欧洲计量研究计划产生影响-扩展欧洲电功率测量范围：

在新设备和无线充电技术中功率转换器的使用使得精确的效率测量变得不平凡，而设计和欧洲生态设计指令需求更高的效率。功率分析仪是需求提高效率的过程B可或缺的一部分，但超过工频的测量标准以前并不广泛应用，阻碍了行业实现效率目标的能力。

挑战

传统上，欧洲的大多数电子产品都以50 Hz的频率运行，与家用电源的频率相匹配。Z近，以较高频率运行的设备在应用中变得普遍，如无线充电、光伏逆变器，和工业应用如感应加热器、超声波发生器以及电动汽车的充电和推进等。

这些技术需要更高的效率来降低能耗，符合欧盟生态设计指令，该指令旨在提高进入欧洲市场的产品的效率，从而减少气候变化的影响。功率分析仪或功率计是任何能效过程B可或缺的一部分，它测量进入电子设备的电量，并将其与使用的能量进行比较，有助于大限度地减少能量损失。为此，这些仪器需要精确的校准。

电动汽车，包含许多工作在50 Hz以上的组件——例如将电池的直流电转换为发动机的交流电的逆变器，其工作频率要高出数百倍。在这种情况下，以约98%效率运行的逆变器的输出功率测量的相对不确定度为0.5%将导致设备效率的重大不确定性。由于电动汽车的效率会影响性能和续航里程，因此不准确的功率测量会对销售产生重大影响。

为了进一步提高效率，需要对高达100 kHz及以上的功率测量系统确定可追溯的校准方法。然而，欧洲只有少数校准实验室具有这种测量能力，阻碍了工业满足指令目标的能力。

解决方案

在MICEV项目期间，该联盟的成员在PTB，德国国家计量研究所（NMI）为功率测量单元校准开发了一种新的参考功率标准。

开发了两种用于交流和直流的功率测量系统，允许交流信号耦合可变直流分量。电流传感器和分压器用于将电压信号降低到可以通过两个模拟/数字转换器数字化的水平。然后在测量软件中评估数字化值，该软件也在项目中创建。AC/DC系统相结合，可以在一台仪器中测量两个量，并计算测量不确定度。

在对功率的主要标准进行验证并与两台高质量宽带功率分析仪进行比较后，新标准证明了其能够校准功率分析仪的交流和直流信号，高可达150 kHz和高达200 kW。

影响

ZES ZIMMER Electronic Systems GmbH 是全球一家专门从事高精度功率分析的公司。ZES ZIMMER 的客户来自电子领域的所有领域，包括电动汽车、可再生能源、家用电器和电动机，他们意识到从传统的 50 Hz 设备向更高频率运行的设备的转变。该公司的LMG600功率分析仪是用于开发PTB校准标准的宽带功率分析仪之一。在这项工作中，ZES ZIMMER自己开发了一种高精度和高精度的150 kHz传输标准，具有低测量不确定度，与PTB的功率分析仪校准新标准相关联。

该公司认为，他们的新标准REF600具有PTB主要标准的SI可溯源性，这将使他们比其他为工作频率高于50 Hz的仪器提供有功功率测量的公司更具竞争力。此外，这将简化客户的现有校准，开辟新服务，并增强对他们执行的工作的信心。

这将有助于ZES ZIMMER和其他欧洲公司确保进入市场的新型更高频率的仪器在能源消耗方面尽可能高效，帮助公司满足生态设计要求，降低能源消耗，从而降低欧洲的二氧化碳足迹。

应对电动汽车的计量挑战

MICEV项目在解决电动汽车现有的计量挑战方面取得了几项重要成果。

已经建立了三个新的校准设施：一个用于校准高达150 kHz的磁场计，一个用于校准高达10 MHz的磁场计，另一个用于高达150 kHz的功率计。 开发的仪器包括一个1 kV和300 kHz参考分压器和一个功率测量单元，用于现场校准和表征感应式电力传输充电站。

创建了两个软件模型，一个用于评估静态充电站的效率，另一个用于电动汽车的动态充电。

发布了关于感应充电安全方面的好的实践指南，以及评估医疗植入物患者电场安全性的报告。

这些结果将有助于在公共道路和高速公路上实施电动汽车的无线充电，并在使用这种类型的运输和感应充电技术时为公众提供安全保障。