Las señales de voltaje y corriente se introducen en el analizador de potencia a través de cajas de conexión. Las caídas de voltaje que pueden ocurrir suelen ser insignificantemente pequeñas. Para los enchufes de carga de CA tipo 2, la corriente no debe exceder los 32 A y se puede conectar directamente a las entradas del analizador de potencia. La carga de CC particularmente rápida da como resultado valores de corriente de varios cientos de amperios que requieren un sensor de corriente muy preciso, como el sensor PCT con su excelente tecnología Flux-Gate.

Además, la salida de impulsos del medidor de energía está conectada a la entrada de conmutación de la interfaz de señal de proceso (PSI) del LMG671, lo que permite al analizador capturar los pulsos durante el proceso de carga completo para determinar la energía medida por la estación de carga. El procedimiento de prueba de examen de tipo especifica una medición sobre un número mínimo de saltos del dígito de valor más bajo, que corresponde a un número mínimo de pulsos. Este número depende del dispositivo a cargar y del punto de operación elegido. Cuanto mayor sea la potencia de carga, mayor será el número mínimo prescrito de pulsos. De lo contrario, la ventana de tiempo observada será demasiado corta y la incertidumbre del reloj interno tendrá una influencia indebida en la precisión de la medición observada. La medición general de energía incluye la rampa hacia arriba de la estación de carga, así como la rampa hacia abajo, como se muestra en la Figura

Las entradas de conmutación del LMG671 se muestrean con 150 kHz. Las señales de pulso estandarizadas del medidor de energía se capturarán y comunicarán de manera confiable. Dependiendo del nivel de potencia de carga y de los pulsos especificados por kilovatio-hora del medidor de energía integrado, el tiempo de ciclo de medición más rápido de 10 ms (o 20 ms considerando una señal de 50 Hz) permite contar los pulsos capturados casi uno por uno. Esto es importante para garantizar que el número de pulsos capturados durante el intervalo de integración de energía sea exacto.

 Integración y evaluación del banco de pruebas

Para integrar completamente el analizador de potencia LMG600 en un entorno de banco de pruebas controlado a distancia, ZES ZIMMER puede proporcionar un script genérico que cubra el procedimiento de verificación automática descrito bajo pedido. Viene con una clase de Python lista para usar y bien documentada, que incluye funciones como interfaz abierta y cercana, escritura, lectura y muchas más.  Podemos ofrecer soporte de ingeniería de software para la personalización de acuerdo con su configuración específica y procedimiento de prueba, incluida la evaluación posterior de los resultados, exportación a cualquier formato común necesario (exportación CSV ya implementada). Las siguientes funciones automatizadas son posibles para la implementación:

• Intercambio de datos: Transmisión de todas las lecturas relevantes y recuentos de pulsos desde el LMG600 al software maestro del banco de pruebas.
• Evaluación: Comparación y evaluación de la energía medida por el analizador de potencia con la energía medida por el medidor de energía de la estación de carga durante todo el proceso de carga.
• Cálculo de la incertidumbre de medición: Para cada ciclo de medición, incluido el final, la incertidumbre de medición se puede calcular para la evaluación final y la desviación relevante.
• Exportar resultados: Exportación de resultados de medición y evaluación a formatos comunes.

Medición de la incertidumbre

La precisión combinada del analizador de potencia y el sensor de corriente utilizado debe ser muy alta, de lo contrario, el error introducido por ambos domina la desviación general de la energía medida en la estación de carga. La desviación global que debe examinarse finalmente se explica como:

Desviación = Desviación + Medición de la incertidumbre

Analizador de potencia del medidor de energía general + sensor de corriente

Estas consideraciones de incertidumbre de medición pueden calcularse incluso para cada punto de medición y ciclo de edición durante el proceso de carga. Si bien los analizadores de potencia modernos pueden ayudar con la selección del rango de medición (AutoRange), este automatismo de soporte no siempre es beneficioso.  En puntos de medición rápidos y que cambian continuamente, como las fases de subida y bajada de rampa que se muestran en la Figura , el rango automático puede provocar cambios frecuentes de rango, lo que a su vez causa huecos (gaps) en las mediciones debido al tiempo requerido para cambiar el rango. Como consecuencia, muchos ciclos de medición no pueden completarse y, por lo tanto, deben descartarse. El remedio utilizado en la práctica es cambiar manualmente a un rango de medición con un factor de cresta suficiente que sea adecuado para el punto de operación objetivo

Esto evita el cambio constante del rango y las mediciones se pueden llevar a cabo sin huecos. Sin embargo, para los puntos de medición al comienzo de la fase de aceleración (o al final de la fase de bajada), esto significa un alto error especificado con efectos considerables en la desviación general de la estación de carga que debe evaluarse, ya que las especificaciones de precisión de los analizadores de potencia se describen regularmente como, por ejemplo:

 Tolerancia al error de potencia = ± (% de la lectura de potencia + % del rango de potencia)

Esto tiene un efecto que debe tenerse en cuenta al determinar la incertidumbre de medición en los ciclos de medición. Lo mismo se aplica a la fase de bajada.  Por lo tanto, los siguientes parámetros deben optimizarse durante todo el proceso de carga y su duración:

• Inclinación de la rampa: Cuanto más pronunciadas sean las fases de subida y bajada, menor será su parte respectiva de la duración total del proceso de carga.
• Duración de la medición: Cuanto mayor sea el número mínimo de pulsos del medidor a evaluar, mayor será la proporción de la operación en estado estacionario, en comparación con las fases de aumento y bajada.

La norma IEC 61851-23 estipula los requisitos para las estaciones de carga de vehículos eléctricos (EV) de CC, incluidas ciertas regulaciones relativas a la inclinación mínima de a.m. rampas para mantenerlas tan cortas como se permita tener una ponderación de tiempo razonable entre las fases de subida, rampa de bajada y estado estacionario a la duración total de la medición.

La serie LMG600 proporciona una medición precisa de CC con su canal de alimentación de gama alta tipo A. El dispositivo se entregará con un certificado de calibración trazable al PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Instituto Nacional de Metrología) o, previa solicitud, una calibración certificada por DAkkS.

• Ancho de banda: DC, 0.05 Hz … 10 MHz
• Precisión de potencia de CC (mejor): ± (0,032 % de la lectura + 0,06 % del rango)
• Precisión de alimentación de CA (45 Hz… 65 Hz): ± (0,015 % de lectura + 0,01 % del rango)
• Precisión de tiempo: ± 50 ppm
• Entrada de voltaje: 300 mV – 1000 Vrms directo (extensión de rango con HST – divisores de alto voltaje)
• Entrada de corriente: 500 μA – 32A directos (extensión de rango con sensores externos precisos como PCT)

Cuando se trata de calcular el error potencial de la medición de energía, es importante comprender cómo el instrumento calcula la potencia y la energía, es decir, dónde comienza y termina exactamente la medición, qué muestras se incluyen en el valor de medición y cuáles no. Solo entonces es posible juzgar si los valores detrás de las lecturas del analizador de potencia coinciden con el intervalo evaluado por el contador de energía en un grado suficiente. No todos los fabricantes son transparentes con este tipo de información, e incluso si lo son, es posible que no ofrezcan los medios para asegurarse  de que el analizador de potencia y el medidor de energía estén mirando exactamente el mismo período de tiempo  con un período de tiempo notablemente bajo, con desviación temporal para la comparación. El script genérico de Python mencionado anteriormente hace exactamente eso y garantiza que el LMG600 de ZES ZIMMER mida y evalúe con la máxima precisión posible.

Para ampliar el rango de medición de corriente del LMG600, los sensores de la serie PCT, como se muestra en la figura, proporcionan la máxima precisión y, además, son compatibles con la función Plug’n’ Measure, es decir, la escala y el alcance son automáticos y los sensores se alimentan directamente con el LMG600. Con su mejor precisión de CC de ± 0,0035 %, el error de corriente adicional al LMG600 es notablemente bajo. Los sensores PCT con función Plug’n’ Measure están disponibles con rangos de 200 A (300 Apico o DC), hasta 2000 A (3000 Apico o DC) e incluso más.