近年来,能源紧缺与环境污染问题日趋严重,各国开始大力发展新能源汽车产业,并着力建设以直流充电桩为代表的充电基础设施。直流充电桩的型式试验、出厂检验、安装检测以及周期巡检等各个阶段,都需要严格地遵循相应的计量检定规范。目前,市场上的充电桩品牌和型号繁多,协议不规范、计量不准确的问题十分普遍。同时,充电桩计量检定系统的研制,多数采用传统的人工测试或者半自动测试技术开发,其性能和测试效率十分低下,不能满足实际生产需求。为解决上述存在的问题,通过深入研究相关国家标准,本文设计出一款适用于直流充电桩的工作误差、示值误差、付费金额误差以及时钟示值误差等计量检定任务的自动测试系统,满足高精度、高性能和便携性等设计需求。主要研究内容如下:1.系统总体方案设计:该部分通过研究相关测试标准,明确计量检定任务及测试原理,制定测试系统的总体方案和技术指标,并阐述系统的创新点和设计优势。2.电动汽车功能模拟装置的设计:该装置用于模拟充电工况和搭建完善的测试环境,是实现充电桩测试的基础。整个装置包括直流充电接口控制模拟器,实现充电控制导引回路,并提供参数采集接口;车载BMS通信模拟器,启动充电通信流程并且反馈通信故障;车载电池电压模拟器,模拟车载蓄电池的初始电压;大功率模组化负载,用于消耗充电电能。3.高精度计量模块设计:高精度直流电能参数的采集是实现准确计量和测试的前提。本文首先根据直流电能计量原理和计算方法,搭建同步采集电路,实现对充电电压、辅助电压、采集点1电压以及充电环境温度的信号采样;然后制定数字处理方案,实现对采样信号的数据解析、功率运算、以及电能积分运算;最后封装软件功能接口,便于二次开发。经过验证,高精度计量模块能够实现1000V、300A的直流测量范围,电能计量精度达到0.1级。4.自动测试软件系统设计:自动测试软件作为整个直流充电桩计量检定系统的控制中枢和交互界面,是实现测试逻辑任务的核心。该部分通过分析测试需求和相关技术原理,从软件设计架构与设计模式的角度,提出基于MVC-三层架构的总体设计方案,并且制定各个功能模块的详细实现策略。经过仿真测试以及实地验证,本文设计的计量检定系统满足直流充电桩的计量准确性和功能完整性,具有极高的实用价值,便于市场推广。