《電子技術(shù)應(yīng)用》
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如何讓電動大巴更可靠充電

2015-05-11

  近幾年來,國家政策大力扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一大批與電動車產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企業(yè)蜂擁而上,在大力推動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,也帶來了一定的隱患。2015年4月26日下午18時許,深圳某電動大巴在充電時發(fā)生燃燒至爆炸,正是給我們敲響了警鐘。就目前而言,我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段,設(shè)備的功能認證與測試維護都不可避免的還存在一些漏洞,這便是我們亟待解決的問題。

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  CANScope分析儀是廣州致遠電子股份有限公司研發(fā)的一款綜合性CAN總線開發(fā)與測試的專業(yè)工具,集海量存儲示波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身,并把各種儀器有機的整合和關(guān)聯(lián);重新定義CAN總線開發(fā)測試方法,可對CAN網(wǎng)絡(luò)通信正確性、可靠性、合理性進行多角度全方位的評估;幫助客戶快速定位故障節(jié)點,解決CAN總線應(yīng)用各種問題,是CAN總線開發(fā)測試的終極工具。

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  以此設(shè)備,配套同為廣州致遠電子股份有限公司開發(fā)的“BMS充電機測試軟件”,便可實現(xiàn)對國網(wǎng)電科院主導下制定的GB/T 27930-2011《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》的一致性測試和后期的設(shè)備維護,及早發(fā)現(xiàn)新能源汽車的潛在問題,為設(shè)備的穩(wěn)定運行提供保障。
  

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  “BMS充電機測試軟件”中提供以下多種測試方式,可運用于電動大巴和充電樁的出廠測試與投入使用后設(shè)備的定期維護測試,從而保障設(shè)備的長期可靠運行,減少類似深圳4月26日電動大巴的爆炸事件,促進我國新能源汽車的快速發(fā)展。
  (1)       監(jiān)控測試模式:
  在此模式下,CANScope作為一臺只聽設(shè)備,監(jiān)控充電雙方的通信,如圖 3所示。
  

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  監(jiān)控測試啟動后,界面中為四個充電過程的流程監(jiān)控圖,實時閃動目前進行的步驟。如果發(fā)生充電過程異常中斷,可以自動提示目前中斷的位置,便于查找問題原因。如圖 4所示。
  

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 ?。?)模擬充電機對BMS仿真測試模式:
  在這個模式下,CANScope模擬充電機,對被測的電動汽車BMS系統(tǒng)進行協(xié)議一致性測試,如圖 5所示。
  

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  在這個模式下,用戶需要先填入需要模擬的充電機的參數(shù),比如目標地址、源地址、充電機編號、最高/最低輸出電壓、最大輸出電流、電壓/電流輸出值、累計充電時間等等參數(shù)。然后勾選要仿真的充電過程,點擊開始即可開始測試。如圖 6所示。
  

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  本測試是按國標中的通信協(xié)議進行分支探測,檢驗被測BMS系統(tǒng)的程序是否充分考慮到各種異常情況,在各種流程分支(包括異常分支)中是否能作出正確的響應(yīng)。
  比如充電握手階段中,CANScope會發(fā)送錯誤的報文,以檢測被測BMS系統(tǒng)對錯誤的報文處理是否正確,是否會導致充電中斷甚至充電機死機等情況。
 ?。?)模擬BMS對充電機測試模式:
  在這個模式下,CANScope模擬電動汽車BMS系統(tǒng),對被測的充電機進行協(xié)議一致性測試,如圖 7所示。
 

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  在這個模式下,用戶需要先填入需要模擬仿真的BMS系統(tǒng)的參數(shù),比如目標地址、源地址、電池類型、整車動力電池額定容量、額定電壓、單體電池最高充電電壓、最高允許充電電流、標稱總能量、最高允許充電總電壓、最高允許充電溫度、電壓需求、電流需求、充電模式等。然后勾選要仿真的充電過程,點擊開始即可開始測試。如圖 8所示。

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  本測試是按國標中的通信協(xié)議進行分支探測,檢驗被測充電機的程序是否充分考慮到各種異常情況,在各種流程分支(包括異常分支)中是否能作出正確的響應(yīng)。
  比如充電握手階段中,CANScope會發(fā)送錯誤的報文,以檢測被測充電機對錯誤的報文處理是否正確,是否會導致充電中斷甚至充電機死機等情況。
 ?。?)物理鏈路層可靠性測試:
  在和國網(wǎng)電科院的測試認證過程中,我們發(fā)現(xiàn)由于充電過程中伴隨有強電磁場的干擾,對CAN總線通信的物理層有很大的影響,有被測設(shè)備因為沒有具備良好的電磁兼容能力,而導致充電中斷的現(xiàn)象。所以本測試認證加入了對物理鏈路層的可靠性測試,如圖 9所示。
 

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  本測試是按照ISO11898-1/2的標準,對CAN通訊的物理鏈路層進行標準化測試,以檢驗被測設(shè)備的信號完整性、抗干擾能力等可靠性指標。
  比如總線短路測試,CANScope可以模擬短路20ms(可自定義),然后檢測被測設(shè)備能否在100ms內(nèi)恢復,以此驗證被測設(shè)備是否有錯誤處理恢復機制。

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