一、充電樁結構

充電樁內部主要有充電樁控制器、計費單元、充電機等模塊組成，主要采用CAN總線通訊。其中充電控制器與外部BMS進行通訊，主要完成充電握手等充電過程。

圖1  充電樁內部架構

二、充電樁行業(yè)CAN總線測試要求

1、協(xié)議一致性

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

       如果沒有通過該項目測試，將導致車樁充電時出現(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《充電樁標準解讀》所示。

2、國網標準物理層測試要求

       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電動汽車非車載充電機檢驗技術規(guī)范》規(guī)定了物理層及鏈路層測試內容：

l物理層測試項目：傳輸速率測試、信號幅值測試、總線延時測試、總線利用率測試、總線錯誤率測試、終端電阻變化測試、報文壓力測試、抗干擾測試

l鏈路層測試項目：幀格式測試、協(xié)議數(shù)據單元測試、協(xié)議數(shù)據單元PDU 格式測試、參數(shù)組編號 PGN 測試、傳輸協(xié)議功能測試、地址分配測試。

       如果沒有通過該部分功能測試，將無法通過國網招標，以及在充電樁協(xié)議通訊的底層出現(xiàn)信號質量問題，影響后續(xù)充電進程。

       注：具體要求解讀如《充電樁標準解讀》所示。

3、充電樁及充電堆底層調試

       充電樁運行是強電磁干擾環(huán)境，造成共模干擾串擾到總線上從而導致通訊錯誤，出現(xiàn)大量錯誤幀，使通訊出現(xiàn)故障或者整個充電樁崩潰無法運行。所以需要關注CAN總線幅值、波形、邊沿、共模信號等細節(jié)，從而保證信號穩(wěn)定。

       充電堆是多樁進行充電，總體通訊在同一條CAN總線上，需要關注負載率測試。

圖 2  充電樁測試波形截圖

三、CANScope測試應用方案

1、測試連接

       充電樁控制器通過槍頭引出通信線，接到外部BMS，槍頭通信線標識符是S+、S-，通過與BMS連接進行充電握手等通訊工程。進行測試時，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上位機上進行自動化協(xié)議一致性測試。

       DC+和DC-閉合是用于檢測電池電壓，測試的時候當BMS（CANScope）發(fā)送BCP報文時：

l如果是2011標準的樁，一般會自動跳過該階段，測試流程繼續(xù)往下運行；

l如果是2015標準的樁，測試流程到BCP報文的時候，用戶需要在樁體內部手動閉合DC+和DC-，使充電樁進行電池電壓檢測，使流程往下運行

       注：協(xié)議一致性測試不用接BMS和負載，架構圖僅為了說明充電樁和外部設備連接架構。

圖 3  CANScope應用測試連接

2、CANScope應用功能

1)全自動協(xié)議一致性測試，可導出測試報表

       用戶只需按照應用測試連接（負載或BMS可以不連接），打開軟件測試頁面，自定義勾選必要的測試項目，點擊開始測試并可完成整個自動化測試流程，并提供測試報表。

       特別是在充電樁安裝以后，如果現(xiàn)場出現(xiàn)通訊問題，充電樁測試系統(tǒng)不具備便攜性，而CANScope可方便攜帶出差，到現(xiàn)場解決因為充電協(xié)議出錯而導致的故障問題。

圖4  協(xié)議一致性測試頁面

2)國網標準物理層測試更好補充

       用戶只需按照應用測試連接（負載或BMS可以不連接），打開設備并運行充電樁，采集充電過程的報文和波形，便可逐項測試物理層測試測試，覆蓋國網標準在物理層測試的要求。充電樁測試系統(tǒng)一般只關注應用層協(xié)議測試，所以CANScope是底層測試的最好補充，是當前CAN總線測試

       注：底層測試詳細功能請打開ZLG致遠電子CANScope測試軟件進行瀏覽。

圖 5  物理層測試

3)底層測試

       CANScope主打底層測試，是當前市面上唯一一款波形和報文同步首發(fā)的CAN總線測試分析設備，可用戶充電樁開發(fā)時出現(xiàn)的CAN總線通訊錯誤問題，直接定位錯誤節(jié)點，找出錯誤原因，加速開發(fā)進程。

圖6  CANScope底層測試插件

        注：底層測試詳細功能請打開ZLG致遠電子CANScope測試軟件進行瀏覽。