電動汽車充電通信協議常見測試問題分析

北京群菱EVTS-17車輛互操作測試系統在測試了上百輛電動汽車后，對所測問題進行了歸納總結，常見問題主要包括：有的電動汽車發送的報文格式、周期存在問題；系統模擬充電機故障、參數不合適或充電機延時的報文時，電動汽車回饋錯誤。

1、 報文格式、周期

系統測試的是充電機與BMS之間基于CAN的通信協議，所以只應該有這2點之間的報文，這2點的通信地址分別為56H（充電機）和F4H（BMS）。圖1是接收到了這2點地址以外的報文，此問題是由于車輛內部的通信與充電的通信共用1個通信通道，如果設計不合理，BMS可能會發給充電機與整車通信的報文。

圖1 報文地址不正確

有的報文沒有按照標準的格式發出，如圖2的BHM，規定是2個字節，這里是8個字節。

圖2 報文格式不正確

有的報文沒有按照標準的周期發出，如圖3的BHM，標準規定周期是250 ms，這里是349 ms。

圖3報文周期不正確

由于目前市面上的充電樁為了能給更多的車輛進行充電，做到最大的兼容性，并不對報文格式和周期進行嚴格檢驗，導致報文格式和周期不符合標準也不影響充電，但是這樣卻增加了報文分析的難度，周期不檢測也增加了充電隱患。

2、模擬充電機故障

圖4模擬的是充電樁人工終止（CST的值為040000 00），但是BMS沒有回應相應的BST，而是繼續發送BCL，雖然不會造成安全問題，但是在邏輯上是錯誤的。

圖4 充電樁人工終止

3、模擬充電機參數不合適和報文延時

充電樁參數不合適是將CML的最高輸出電壓和最低輸出電壓設置超出電動汽車的充電電壓范圍，圖9的最高輸出電壓100 V，低于電動車的最低充電電壓，但BRO給出了確認（aa）。這種情況可能導致充電樁給出一個超出電動汽車充電電壓范圍的值，電動汽車依然可能啟動充電，造成危險。

圖5 充電機參數不合適

圖6模擬的是CCS超時，標準規定超時1s開始報錯并切斷充電，但是這里最后1次發CCS到報錯之間間隔超過5s，如果當時電池處于充滿狀態，可能會造成危險。在測試中，有些電動客車需要24 V的輔助電源，GB/T 18487.1—2015中明確規定輔助電源是12 V，這樣就會導致如果遇到嚴格執行標準的充電樁，車輛就會充不上電；有的充電樁為了兼容這種電動車，設置的可選輔助電源為12 V和24 V，但如果選到24 V的輔助電源而忘了切換，可能導致12 V輔助電源的電動車部件損壞。

圖6 CCS超時

4、結論

1）電動汽車車輛互操作測試系統EVTS-17的硬件部分，由測試主機、供電電源、充電接口模擬模塊、CAN協議收發模塊4部分組成，每個模塊功能獨立，性能穩定。

2）電動汽車直流通信協議測試系統的軟件部分，將標準中相對復雜的測試流程拆分為正常充電和各種異常處理的流程，可以自動化測試電動汽車的通信協議是否符合標準，不但軟件可讀性強，而且有益于問題的定位與分析。

3）針對測試中出現的幾個常見問題進行了分析，進一步驗證了本系統的實用性。

4）下一步可以利用該系統顯示的報文和實際充電電壓電流之間的差異來分析電動汽車充電的反應速度與充電效率的影響因素。

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