前段時間出了一個國產(chǎn)MCU設(shè)計6.6kW充電樁,交錯PFC+LLC,踩坑續(xù)系列文章,有想了解的朋友可以查看第一篇文章系列文章。
上一篇文章我們介紹了車機(jī)通信的第四步:充電參數(shù)配置階段,今天我們來介紹第五步充充電階段,充電階段也可以叫能量傳輸階段。充電握手階段完成后,充電機(jī)和車輛進(jìn)入充電參數(shù)配置階段。充電參數(shù)配置階段完成后,充電機(jī)和車輛進(jìn)入充電階段。
充電階段
在能量傳輸階段,車輛控制器向充電樁實時發(fā)送車輛接口充電需求參數(shù),充電樁調(diào)整充電電流下降時:△I≤20 A,最長在 1 s 內(nèi)將充電電流調(diào)整到與需求值相一致;當(dāng)△I>20 A,最長在 Idimin s(dlmin 為電流調(diào)整速率至少 20 A/s)時間內(nèi)將充電電流調(diào)整到與需求值相一致。充電樁根據(jù)車輛接口充電需求參數(shù)實時調(diào)整充電電壓和充電電流。此外,車輛控制器和充電樁還相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。在能量傳輸階段,車端應(yīng)能檢測 PE 針斷線。
在能量傳輸階段,充電機(jī)和電動汽車均可發(fā)起暫停。暫停開始時,充電機(jī)應(yīng)確認(rèn)充電電流降至 5A及以下時再斷開接觸器 C1和 C2,并投入泄放回路將前端電壓降至 60V DC 以下,且電子鎖保持可靠鎖止。在暫停過程中,電動汽車應(yīng)保持 C5 和 C6 為閉合狀態(tài)并且應(yīng)對檢測點2 的電壓進(jìn)行持續(xù)檢測,當(dāng)暫停過程中充電機(jī)檢測到 C5 和 C6 斷開時,則開始周期性發(fā)送“充電機(jī)中止充電報文”且不允許再進(jìn)入能量傳輸階段。暫停結(jié)束且雙方充電準(zhǔn)備就緒時,充電機(jī)應(yīng)將內(nèi)部輸出電壓調(diào)整到車輛接口當(dāng)前電壓減去1V~10 V DC再閉合 C1和 C2,使直流供電回路導(dǎo)通,此時雙方重新進(jìn)入能量傳輸階段。電動汽車或充電機(jī)自發(fā)送暫停請求到暫?;謴?fù)的時間不應(yīng)超過 10 min。
充電階段報文交互
在整個充電階段,車輛實時向充電機(jī)發(fā)送車輛充電需求,充電機(jī)根據(jù)車輛充電需求調(diào)整充電電壓和充電電流,保證充電過程正常進(jìn)行。在充電過程中,充電機(jī)和車輛發(fā)送各自的充電狀態(tài)。除此之外,車輛可向充電機(jī)發(fā)送動力蓄電池具體狀態(tài)信息及電壓、溫度等信息。BMV、BMT、BSP 為可選報文,充電機(jī)不對其進(jìn)行報文超時判定,也可依據(jù)傳輸協(xié)議功能拒絕接收。車輛根據(jù)充電過程是否正常、電池狀態(tài)是否達(dá)到自身設(shè)定的充電結(jié)束條件或者是否接收充電機(jī)中止充電報文來判斷是否結(jié)束充電:充電機(jī)根據(jù)是否接收停止充電指令、充電過程是否正常、是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的充電參數(shù)值,或者是否接收車輛中止充電報文來判斷是否結(jié)束充電。
電池充電需求BCL報文:雙方充電準(zhǔn)備就緒后,車輛開始按照 50 ms 的時間間隔周期發(fā)送 BCL 報文,充電機(jī)根據(jù)充電需求調(diào)整充電電壓和充電電流,確保充電過程正常進(jìn)行。如果充電機(jī)在充電階段 1 s 內(nèi)沒有接收該報文,即為超時錯誤,充電機(jī)應(yīng)發(fā)送錯誤報文。
在恒壓充電模式下,充電機(jī)的輸出電壓應(yīng)滿足電壓需求值,輸出電流不應(yīng)超過電流需求值;在恒流充電模式下,充電機(jī)的輸出電流應(yīng)滿足電流需求值,輸出電壓不應(yīng)超過電壓需求值。在恒流充電模式下,BCL 報文中的充電電壓需求應(yīng)不大于 CML 中的充電機(jī)的最高充電電壓,否則充電機(jī)應(yīng)將其自身的最大充電電壓值作為限壓值。當(dāng) BCL 報文中的充電電流需求大于 CML 報文中的充電機(jī)最大充電電流時,充電機(jī)按其最大輸出能力輸出;當(dāng) BCL 報文中的充電電流需求值在充電機(jī)的最大輸出能力范圍內(nèi),充電機(jī)按請求電流輸出;當(dāng) BCL 報文中的充電電流需求小于充電機(jī)的最小充電電流時,充電機(jī)應(yīng)按最小輸出能力輸出:當(dāng) BCL 報文中的充電電壓需求小于充電機(jī)的最小充電電壓時,充電機(jī)應(yīng)發(fā)送 CST 報文停止充電。充電期間,充電需求電流應(yīng)是車輛的實際需求,不應(yīng)受到充電機(jī)輸出能力變化影響。
電池充電總狀態(tài)BCS報文:充電過程中車輛按照 250 s 的時間間隔周期發(fā)送車輛接口當(dāng)前充電電壓充電電流等充電狀態(tài)。如果充電機(jī)在充電過程中超過 5 s 沒有接收該報文,即為超時錯誤,充電機(jī)應(yīng)發(fā)送錯誤報文。由于該報文參數(shù)組長度超出8 字節(jié),應(yīng)使用傳輸協(xié)議功能傳輸。
充電機(jī)充電狀態(tài)CCS報文:充電過程中充電機(jī)按照 50 ms 的時間間隔周期發(fā)送充電機(jī)當(dāng)前的充電電流、電壓值等信息。如果車輛在充電過程中超過 1 s 沒有接收該報文,即為超時錯誤,車輛應(yīng)發(fā)送錯誤報文。
車輛狀態(tài)信息BSM報文:充電階段車輛按照 250 ms 的時間間隔周期發(fā)送動力蓄電池狀態(tài)信息。為了保證兼容性,在充電機(jī)沒有接收 BSM 報文之前,不應(yīng)以 BSM 報文超時為由中止充電;如果充電機(jī)接收 BSM報文后,在后續(xù)充電過程中超過 5 s 未接收 BSM 報文,即為超時錯誤,充電機(jī)應(yīng)發(fā)送錯誤報文中止充電,且不應(yīng)在未重新插拔槍的情況下重新握手。車輛可通過發(fā)送SPN3096=0 的 BSM 報文請求暫停。
車輛或充電機(jī)自發(fā)送暫停請求到暫?;謴?fù)的時間不應(yīng)超過 10 min,且充電機(jī)恢復(fù)充電時的沖擊電流應(yīng)滿足 GB/T 18487.1一2023 中 10.7.2的要求15GB/T27930-2023當(dāng)充電機(jī)接收 BSM 報文中 SPN3090~SPN3095 均為 00(電池狀態(tài)正常),且 SPN3096 為 00(禁止充電)時,充電機(jī)根據(jù)實際情況暫停輸出;當(dāng)接收 BSM 報文中SPN3090~SPN3095 均為 00(電池狀態(tài)正常),且 SPN3096 為 01(允許充電)時,充電機(jī)恢復(fù)充電;當(dāng)充電機(jī)接收 BSM 報文中 SPN3090~SPN3095 中至少一項為異常狀態(tài)或接收 BST 報文時充電機(jī)應(yīng)發(fā)送 CST 報文停止充電;當(dāng)車輛檢測到電池狀態(tài)異常時,應(yīng)發(fā)送 BST 報文,結(jié)束充電。
車輛終止充電BST報文:車輛主動中止充電或接收 CST 報文后,按照 10 ms 的時間間隔周期發(fā)送 BST 報文,報文內(nèi)容應(yīng)與中止原因一致。通信開始后(車輛接收 CHM 報文后)的各個階段,車輛都可發(fā)送 BST 報文主動中止充電。車輛出現(xiàn)必須中止充電的異?;蚬收蠒r,應(yīng)發(fā)送 BST 報文。
充電機(jī)終止CST報文:充電機(jī)主動中止充電或接收 BST 報文后,按照 10 s 的時間間隔周期發(fā)送 CST 報文,報文內(nèi)容應(yīng)與中止原因一致。通信開始后(充電機(jī)發(fā)送 CHM 報文后)的各個階段,充電機(jī)都可發(fā)送CST 報文主動中止充電。充電機(jī)出現(xiàn)必須中上充電的異?;蚬收蠒r,應(yīng)發(fā)送 CST 報文。
總結(jié):以上就是充電階段,也是能量傳輸階段的內(nèi)容。
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