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电动汽车直流充电兼容性分析与测试方案设计
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-06-07 08:56:23



    在对车辆进行测试时,用到的是图1中的中间部分和左半部分,右半部分连接的是电动汽车;在对充电桩进行测试时,左侧连接的是充电桩。整个测试过程通过控制器对其中的时序和通信情况进行控制和调节,并模拟充电中的各种问题来判断车辆与充电桩的性能。

    该方案的设计思路是由设备代替车辆或者充电桩,而在实际情况下,充电桩及车辆的情况不尽相同,为完善测试方案,本研究还设计了一套用于现场车桩充电匹配测试的方案,该测试系统相比图1所示系统较为简易。由于是测试车辆和充电桩的匹配充电,很多情况无法进行人为设定,所以在本研究中,对于车桩的充电匹配测试,只是测试车辆与充电桩进行匹配时是否可以正常充电,并对该过程中的数据进行采集分析,若是可以充电,分析其是否会有潜在影响充电兼容与安全性的问题存在;若是无法充电,找出原因,判断该问题是由车辆还是充电桩导致。图2中,DC+, DC一分别为直流电源正极和负极,PE为搭铁线,CC1, CC2分别为非车载充电机连接确认及车辆连接确认信号,S+、S-为充电通信信号,A+、A-为低压辅助电源的正极和负极;图2中标注的信号均可以通过测试设备采集。

    2 测试方案验证与分析
    本研究选取市场上的主流车型10余辆,主流充电桩10余台,对其进行了试验室的测试和现场的实车实桩测试,并对充电过程中发生的各种问题的原因进行了分析总结。
    2.1报文问题
      1)通信过程中出现非标准的报文。如图3所示,判断车辆充电过程是否采用非标报文,主要是通过帧ID,GB/T27930-2015规定充电过程中充电机的地址为56H,车辆BMS的地址为F4H。此问题主要发生在电动客车上,电动客车在充电时较多使用其固定专用充电桩,其充电过程中的通信使用的是与专用充电桩的特殊协议,若一直使用专用充电桩进行充电,该情况不会对车辆使用有影响,但是一旦这些车辆在公共充电区进行充电,往往会充电失败,非标协议严重影响了这些车辆与市面上主流充电桩之间的充电互联互通,对该车型的推广使用非常不利:除了使用非标报文外,还有一种情况可以归为此大类中,就是车辆在设计时未按照标准规定的要求将充电机与BMS的通信使用独立于动力总成控制系统之外的CAN接口,从而导致充电的通信报文除了BMS与非车载充电机2个节点的数据之外还存在其他节点的报文,这些报文是车内的其他节点进行数据交互的部分,这些信息的存在也是不符合G B/T27930-2015规定的。

    2) BMS与非车载充电机之间通信报文的周期、字节长度及填充内容等不符合GB/T 27930-2015的规定。该问题主要存在于新标准发布初期,各厂家对标准的关注及理解不尽全面,尤其是对标准中规定的填充问题,不能明确区分字节与位的概念,导致对标准中未规定的位按照字节的方式进行填充而出现问题。该问题属于一般问题,由于充电桩与车辆在实际充电时,一般只检测相关参数的字节内容,对于报文的周期与字节长度不去检测,所以该问题对实际充电的影响比较小。但是在该类问题中有一个报文较为特殊,即CCs报文,在2011版的标准中,CCs为6个字节长度,而2015版的标准中规定CCS为8个字节长度,其中多出的2个字节分别为“充电允许位”与预留位,现有充电桩有一部分在新老标准的更新时忽略该报文,导致CCs字节长度仍为6位,若车辆在充电过程中不检测该字节长度,不会影响正常充电,但是在异常情况下无法暂停充电,存在安全隐患。

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