直流充电桩的充电流程之四:充电参数配置阶段【科普系列之十八】
2023-09-11
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汪进进

充电参数配置阶段

18487.1附录B中的表B.2对整个流程的时序描述是不清晰的。正如我上篇文章指出的,T11和T12不能和实际的时序完全对应。充电参数配置阶段和充电阶段里笼统地包含在T12-T13里,也没有写清楚这两个阶段涉及到的报文交互和更细节的时序,如图1所示。


图1 充电控制时序表(T12-T13)

图B.3的充电状态流程图是简洁清晰的(如图2),可以据此来说明充电参数配置阶段的详细过程。这个阶段分成三个步骤。


图2   充电状态流程图(充电参数配置阶段)

交互BCP报文和CTS、CML报文

BMS向充电桩控制器发送动力蓄电池充电参数报文(BCP),充电桩控制器向BMS发送时间同步信息报文(CTS)和充电机最大输出能力报文(CML)。
BCP 报文信息包括单体电池的最高允许充电电压、最高允许充电总电压、最高允许充电电流、标称总能量、最高允许温度、SOC、整车动力蓄电池当前电池电压,等。其中,“整车动力蓄电池当前电池电压”代表车辆当前电池包实际电池电压大小。正常情况下“整车动力蓄电池当前电池电压”应该在充电桩的输出电压范围内才可允许充电,比如充电桩输出电压范围200-610V,如果车辆的“整车动力蓄电池当前电池电压”为190V或620V,充电桩都将不允许充电。市场端的车辆出现过BCP报文“整车动力蓄电池当前电池电压”的信息和实际的电池包电池电压不符的情况,这将导致无法充电。理论上只是为了确定此次充电流程发生的时间压、最大输出电流、最小输出电流。如果充电桩的输出范围是200-610V,车端的最高允许充电电压超过桩的最大输出电压610V,车端在BRO充电准备阶段一直处于充电准备未就绪状态,即只发BRO 00不发BRO AA,最终导致无法充电,桩上报BRO AA接收超时。
CTS报文是可选项,充电控控制器将年/月/日/时/分/秒的信息发给BMS,用于和BMS确定当次充电流程发生的时间 。只有联网的机型,这个CTS报文才有意义。

车辆端完成充电准备:闭合K5、K6,启动充电系统的绝缘检测

双向确认上述报文里包含的参数都没问题后,BMS将发送BMS充电准备就绪报文BRO SPN2829=0X00(表示充电准备未就绪),闭合车端K5、K6,并启动整个充电系统的绝缘检测,然后再发送BMS充电准备就绪报文BRO SPN2829=0XAA(表示充电准备已就绪)。
市场上出现比较多的充电故障是,车辆只发了BRO 0X00但不发BRO 0XAA。不发BRO 0XAA,意味着车辆可能还没有闭合K5、K6;充电桩没有收到0XAA,也无法继续充电流程。车辆不发BRO 0XAA的可能原因有:1) CML中充电桩最大输出电压比车辆最高允许充电电压低;2)车辆SOC值达到设定值;3)车辆已充电满;4)CML中的最小输出电流小于5A;5)车辆自检存在异常。以上问题都需要车厂方面配合才能定位问题。
在27930的充电流程图中说明了BRO的超时处理机制。由桩端来对BRO的发送的时间延迟进行监控。在上一阶段,车端先给桩端发BCP报文,然后桩端给车端发CTS、CML报文,车端再给桩端发BRO 0X00报文。如果桩端发出CTS、CML之后等待5s没有收到BRO 0X00报文,或者60s没有收到BRO 0XAA报文,桩端将终止充电流程。也就是说,车端闭合K5、K6和启动绝缘检测的时间最长不能超过60s。


充电机完成充电准备:充电模块开启,输出电压达到预充电压后,充电桩闭合K1、K2

充电桩控制器收到了BRO 0XAA报文后,开始发送充电机输出准备就绪报文CRO SPN2830=0X00,表示充电机未完成充电准备。接下来,充电流程进入“预充”阶段,充电模块输出比电池电压低1-10V的电压,充电桩控制器检测车端电池电压正常后闭合K1、K2,再发送充电机输出准备就绪报文CRO SPN2830=0XAA。18487标准中指出,判断车端电池电压正常是通过确认K1、K2接触器外端电压来实现:充电桩采样到的接触器外端电压与BCP报文提供的电池电压之间的误差小于或等于+/-5%,且大于充电桩最低输出电压小于充电桩最高输出电压。
在27930的充电流程图中也说明了CRO的超时处理机制。由车端来对CRO的发送的时间延迟进行监控。车端发出BRO 0XAA之后,等待5s如果没有收到桩端CRO 0X00报文或等待60s没有收到桩端CRO 0XAA报文,车端结束充电流程。


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