直流充电桩的充电流程之六:充电结束阶段【科普系列之二十】
2023-10-07
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汪进进

充电结束阶段

在充电阶段,充电模块收到中止充电指令后关闭模块的输出,执行泄放动作; 之后,充电流程才进入充电结束阶段。并不是在充电结束阶段才关闭充电模块的输出。标准上是这样定义的。

在充电结束阶段的一开始,车端BMS和桩端控制器交互统计数据报文BSD和CSD,车端在确认充电电流变为小于5A ,收到CSD后断开 K5和 K6,桩端在收到BSD后断开 K3、K4,电子锁解锁。整个充电流程结束。


图1  充电状态流程图(充电结束阶段)

在18487的充电控制时序表中,从T14到T21都是充电结束阶段,如下图2所示,说明了电子锁解锁之后的物理连接失效后的S开关动作及检测点1和检测点2的电平变化。

图2  充电控制时序表(T14-T21)

交互BSD和CSD报文

当充电机和 BMS停止充电后,双方进入充电结束阶段。在此阶段车端BMS向桩端控制器发送整个充电过程中的充电统计数据报文BSD; 桩端控制器在收到 BMS的充电统计数据后,向车端BMS发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等信息,最后停止低压辅助电源的输出。报文按250ms的周期发送。收到BST/CST之后,超过10s没有收到BSD/CSD报文为通信超时故障。

BSD报文表示BMS对于本次充电过程的充电统计数据,包括初始SOC、终止SOC、电池单体最低电压、最高电压、最低温度、最高温度。

图3 BSD报文

CSD报文表示充电机本次充电过程的充电统计数据,包括累计充电时间,输出电量,充电机编号。

图4  CSD报文

断开接触器,解锁

什么时候断开充电桩输出端的主接触器K1、K2?什么时候关闭充电模块的PWM?什么时候断开交流侧输入继电器?什么时候断开控制辅助电源的接触器K3、K4?什么时候断开车端主接触器K5、K6?这些是有讲究的,也是充电桩系统逻辑上有一点点小复杂的地方。

结束充电流程,有两种状况,一种是彻底地结束,断开物理连接,整个充电桩进入到待机状态; 一种是结束当前的充电流程,保持充电握手状态,通过软件重连后又能进入充电握手状态。后者的一种典型应用场景是预约充电。

充电控制器收到停止充电的指令后,下发结束充电指令给充电模块得DC DSP,DC DSP通过SCI通信将关机指令给到PFC,充电模块可能先关闭DC的PWM输出,然后再关闭PFC的PWM输出,两者之间可能有一点延迟。紧接着,充电模块的DC  DSP投切泄放电路。桩端先断开K1、K2,再断开K3、K4。在有些应用场景中,充电流程结束后,K3、K4并不断开。

非正常条件下充电中止

在18487.1的B3.7条目中,定义了6种“非正常条件下充电中止”,包括:1. 充电桩故障,2. 车辆故障,3. 通讯超时,4. 机械S开关状态异常,5.  电子锁故障,6. 输出电压超过电池允许电压。条文的截屏如下:


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