并不完全相同。

控制器主要服務于設備運行，例如執行充電啟停、調節輸出功率、判斷充電狀態和實施保護；智能電表則側重于對實際用電量和電氣參數進行持續測量，為充電記錄、運營核算、能耗統計和異常分析提供數據。

智能電表在充電設備中通常承擔以下功能：

1. 記錄充電電量

   對充電回路的有功電能進行累計，為單次充電記錄、內部核算和運營統計提供基礎。

2. 采集實時電氣參數

   除累計電量外，部分智能電表還可測量電壓、電流、功率、功率因數、頻率和無功電能等參數，幫助系統掌握設備運行狀態。

3. 向控制器或平臺傳輸數據

   通過RS485、Modbus RTU等方式，將計量數據上傳至充電控制器、網關或能源管理平臺。

4. 提供獨立的數據校核依據

   當訂單電量、控制器數據與站級總用電量出現偏差時，獨立計量數據可以用于交叉核對和故障定位。

因此，對于需要開展收費運營、分項計量或能源管理的充電設施，智能電表并不是簡單的附加配件，而是整個計量與數據鏈路中的關鍵組成部分。

二、交流充電樁與直流充電樁，計量需求有何不同？

不同類型充電樁的電氣結構、功率等級和計量位置不同，不能簡單采用“一款電表覆蓋所有場景”的選型思路。

1.交流充電樁

交流充電樁直接向車輛提供交流電，由車載充電機完成交直流轉換。這類設備功率相對較小，內部需要集成斷路器、接觸器、控制板、通信模塊和保護器件，因此留給電表的安裝空間往往比較有限。

交流充電樁選型時主要關注：

• 單相或三相系統；

• 充電樁額定功率；

• 電表額定電流和最大電流；

• 直接接入或互感器接入；

• 是否支持RS485通信；

• 外形尺寸和導軌安裝方式；

• 是否需要正反向電能計量。

以常見交流充電設備為例，7kW單相交流充電樁可根據整機方案選擇SDM230-M。該型號采用單相兩線制，最高支持100A直接接入，可采集有功電能、無功電能、電壓、電流、功率、功率因數及頻率等參數，并提供RS485通信接口。

對于22kW及以下三相交流充電設備，可結合項目需求選擇SDM72D-M。該型號支持三相四線制、最高100A直接接入，具備正反向電量統計、RS485 Modbus RTU和脈沖輸出等功能。

將電表直接接入主回路，可以減少外置電流互感器及相關布線，但是否采用直接接入，仍需結合回路電流、整機溫升、端子規格和結構空間綜合判斷。

2.直流充電樁

直流充電設備通過功率模塊將交流電轉換為直流電，再向車輛動力電池充電。直流充電站的交流輸入側和直流輸出側都可能設置計量單元，但二者用途不同。

交流輸入側電表主要用于統計設備從電網側獲取的電能，可輔助完成站級能耗分析、配電管理和設備轉換效率計算。

直流輸出側計量則用于記錄實際輸送給車輛的直流電量。如果計量結果直接用于貿易結算，還應按照計量器具管理要求和項目所在地規定，選擇適用的直流電能計量方案。

因此，項目設計階段應首先明確以下問題：

• 電表安裝在交流輸入側還是直流輸出側；

• 數據用于內部分析還是貿易結算；

• 計量對象是單臺充電樁還是整個充電場站；

• 是否需要計算充電模塊或整機轉換效率。

交流輸入側電表與直流輸出側計量裝置不能相互替代，更不能將兩側電量直接視為同一個計量結果。

三、國內充電樁智能電表應重點看什么？

1.電氣系統和接線方式

首先確認充電設備采用單相還是三相供電，并核對額定電壓、額定電流和最大電流。

電流在電表直接接入范圍內時，可以選擇直接接入式產品；當回路電流較大或項目需要提高安裝靈活性時，可以采用電流互感器接入式方案。

采用互感器接入時，應同步核對：

• 一次側額定電流；

• 二次側1A或5A規格；

• 電流互感器變比；

• 電表的變比設置方式；

• 互感器安裝方向；

• 二次側端子接線。

任何一個環節配置錯誤，都可能造成計量結果偏差。

2.計量精度和實際用途

僅用于設備運行監測、內部能源分析與用于消費者費用結算，對計量管理的要求并不相同。

用于貿易結算的電動汽車充電樁屬于國家實施強制管理的計量器具范圍，應按照相應計量法規和檢定規程執行。設備制造商不能只看電表資料中的精度等級，還需要結合整機計量系統及項目實際用途判斷。

3.通信接口和數據格式

RS485和Modbus RTU是國內充電設備中較常見的通信方式。

選型時除了確認接口名稱，還應核對：

• 波特率；

• 通信地址范圍；

• 奇偶校驗方式；

• 寄存器地址；

• 數據類型與字節順序；

• 電量數據的單位和縮放系數；

• 參數是否支持遠程設置；

• 斷電后累計數據能否保存。

很多現場通信問題并非電表損壞，而是由地址沖突、A/B線接反、參數設置不一致或寄存器解析錯誤引起。

在正式定型之前，建議由電表供應商和充電樁控制器開發團隊完成聯合調試。

4.安裝尺寸和端子布局

充電樁內部通常集成多種電氣與電子器件，留給電表的空間有限。電表的模數寬度、接線方向、端子位置和顯示可視性，都會影響整機結構設計。

對于壁掛式交流充電樁，電表每減少一個安裝模數，都可能為接觸器、保護模塊或通信器件留出更多空間。

因此，設備企業不應只核對電表的正面寬度，還應同步檢查安裝深度、導軌位置、進出線方向及端子所需彎線空間。

5.雙向計量能力

傳統充電樁主要記錄電網向車輛輸送的電量。隨著光儲充一體化、V2G和有序充放電的發展，電能流向可能由單向變為雙向。

如果項目涉及儲能充放電、光伏自發自用或車輛反向送電，電表需要分別記錄正向和反向有功電能，避免只統計凈電量而丟失實際能源流向。

SDM72D-M等支持雙向電量統計的型號，可分別記錄輸入與輸出電量，為后續能源流向分析提供基礎數據。但具體使用方式仍需與控制器及能源管理平臺的數據邏輯配合。

四、智能電表如何幫助場站提高運營效率？

智能電表的價值不僅體現在單臺充電樁，還可以延伸至整個場站。

通過匯總總進線、充電回路、光伏回路和儲能回路的數據，運營方可以分析：

• 不同充電樁的用電量和使用頻率；

• 站內總用電量與各分項電量是否平衡；

• 設備在不同負載下的運行效率；

• 峰谷時段的充電負荷分布；

• 光伏發電、儲能充放電與充電負荷的關系；

• 平臺訂單電量與現場計量數據是否存在偏差。

例如，場站交流輸入側電量與各充電終端累計輸出電量之間存在合理損耗。如果兩者長期出現異常偏差，可能涉及線路損耗增加、通信數據缺失、設備運行異常或計量配置錯誤。

通過分層計量，運營方可以更快縮小問題范圍，而不是依賴人工逐樁檢查。

五、充電樁電表選型不能只看采購價格

智能電表在充電樁整機成本中的占比通常有限，但選型不當可能帶來通信不穩定、數據異常、安裝空間沖突和后期維護困難等問題。

設備企業在選型時，建議重點確認：

• 產品是否匹配單相或三相系統；

• 電流范圍和接入方式是否適用；

• 計量精度是否滿足項目用途；

• 是否支持所需通信協議；

• 寄存器資料是否完整；

• 是否需要正反向電量分別統計；

• 外形尺寸能否適應樁內空間；

• 是否能提供通信調試和技術資料支持。

東鴻電子針對交流充電設備開發了多種微型計量產品。其中，SDM230-M適用于單相交流充電設備，SDM72D-M適用于三相交流充電設備。兩種型號均可通過RS485接口與控制器連接，但具體功能、認證范圍和接線要求仍應以相應型號技術資料為準。

充電基礎設施的競爭，正在從單純的硬件功率競爭延伸到數據與運營能力競爭。只有先把每一度電測準確、傳穩定，后續的費用核算、能源分析和智能調度才有可靠基礎。

參考資料

1. 國家標準全文公開系統：《GB/T 18487.1—2023 電動汽車傳導充電系統 第1部分：通用要求》 網頁連接：https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/std/newGbInfo?hcno=AEF144D5381E9FDBD265AFA5A87595A3

2. 國家能源局：《對十三屆全國人大五次會議第9048號建議的答復》 網頁連接：https://zfxxgk.nea.gov.cn/2022-07/04/c_1310687188.htm

3. SDM230-M單相多功能充電樁計量產品資料 網頁連接：https://www.eastrongroup.com/product/ev-charging-metering/mid-etl-din-rail-single-phase-multifunction-ev-meter-for-ev-charging-metering.html

4. SDM72D-M三相多功能充電樁計量產品資料 網頁連接：https://www.eastrongroup.com/product/ev-charging-metering/mid-din-rail-three-phase-multifunction-ev-charger-meter.html