本发明公开了一种适用于直流大电流的电能计量装置及方法，所述装置包括：集成于一体且分层布置的直流电能计量模块和信号采样模块，两者中间放置有隔热板；信号采样模块包括：电流采样单元，用于将获取的第一大电流信号转换为第一小电压信号；电压采样单元，用于将获取的第一大电压信号转换为第二小电压信号；直流电能计量模块，用于根据所述第一小电压信号和第二小电压信号进行电能计量，以获取电能计量数据。本发明能够减小因采样信号线路造成的计量偏差，提高了电能计量准确性；电流采样单元中的锰铜分流器通过绝缘导热材料和金属散热器连接，将热量导向装置外，降低了锰铜分流器发热对电能计量的影响，解决了整体封装和分流器的散热问题。