國標(biāo)GB/T 34657－2017電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試解決方案

前言：電動汽車充電領(lǐng)域涉及的汽車廠商和充電樁廠商眾多。電動汽車和充電樁之間的通信是這個行業(yè)的一個關(guān)鍵技術(shù)，所以充電通信的互操作測試顯得非常重要。《GB/T 34657.1-2017 電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范 第1部分：供電設(shè)備》、《GB/T 34657.2-2017 電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范 第2部分：車輛》已經(jīng)于2018年5月1日起正式實施，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有利于電動汽車及充電樁行業(yè)的兼容匹配性將會大大提高，更有利于電動汽車和充電樁的普及推廣。

一、互操作測試流程

《GB/T 34657 電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范》對于互操作測試流程進(jìn)行了規(guī)范，具體流程如下：

交流充電測試流程                     直流充電測試流程

二、交流充電樁互操作測試

交流充電樁互操作測試主要發(fā)現(xiàn)有五大類問題

包括:

l控制導(dǎo)引信號

l充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序  

l充電異常檢測及故障響應(yīng)

l標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定或廠家理解問題

l電子鎖等新增設(shè)計問題

1、控制導(dǎo)引信號不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:?GB/T 18487.1-2015中表A.5規(guī)定了控制導(dǎo)引電路的參數(shù);表A.1規(guī)定了充電設(shè)施產(chǎn)生的占空比與充電電流限值映射關(guān)系。?

1)輸出PWM脈沖幅值超范圍

2)輸出PWM脈沖幅值超范圍

3)輸出PWM信號脈沖上升/下降時間超范圍

2、充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序不符合規(guī)范要求

測試要求：

GB/T 18487.1-2015中A.3規(guī)定了充電控制過程;A.4規(guī)定了充電連續(xù)控制時序;A.5規(guī)定了控制導(dǎo)引電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和控制時序列表。

測試結(jié)果：

1)閉合交流供電回路時間不符合

2)充電樁正常主動停止充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換不符合

3)充電樁正常被動停止充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換不符合

3、充電異常檢測及故障響應(yīng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:

GB/T 18487.1-2015中A.3.10規(guī)定了非正常條件下充電結(jié)束或停止。

1)充電過程中檢測點1電壓異常時,充電停止不符合

2)充電過程中檢測點4狀態(tài)異常時,充電停止不符合

3)充電前連接異常,PWM輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換不符合

4、標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定或廠家理解問題

1)充電連接裝置完全連接后,充電樁啟動充電前等待車輛閉合 S2,界面提示易造成誤解

2)對充電樁上電自檢過程沒有明確要求

三、通信協(xié)議一致性測試

通信協(xié)議一致性測試主要有五大類問題：

l通信邏輯問題

l超時處理問題

l報文格式問題

l報文與時序的配合問題

l充電機(jī)設(shè)計參數(shù)問題

1、通信邏輯不符合要求

測試要求:參照GB／T 27930－2015要求，?標(biāo)準(zhǔn)附錄D規(guī)定“開始發(fā)送和結(jié)束發(fā)送條件”。

測試結(jié)果:

1)充電握手階段、充電機(jī)未發(fā)送CHM報文,發(fā)送CRM報文。

2)參數(shù)配置階段,充電機(jī)接收到BRO(0x00)報文即發(fā)送CRO報文。

3)充電階段,充電機(jī)未接收到BCL和BCS報文,即發(fā)送CCS報文。

4)充電結(jié)束階段,充電機(jī)接收到BSD報文,未發(fā)送CSD報文。

2、超時處理不符合要求

測試要求:參照GB／T 27930－2015要求，?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接收報文超時處理要求,超時時間的計時起始點符合標(biāo)準(zhǔn)附錄A.2中的要求。

測試結(jié)果:

1)BRO報文的超時處理不符合要求,如充電機(jī)接收到BRO(0x00)

2)報文后超過5s未接收到BRO(0xAA)報文,即發(fā)送超時告警。 2 部分報文無超時告警處理機(jī)制,如BCS、BCL報文的超時處理不 完善,如在進(jìn)入充電階段后,充電機(jī)未對BCS和BCL進(jìn)行超時判斷。

3)超時告警時間超出誤差允許范圍。

3、報文格式不符合要求

測試要求: 參照GB／T 27930－2015要求通信報文應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的定義。

測試結(jié)果:?

1)多包報文的處理不符合標(biāo)準(zhǔn),如握手階段充電機(jī)按照41字節(jié)(新標(biāo)準(zhǔn)為49字節(jié))發(fā)送BRM報文,充電機(jī)不識別,引起通信異常。?

2)在充電過程中,BMS發(fā)送BMV、BMT、BSP報文的多包請求,充電機(jī)均未作出響應(yīng)。

3)預(yù)留位未按標(biāo)準(zhǔn)要求填充1,可選項在選擇發(fā)送時報文格式不符合或者不發(fā)送時未填充1;報文長度未按實際長度發(fā)送,而是按8字節(jié)發(fā)送。

4)報文周期超出誤差允許范圍。

4、時序匹配不符合要求

測試要求:參照GB／T 27930－2015通信報文和控制時序應(yīng)嚴(yán)格遵循附錄A.2的規(guī)定。

測試結(jié)果:

1)參數(shù)配置階段,充電機(jī)未閉合K1K2,發(fā)送CRO(0xAA)準(zhǔn)備就緒報文。

2)充電機(jī)接收到電池異常狀態(tài)信息(BSM報文),未停止充電。

3)充電機(jī)暫停充電時,CCS報文中的禁止/允許充電字段未正確置位。

4)發(fā)送/接收超時告警報文,充電機(jī)未停止充電。

5)重連操作不符合要求。

5、充電機(jī)設(shè)計參數(shù)不符合通信要求

測試要求:充電機(jī)的設(shè)計參數(shù)滿足通信要求。

測試結(jié)果:

1)充電機(jī)只提供24V輔助電源,電動汽車不允許充電,無法通信。

2)充電機(jī)絕緣監(jiān)測的時間過長,造成BMS接收CRM(0x00)報文 超時。

3)充電機(jī)采集的電池電壓值誤差過大,誤判電池電壓不正常,無法 進(jìn)入充電階段。

四、直流充電機(jī)互操作測試

直流充電機(jī)互操作測試主要有六大類問題,包括

l通信協(xié)議不一致

l充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序?

l充電異常檢測及故障響應(yīng)

l充電控制輸出不一致

l標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定或廠家理解問題

l電子鎖等新增設(shè)計問題

1、充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序

測試要求:GB/T 18487.1-2015中B.3規(guī)定了充電控制過程;B.5規(guī)定了充電連接控制時序。

2、充電異常檢測及故障響應(yīng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:GB/T 18487.1-2015中B.3.7規(guī)定了非正常條件下充電中止。

測試結(jié)果:

1)充電中通信中斷時輸出響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)不符

2)充電中打開開關(guān)S時輸出響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)不符

3)充電中車輛接口斷開時輸出響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)不符

4)未進(jìn)行絕緣故障檢測和異常報警

5)無法檢測出保護(hù)接地丟失問題

3、充電控制輸出不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:?GB/T 18487.1-2015中B.3規(guī)定了調(diào)整充電電流時間和電流下降速率等。

測試結(jié)果: 充電中輸出電流控制時間與標(biāo)準(zhǔn)不符

五、電動汽車互操作測試

電動車輛互操作測試主要有幾大類問題：

l通信協(xié)議(直流充電)?

l充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序?

l充電異常檢測及故障響應(yīng)

l充電控制輸出(交流充電)

l標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定或廠家理解問題

l電子鎖等新增設(shè)計問題

1、充電狀態(tài)及轉(zhuǎn)換時序不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:?GB/T 18487.1-2015中A.3 規(guī)定了正常充電過程的工作控制及充電結(jié)束或停止。?

測試結(jié)果:

1)車輛無法識別三相充電電纜電阻, 車輛不允許充電

2)車輛正常停止充電動作與標(biāo)準(zhǔn)不符

2、交流充電故障處理不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:GB/T 18487.1-2015中A.3.10 規(guī)定了非正常條件下充電結(jié)束或停止。

測試結(jié)果:

1)充電過程中,斷開S3開關(guān),車輛停止充電動作與標(biāo)準(zhǔn)不符

2)CP信號故障時,車輛停止充電動作與標(biāo)準(zhǔn)不符

3、PWM占空比與充電電流關(guān)系不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求：GB/T 18487.1-2015中A.3.7、A.3.8、表A.2 規(guī)定了電動車輛檢測到占空比與充電電流關(guān)系。

未根據(jù)PWM占空比要求充電輸出

PWM頻率超限,充電未按要求終止

4、直流充電異常檢測及故障響應(yīng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

測試要求:GB/T 18487.1-2015中B.3.7 規(guī)定了非正常條件下充電結(jié)束或停止。

測試結(jié)果: 充電過程中PE斷針時,車輛停止充電動作與標(biāo)準(zhǔn)不符

六、測試系統(tǒng)解決方案

國標(biāo)《GB/T 34657－2017電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試》規(guī)范翔實，但規(guī)范和要求眾多，迫切需要高效的集成測試設(shè)備來進(jìn)行各種規(guī)范的測試和認(rèn)證。

無論是GB/T 34657－2017很多測試要求都是基于GB/T18487.1-2015和GB/T27930-2015；同時這兩個標(biāo)準(zhǔn)也是基于和參照國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61851-1。

德國科尼紹Comemso公司發(fā)源于德國斯圖加特企業(yè)工業(yè)的搖籃；科尼紹Comemso作為CharIN.e.v的會員，參與了IEC61851-1標(biāo)準(zhǔn)的制定和提供技術(shù)支持。

德國科尼紹Comemso電動汽車充電樁分析儀，能夠用于測試充電功能和互操作性，高精度、準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)，符合歐標(biāo)、日標(biāo)、國標(biāo)；戴姆勒和寶馬等知名德國企業(yè)的合作伙伴。

符合交流AC標(biāo)準(zhǔn):IEC61851-1,SAEJ1772和GB/T18487.1-2015

符合直流DC標(biāo)準(zhǔn): IEC 61851-1, DIN 70121, ISO 15118, SAE J1772 和IEC 61851-23.

通訊協(xié)議分析標(biāo)準(zhǔn)：GB/T27930-2011和GB/T27930-2015標(biāo)準(zhǔn)

專為不同類型的使用而設(shè)計

1、充電全過程中進(jìn)行實時測試分析(Man-in-the-Middle模式):

放在EVSE-EV中間,對充電過程進(jìn)行監(jiān)測；可以長時間進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄

>電流負(fù)載回路品質(zhì)監(jiān)測：設(shè)定負(fù)載電流的允許波動范圍，自動紀(jì)錄超過設(shè)定范圍的片段數(shù)和位置。

>CP信號品質(zhì)監(jiān)測：設(shè)定控制信號的平臺值、頻率、占空比等參數(shù)的誤差允許范圍。

2、EV Test模式 電動汽車測試模擬

EV Test模擬充電樁，和電源組合進(jìn)行動作，檢測電動汽車

lEV端響應(yīng)速度測試

lCP信號耐受性模擬測試

lPP響應(yīng)模擬測試

3、EVSE Test模式測試EVSE充電樁

EVSE Test模擬電動汽車，搭配電源電子負(fù)荷，檢測充電樁

lEVSE輸出CP信號的品質(zhì)檢測

l負(fù)載響應(yīng)速度測試

lEV端R誤差模擬測試

lEV端故障模擬測試

l線路、接口故障、老化測試

lCP信號短路測試

功能

設(shè)定測試項目包括監(jiān)控、操控、模擬等，及其相應(yīng)參數(shù)。

l在監(jiān)控模式下，可以設(shè)定電流、電壓等信號的正常、異常限值。

lEVSE Test模式下，設(shè)定EV電池信息、以及CAN通信中的錯誤信號及其類型

lEV Test模式下，設(shè)定充電樁輸出電信號相關(guān)信息，以及CAN通信中的錯誤信息及其類型。

過程監(jiān)控表格畫面

l對CC1、CC2、輔助電壓、DC電壓、DC電流以及各CAN信號進(jìn)行監(jiān)控，同時用不同的顏色顯示正常與異常的信號

l表格中可以顯示每一過程的持續(xù)時間，以及CAN信號的有效信號占比。

參數(shù)時間圖

l觀察、分析充電過程的具體問題，對各項參數(shù)值進(jìn)行定量分析。

l所有參數(shù)數(shù)據(jù)均可輸出為CSV格式

l直觀判斷各信號的值、穩(wěn)定性、信號間的獨(dú)立性、相關(guān)性、時序特性等。

CAN信號

l紀(jì)錄全部CAN信號的詳細(xì)信息。

l包括報文代號、描述、長度、周期、發(fā)送方、接收方等信息

l通過CAN信號畫面的同步選擇功能，對照查看報文對應(yīng)的信息變化過程。

測量

l 測量和檢查時間

l 測量直流電壓和直流電流

l 測量直流觸點的溫度

l 測量輔助電壓和電流

l 測量CC1和CC2電壓

l 測量CAN循環(huán)時間：

-循環(huán)時間的好壞統(tǒng)計

l 測量CAN信號質(zhì)量：

-顯性和隱性水平的電壓

應(yīng)用

l檢測充電狀態(tài)

l驗證狀態(tài)變化

l檢測停止事件

l檢測干擾

l檢查直流電壓/直流電流值

l檢查輔助電壓/電流值

l將信號與傳達(dá)的值進(jìn)行比較

l檢測充電問題的原因

l檢測安全問題（觸點溫度過高，電壓和電流峰值，缺少焊接檢查等）

l電動汽車的全面模擬

l充分模擬充電器

l測試庫

l穩(wěn)健性測試

l故障注入的其他硬件

l可用的不同電源和負(fù)載，用于控制裝配到充電過程?？筛鶕?jù)要求整合客戶的電源和負(fù)載。

l堅固的外殼，適合戶外移動使用-  IP67；用于現(xiàn)場應(yīng)用或?qū)嶒炇矣猛尽?/p>

充電過程解析

AC充電全過程中進(jìn)行實時測試分析:

1.電流電壓解析

2.控制信號解析

3.電流電壓／控制信號在同一時間軸上解析

4.EVCA模擬電動車/充電樁功能

5.通過CAN進(jìn)行遠(yuǎn)程控制

完全模擬電動汽車內(nèi)部回路,手動控制相應(yīng)部件,看充電樁能否正常動作

模擬充電樁,手動模擬錯誤信息(電流,電壓,控制信號,占空比),看電動汽車能否正常動作

DC快速充電過程中進(jìn)行實時測試分析:

檢測并驗證充電狀態(tài)，時序和CAN統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

1.通過圖表表示出充電狀態(tài)的變化

2.實時顯示CAN信號，電壓電流值

3.出現(xiàn)異常時，在CAN信號中標(biāo)示出來

4.可以生產(chǎn)測試報告，提示是否通過或做出錯誤標(biāo)記

其它輔助功能:

交直流電源；模擬連接器；

EVSE測試數(shù)據(jù)庫

快速自動驗證EVSE的電氣標(biāo)準(zhǔn)符合性。該庫可用于現(xiàn)場操作，以便輕松查找EVSE錯誤，或在EVSE開發(fā)過程中進(jìn)行驗證或回歸測試。

多種測試和測量選擇:

我們的目標(biāo)：

使復(fù)雜的充電過程易于分析和測試！

適用于移動和機(jī)架使用的設(shè)備，以及適用于全球所有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。

小冊子中所示的裝置和部件就是例子。

實際外觀因所選設(shè)備而異。

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