一、充電樁結(jié)構(gòu)

充電樁內(nèi)部主要有充電樁控制器、計(jì)費(fèi)單元、充電機(jī)等模塊組成，主要采用CAN總線通訊。其中充電控制器與外部BMS進(jìn)行通訊，主要完成充電握手等充電過程。

圖1 充電樁內(nèi)部架構(gòu)

二、充電樁行業(yè)CAN總線測(cè)試要求

1、協(xié)議一致性

充電機(jī)控制器與BMS之間CAN總線通訊必須滿足《34658-2017電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的協(xié)議一致性測(cè)試》，以此驗(yàn)證充電功能是否正常。

如果沒有通過該項(xiàng)目測(cè)試，將導(dǎo)致車樁充電時(shí)出現(xiàn)充電故障，充不上電乃至更大程度的安全隱患問題。

注：具體要求解讀如《充電樁標(biāo)準(zhǔn)解讀》所示。

2、國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)物理層測(cè)試要求

充電樁的充電控制器與BMS通訊是采用CAN總線，必須滿足《QGDW1591-2014電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了物理層及鏈路層測(cè)試內(nèi)容：

l 物理層測(cè)試項(xiàng)目：傳輸速率測(cè)試、信號(hào)幅值測(cè)試、總線延時(shí)測(cè)試、總線利用率測(cè)試、總線錯(cuò)誤率測(cè)試、終端電阻變化測(cè)試、報(bào)文壓力測(cè)試、抗干擾測(cè)試

l 鏈路層測(cè)試項(xiàng)目：幀格式測(cè)試、協(xié)議數(shù)據(jù)單元測(cè)試、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU 格式測(cè)試、參數(shù)組編號(hào) PGN 測(cè)試、傳輸協(xié)議功能測(cè)試、地址分配測(cè)試。

如果沒有通過該部分功能測(cè)試，將無法通過國網(wǎng)招標(biāo)，以及在充電樁協(xié)議通訊的底層出現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量問題，影響后續(xù)充電進(jìn)程。

注：具體要求解讀如《充電樁標(biāo)準(zhǔn)解讀》所示。

3、充電樁及充電堆底層調(diào)試

充電樁運(yùn)行是強(qiáng)電磁干擾環(huán)境，造成共模干擾串?dāng)_到總線上從而導(dǎo)致通訊錯(cuò)誤，出現(xiàn)大量錯(cuò)誤幀，使通訊出現(xiàn)故障或者整個(gè)充電樁崩潰無法運(yùn)行。所以需要關(guān)注CAN總線幅值、波形、邊沿、共模信號(hào)等細(xì)節(jié)，從而保證信號(hào)穩(wěn)定。

充電堆是多樁進(jìn)行充電，總體通訊在同一條CAN總線上，需要關(guān)注負(fù)載率測(cè)試。

圖 2 充電樁測(cè)試波形截圖

三、CANScope測(cè)試應(yīng)用方案

1、測(cè)試連接

充電樁控制器通過槍頭引出通信線，接到外部BMS，槍頭通信線標(biāo)識(shí)符是S+、S-，通過與BMS連接進(jìn)行充電握手等通訊工程。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于槍頭的通信線不方便引出，所以CANScope主要接在充電控制器的輸出端，S+接CAN_H，S-接CAN_L，直接在PC上位機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)化協(xié)議一致性測(cè)試。

DC+和DC-閉合是用于檢測(cè)電池電壓，測(cè)試的時(shí)候當(dāng)BMS(CANScope)發(fā)送BCP報(bào)文時(shí)：

l 如果是2011標(biāo)準(zhǔn)的樁，一般會(huì)自動(dòng)跳過該階段，測(cè)試流程繼續(xù)往下運(yùn)行;

l 如果是2015標(biāo)準(zhǔn)的樁，測(cè)試流程到BCP報(bào)文的時(shí)候，用戶需要在樁體內(nèi)部手動(dòng)閉合DC+和DC-，使充電樁進(jìn)行電池電壓檢測(cè)，使流程往下運(yùn)行

注：協(xié)議一致性測(cè)試不用接BMS和負(fù)載，架構(gòu)圖僅為了說明充電樁和外部設(shè)備連接架構(gòu)。

圖 3 CANScope應(yīng)用測(cè)試連接

2、CANScope應(yīng)用功能

1) 全自動(dòng)協(xié)議一致性測(cè)試，可導(dǎo)出測(cè)試報(bào)表

用戶只需按照應(yīng)用測(cè)試連接(負(fù)載或BMS可以不連接)，打開軟件測(cè)試頁面，自定義勾選必要的測(cè)試項(xiàng)目，點(diǎn)擊開始測(cè)試并可完成整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試流程，并提供測(cè)試報(bào)表。

特別是在充電樁安裝以后，如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)通訊問題，充電樁測(cè)試系統(tǒng)不具備便攜性，而CANScope可方便攜帶出差，到現(xiàn)場(chǎng)解決因?yàn)槌潆妳f(xié)議出錯(cuò)而導(dǎo)致的故障問題。

圖4 協(xié)議一致性測(cè)試頁面

2) 國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)物理層測(cè)試更好補(bǔ)充

用戶只需按照應(yīng)用測(cè)試連接(負(fù)載或BMS可以不連接)，打開設(shè)備并運(yùn)行充電樁，采集充電過程的報(bào)文和波形，便可逐項(xiàng)測(cè)試物理層測(cè)試測(cè)試，覆蓋國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在物理層測(cè)試的要求。充電樁測(cè)試系統(tǒng)一般只關(guān)注應(yīng)用層協(xié)議測(cè)試，所以CANScope是底層測(cè)試的最好補(bǔ)充，是當(dāng)前CAN總線測(cè)試

注：底層測(cè)試詳細(xì)功能請(qǐng)打開ZLG致遠(yuǎn)電子CANScope測(cè)試軟件進(jìn)行瀏覽。

圖 5 物理層測(cè)試

3) 底層測(cè)試

CANScope主打底層測(cè)試，是當(dāng)前市面上唯一一款波形和報(bào)文同步首發(fā)的CAN總線測(cè)試分析設(shè)備，可用戶充電樁開發(fā)時(shí)出現(xiàn)的CAN總線通訊錯(cuò)誤問題，直接定位錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)，找出錯(cuò)誤原因，加速開發(fā)進(jìn)程。

圖6 CANScope底層測(cè)試插件

注：底層測(cè)試詳細(xì)功能請(qǐng)打開ZLG致遠(yuǎn)電子CANScope測(cè)試軟件進(jìn)行瀏覽。