ChinaAutoRegs|GB/T 18487.5-2024英文版翻译 电动汽车传导充电系统 第5部分：用于GB/T 20234.3的直流充电系统
Electric vehicle conductive charging system-Part 5: DC charging system for GB/T 20234.3
前言
本文件按照 GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的 规定 起草。
本文件是 GB/T18487《电动汽车传导充电系统》的第5部分。GB/T18487已经发布了以下部分:
—电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求;
—电动汽车传导充电系统 第2部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求;
—电动车辆传导充电系统 电动车辆交流/直流充电机(站);
—电动汽车传导充电系统 第5部分:用于 GB/T20234.3的直流充电系统。
引言
随着电动汽车相关产业与消费市场规模的快速扩大,行 业迫切需求大功率充电、即 插即充、预 约充 电、车网互动等新充电功能,直流充电系统标准亟待升级。本 文件规定了用于 GB/T20234.3 直流充电 接口的直流充电系统通用要求,具体给出了直流充电控制导引电路与控制原理,以及实现向下兼容的直 流充电控制导引电路与控制原理实现方案。本文件规定的直流充电系统进一步提升了充电的安全性、 兼容性与便捷性,从而引导电动汽车相关产业的高质量发展。
GB/T18487拟由5个部分构成。
—第1部分:通用要求。目的在于规范电动汽车与 非车载传导式电能传输设备需要满足的安全 性和互操作性的总体原则与相关要求。
—第2部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求。 目的在于规范电动汽车非车载传导供电设备 电磁兼容要求与试验方法。
—第3部分:电动车辆交流直流充电机(站)。目的在于规范电动汽车充电机(站)的具体要求。
—第4部分:车辆对外放电要求。目的在于规定电 动汽车通过充电接口为车外负荷提供电能的 放电系统要求,给出车辆放电模式的控制导引电路和控制原理。
—第5部分:用于 GB/T20234.3的直流充电系统。目的在于规范 GB/T20234.3直流 充电接口 所应用的直流充电系统通用要求、直流充电控制导引电路与控制原理等。
1 范围
本文件规定了用于 GB/T20234.3直流 充电接口的电动汽车直流充电系统的通用要求、控 制导引 电路、充电控制过程、充电连接控制时序,以及绝缘监 测装置、附 加防护措施、停 电保护等充电系统的其 他要求。
本文件适用于数字通信协议符合 GB/T27930.2的电动汽车(简 称 “车 辆”)和 非车载传导式充电机
(简称“非车载充电机”或“充电机”)组成的直流充电系统。
本文件适用于采用隔离式系统的非车载传导式充电机,其供电网侧额定电压不超过 AC1000V 或DC1500V,车辆侧最大工作电压不超过 DC1500V。 注 1:非 限制场所的非车载传导式充电机车辆接口处推荐直流工作电压范围为 200V~1000V。 本文件适用于车辆供电回路为 B级电压的直流充电系统。 车辆供电回路为 A 级电压的直流充电
系统参照执行。
注 2:电 压等级定义见 GB18384。 注 3:本 文件规定的直流充电系统用于电动工业车辆 、电 动工程机械等其他领域时 ,充 电系统通常需要附加要求 ,如重新评估充电系统的短路保护 、Y 电容 、绝 缘电阻 、绝 缘监测装置等重要特性。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中,注 日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的 引用文件,其 最新版本(包 括所有的修改单)适 用于 本文件。
GB/T13870.1-2022 电流对人和家畜的效应 第1部分:通用部分
GB/T13870.2-2016 电流对人和家畜的效应 第2部分:特殊情况
GB14050 系统接地的型式及安全技术要求
GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T18487.1-2023 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求
GB/T19596 电动汽车术语
GB/T20234.1-2023 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求
GB/T20234.3 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口
GB/T 27930.2 非 车 载 传 导 式 充 电 机 与 电 动 汽 车 之 间 的 数 字 通 信 协 议 第 2 部 分:用 于
GB/T20234.3的通信协议
GB/T29317 电动汽车充换电设施术语
GB/T43332 电动汽车传导充放电安全要求
DL/T584 3kV~110kV 电网继电保护装置运行整定规程
3 术语和定义
GB/T18487.1-2023、GB/T19596、GB/T20234.1-2023和 GB/T29317界定的术语和定义适 用于本文件。
4 分类
直流供电设备应符合 GB/T18487.1-2023第4章的分类相关要求。
5 充电系统通用要求
5.1 充电模式使用条件
5.1.1 模 式 4 用 于 电 动 汽 车 连 接 到 直 流 供 电 设 备 的 情 况,应 用 于 永 久 连 接 在 供 电 网 的 直 流 供 电 设 备,或通过标准插头电缆组件或通过交流充电接口与供电网连接的直流供电设备。
5.1.2 模式4的直流供电设备可直接连接至交流或直流供电网。
5.1.3 模式4可采用连接方式 C、连接方式 D 或连接方式 E。
5.1.4 模式4的直流充电控制导引电路与控制原理应符合附录 A 的规定。附录 A 的控制导引电路具 备向下兼容(兼容旧 版 本 )的 能 力,控 制 交 互 流 程 符 合 A.3.2.7 条 件 时,跳 转 进 入 向 下 兼 容 的 充 电 系 统,向下兼容的直流充电控制交互流程应符合附录 B的规定。
注:旧版本指车辆符合 B.3中 旧版本电动汽车的直流控制导引电路与控制原理 ,充 电机符合 B.2中 旧版本充电机的 直流控制导引电路与控制原理。
5.2 模式4提供的功能
5.2.1 除5.2.2~5.2.6的功能要求外,电动 汽车与供电设备正确连接的确认、供 电控制功能、电 动汽车 供电设备可用负载电流实时调节的功能应分别符合 GB/T18487.1-2023中 5.2对 模式 4直流充电系 统的相关要求。
5.2.2 直流供电设备应在电动汽车和直流供电设备之间进行保护接地导体连续性监测。 保护接地导 体连续性的持续监测应符合 A.3.10.3.2.1的要求。
5.2.3 供电设备因供电能力限制可调整其当前的可用最大电流值。 若能量传输阶段检测到实际输出 电流高于当前可用最大电流值,供 电设备应切断供电回路,且 应符合 A.3.10.2.2.1 和 A.3.10.3.2.1 的 要求。
5.2.4 电动汽车车辆控制器休眠后应能被唤醒,车辆唤醒应符合 A.3.2.3和 A.3.5.4的要求。
5.2.5 车辆可具备车辆供电回路电压适应性切换功能。 若车辆具备车辆供电回路电压适应性切换功 能,则应符合 A.5.12的要求。
5.2.6 电动汽车可通过充放电设备对供电网进行放电。 若充电系统具备对电网放电功能,则 应符合附 录 A 的相关要求。
6 通信
电动汽车与直流供电设备之间应采用数字通信,通信协议应符合 GB/T27930.2的规定。
7 电击防护
7.1 除7.2~7.5的要求外,电击防护的一般要求、基本防护、故障防护、存储能量、电动汽车 与直流供电 设备之间信号电路的安全要求应分别符合 GB/T18487.1-2023第 7章对模式 4直流充电系统的相关 要求。
7.2 供电设备充电连接装置的保护导体的最小截面积应不小于 6 mm2。
注:保护导体的最小截面积见 GB/T20234.1-2023中 6.2.3.3。
7.3 直流充电系统应提供附加防护,如按 A.5.5的规定配置绝缘监测装置(IMD)等。
7.4 采用连接方式 C的车辆插头和车辆插座在非耦合时,车辆插座应符合 GB/T43332中未连 接外部 电源时的相关 规 定;车 辆 插 头 和 车 辆 插 座 在 耦 合 时,其 可 触 及 的 危 险 带 电 部 分 的 防 护 等 级 应 满 足 IPXXD。
7.5 模式4下,电动汽车应具备直流供电回路断 开装置(接 触器 K5和 K6)的 粘连监测和告警功能,当
存在断开装置粘连故障时,电动汽车应不允许启动充电。供电设备应具备直流供电回路断开装置(接触 器 K1 和 K2)的 粘 连 监 测 和 告 警 功 能,当 充 电 前 监 测 到 断 开 装 置 粘 连 故 障 时,直 流 供 电 设 备 应 中 止 充电。
8 电动汽车和供电设备之间的连接
8.1 通用要求
8.1.1 使用两个直流车辆插头对一辆电动汽车进行充电时,电动汽车应符合 A.5.14的要求。使用三 个 及以上直流车辆插头与同一辆电动汽车进行充电时,车辆和供电设备应由制造厂协商确定。
8.1.2 当一台供电设备可同时连接两辆及以上电动汽车时,应 有设计机制保证在任一时刻每辆电动汽 车对应的各直流供电回路之间保持电气隔离。
8.2 接触顺序
车辆接口在连接和断开过程中,触头的接触顺序应符合 GB/T20234.1-2023中6.3.1.3的规定。
8.3 车辆接口功能性说明
模式4车辆接口应符合 GB/T20234.3的要求。
9 车辆接口的特殊要求
9.1 除9.2、9.3的要求外,模式 4车辆接口应符合 GB/T18487.1-2023第 10章 的直流充电系统相关 要求。
9.2 模式4的电动汽车供电设备配备电缆组件热管理系统时,应 满足 GB/T20234.1-2023 中 6.2.7 的要求。
9.3 模式4充电接口锁止装置的应急解锁装置(若有)应具备防误操作措施。
注:应急解锁装置用于充电接口电子锁正常解锁失 败 后 的 应 急 处 理。 在 能 量 传 输 阶 段 操 作 应 急 解 锁 装 置 ,充 电 机 通常将触发紧急停机。
10 电动汽车电能传输设备结构与性能要求
10.1 除10.2的要求外,电动汽车电能传输设备结构与性能要 求应符合 GB/T18487.1-2023第 11章和第12章的直流充电系统相关要求。
10.2 模式4连接方式 C的直流供电设备的附属配件应符合 GB/T20234.3的规定。
11 过载保护、短路保护和急停
直流供电设备的过载保护、短路保护和急停应符合 GB/T18487.1-2023第13章和第14章的直流 充电系统相关要求。
12 使用条件、维修、标识和说明
直流供电设 备 的 使 用 条 件、维 修、标 识 和 说 明 应 符 合 GB/T18487.1-2023 第 15 章、第 16 章 和 第17章的相关要求。对于分体式直流供电设备,标识内容可由充电主机与终端共同提供。
附录 A
(规范性)
用于 GB/T20234.3的直流充电控制导引电路与控制原理
A.1 通则
A.1.1 本附录直流充电控制导引电路与控制原理适用的充电接口应符合 GB/T20234.3。
A.1.2 本附录直流充电控制导引电路与控制原理适用的通信协议应符合 GB/T27930.2。
A.2 充电控制导引电路
A.2.1 直流充电控制导引电路的基本方案应符合图 A.1的规定。电路中包括非车 载充电机控制器、电 阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)、开关(S、S1、S2、S3)、直 流供电回路接触器 (K1、K2)、低 压控制 (辅 助 )供 电 回路(可简称“辅源”;额定电压12V±1.8V;额定电流10A;测量点为车辆插头触头)接触器(K3、K4)、 车辆供电回路接触器(K5、K6)以及车辆控制器。
A.2.2 车辆控制器可为独立控制单元,也可集成 在电池管理系统等其他控制器中。 电阻 R3 安装在车 辆插头上。开关S为车辆插头的内部常闭开关,当车辆插头与车辆插座完全连接后,开关S闭合。开关 S1为非车载充电机内部的常闭开关,开关 S2和 S3为电动汽车内部的常闭开关。
A.2.3 在整个充电过程中,非车载充电机控制器应能监测接触器 K1、K2、K3和 K4的 状态并控制其断 开及闭合,电动汽车车辆控制器应能监测接触器 K5和 K6的状态并控制其断开及闭合。
A.2.4 非车载充电 机 的 输 入 回 路、输 出 回 路 以 及 低 压 控 制 (辅 助 )供 电 回 路 三 者 之 间 应 具 备 电 气 隔 离,低压控制(辅助)供电回路和保护接地导体(PE)之间应具备电气隔离。
A.2.5 非车载充电机应具备预充功能、泄放功能以及绝缘监测功能。泄放 功能可通过投切泄放电路实 现,也可通过其他方式实现。泄放回路的参数选择应保证在闭合泄放回 路开关后 1s内将 K1、K2内 侧 电压降到 DC60V 以下。绝缘监测电路应具备投切控制功能。
A.2.6 电动汽车应具备绝缘监测功能。
A.2.7 非车载充电 机 的 辅 源 应 具 备 过 电 压、过 电 流、短 路 保 护 等 功 能。 电 动 汽 车 使 用 充 电 机 的 辅 源 时,额定电流应不大于1A。
注 1:辅 源的过电压值 、过 电流值无法预期。车辆使用辅源作为检测信号时 ,实 际电流可能为毫安级。 注 2:电 动汽车低压蓄电池正极和充电机辅源 A+直接相连可能导致线路过载故障。
二极管(D1)用 于预充时防止反向电流 ,可 采用其他方案替代。二极管(D1)不 适用于充放电模式。 非车载充电机中电流测量 、泄 放电路与短路保护装置(如 熔断器 FUSE)位 置仅供参考 ,由 制造厂自定义。 电动汽车
内应具备用于限制动力蓄电池短路能量的短路保护装置。 非车载充电机中控制(辅 助)电 源与非车载充电机控制器电气连接关系仅供参考 ,由 制造厂自定义。
电动汽车内部的绝缘监测装置图中位置仅供参考 ,电 动汽车绝缘检测装置(IMD_EV)的 开启和关闭 ,均 指对直流供 电回路的绝缘检测。当接触器 K5、K6断 开后 ,电 动汽车内部回路的绝缘检测开启条件由车辆制造厂自定义。
具备供电模式的电动汽车 ,用 电负载模块应处在 K5、K6与 动力蓄电池之间的 回 路 上 ,且 在 负 载 模 块 与 动 力 蓄 电 池 之间的回路上应具备断路装置 ,该 断路装置可断开负载模块与动力蓄电池的电连接。
注 1:图 中车辆接口 CC1、CC2、PE 等触头定义见 GB/T20234.3。图 中U1 、U2 、R1 、R4 等参数定义见表 A.1。
注 2:非 车载充电机绝缘监测装置(IMD_EVSE)和 电动汽车绝缘监 测 装 置 (IMD_EV)满 足 规 定 的 控 制 时 序 时 能 避 免装置之间的冲突。
注 3:交 流供电网输入类型包括但不限于单相 、三 相以及不同的接线形式。
图 A.1 直流充电控制导引电路原理图
A.2.8 直流充电控制导引电路参数值应符合表 A.1的规定。
表 A.1 直流充电控制导引电路的参数
注 1:开 关 S3打 开后 ,车 辆接口 PE 触头断路也会导致检测点 3电压为 0V,此 时检测点 2电压为 -12V。
注 2:车 辆休眠 、U2 未提供等工况 ,也 会导致检测点 2电压为 0V。
a 上拉电压及电阻在使用环境条件下和可用寿命内应保持精度范围。
b 检测点电压若在对应最大值与最小值之间 ,视 为检测到该标称值 ;不 在规定范围时 ,视 为检测点电压异常。
c 表中U 电压为示例 ,可 由车辆制造厂自定义, 应不超过 。
2 U2 28V
d 对应状态包含车辆接口的连接状态和导引电路开关的状态。未提及的开关为默认状态。具体控制导引功能应 符合 A.3和 A.4的 要求。
A.3 充电控制过程
A.3.1 车辆插头与车辆插座插合
将车辆插头与车辆插座插合。可通过自动启动某种触发条件,使 车辆处于不可行驶模式。CC2 回 路导通后,应触发车辆处于不可行驶模式。
注 1:触 发条件如打开车辆插座防护装置 、车 辆插头与车辆插座连接 、对 车辆的充电按钮或开关进行功能设置等。 注 2:不 可行驶模式是指车辆不通过其自身的驱动系统移动。不包括道路坡度 、外 部碰撞等原因导致的车辆移动。
A.3.2 车辆接口连接确认
A.3.2.1 将车辆插头插入车辆插座,检 测点 1 电压值为 4V 时,非 车载充电机控制器判断车辆接口完 全连接,充电机应立即开始版本协商,版本协商成 功后进行功能协商。 充电机其他业务 (无 需与车辆控 制器交互的充电机业务)应不影响版本协商的发起。
注:版本协商主要用于交互非车载充电机和电动汽车的版本 ,功 能协商用于双方确认此次充电过程实现的功能。 A.3.2.2 将车辆插头插入车辆插座,检测点3电压值为4V 时,车 辆控制器判断车辆接口完全连接,车 辆应立即开始版本协商,版本协商成功后进行功能协商。车辆其他业务(无需与充电机控制器交互的车 辆业务)应不影响版本协商的发起。
A.3.2.3 车辆接口连接后,车 辆控制器应能被唤醒。 车辆控制器可通过检测点 2或检测点 3的电压实 现唤醒。检测点2电压变为U2/2时或检测点3电压变为4V 时,车辆 控制器应立即被唤醒(车 辆最迟于检测点3电压变为4V 后的5s内应处于唤醒状态)。
注 1:唤 醒即车辆控制器由休眠状态进入到正常工作状态 ,车 辆控制器被唤醒后控制电路及通信模块处于工作状 态 ,能 执行控制以及数据交互功能。充电系统期望较快的唤醒速度。
注 2:车 辆插头与车辆插座从未连接到连接而引起的车辆检测点电压变化从而唤醒车辆控制器的方式 ,通 常称为插 枪唤醒。
A.3.2.4 从车辆接口未连接到检测点1 电压值变为 4 V 之前,非 车载充电机控制器应保持开关 S1 为 闭合状态,不应将开关 S2的打开视为故障状态且不 应做任何处理;从 车辆接口未连接到检测点 3 电压 值变为4V 之前,车辆控制器应保持开关S2为闭合状态,不应将开关S1的打开视为故障状态且不应做 任何处理。直至分别满足 A.3.2.1和 A.3.2.2的条件后,非车载充电机控制器和车辆控 制器判断车辆接 口完全连接,开始版本协商,版本协商成功后进行功能协商。
注:进入 4V 开始版本协商之前的开关 S1和 S2动 作为未来功能预留。
A.3.2.5 版本协商过程中,如充电机发生故障(不包含检测点1电压异常),可断开开关 S1,双 方停止数 据交互,退出充电流程;如车辆发生故障(不包含检 测点 3 电压异常),可 断开开关 S2,双 方停止数据交 互,退出充电流程。退出充电流程后,充电机和车辆 可根据自身状态恢复开关 S1、S2为 闭合状态,车 辆 可在进入休眠后闭合开关 S2;检测点3电压变为0V 后车辆应闭合开关 S2;检测点1电压变为12V 后 充电机应闭合开关 S1。
注 1:车 辆插头受到突发外力等原因可能引起检测点电压的瞬态抖动。
注 2:此 处开关 S1和 S2在 车辆接口断开连接后恢复为闭合状态 ,与 图 A.1中 开关 S1和 S2为 常闭的要求相协调。 A.3.2.6 在整个充电过程中,若车 辆接口处于完全连接状态,车 辆应支持辅源唤醒或充电机唤醒报文 唤醒,车辆控制器应在唤醒信号发出后的10s内被唤醒。
注 1:辅 源唤醒和报文唤醒的应用在本附录中有详细描述 ,目 前主要用于车辆休眠后的重新启动和预约充电。 注 2:车 辆不支持辅源唤醒且仅支持充电机唤醒报文唤醒时 ,可 能无法在 GB/T27930.2 中向下兼容的通信协议中
被唤醒。
注 3:若 车辆接口连接后车辆仅支持报文唤醒 ,车 辆控制器自车辆接口连接后保持唤醒状态不小于 10 min,有 助于 提升充电兼容性。
A.3.2.7 电动汽车与充电机的数据交互进入 GB/T27930.2 中向下兼容的通信协议充电时,充 电流程 跳转至 B.2.2.2或 B.3.2.2,跳转后应满足以下要求:
a) 充电机的开关 S1保持闭合状态;
b) 车辆可通过控制开关 S2断开来传递紧急停机信号;
c) 车辆闭合接触器 K5、K6后,控制开关 S3断开(仅在车 辆接口电压大于 0V 时),开 关 S3 断开 后,车辆通过检测点3电 压判断车辆接口连接状态。 充电结束 或 中 止 阶 段,车 辆 接 触 器 K5、 K6断开后或车辆接口电压绝对值降至 DC60V 以下时,车辆控制开关 S3闭合。
注 1:数 据交互见 GB/T27930.2的 版本协商部分。
注 2:充 电控制交互流程跳转至附录 B,意 味着充电机和车辆需同时具备附录 B规定的相关充电功能。
注 3:符 合本附录的车辆在充电时 ,车 辆断开开关 S3以 识别 PE 触头断路故障 ,并 通过检测点 3 电压监测车辆接口 连接状态。
A.3.3 参数配置阶段
A.3.3.1 车 辆 和 充 电 机 (可 简 称 “车 桩 ”)功 能 协 商 成 功 后 进 入 参 数 配 置 阶 段,交 互 车 桩 充 电 基 本 参 数,进行参数匹配。
A.3.3.2 满足以下条件之一时视为参数匹配失败,应退出充电流程: a) 车辆最高允许充电总电压低于充电机最低充电输出电压值;
b) 整车动力蓄电池当前荷电状态低于车辆最低允许放电荷电状态(仅适用于能量传输方向为车辆放电); c) 车辆最低允许放电电压高于充电机最高允许放电电压值(仅适用于能量传输方向为车辆放电);
d) 车辆最高允许充电总电压低于充电机最低允许放电电压值(仅 适用于能量传输方向为车辆放 电)。
注:车辆控制器发送的车辆最大允许充电电流 、车 辆最高 允 许 充 电 总 电 压 等 需 求 值 和 测 量 值 指 车 辆 接 口 处 需 求 和 测量的等效值。充电机发送的充电机最 高/最 低 充 电 输 出 电 压 值 、充 电 机 最 大/最 小 充 电 输 出 电 流 值 等 需 求 值 和测量值指车辆接口处需求和测量的等效值。
A.3.3.3 车辆最高允许充电总电压(参 数配置阶段)大 于充电机最高充电输出电压值,充 电机不应视为 参数匹配失败。
A.3.4 鉴权阶段
A.3.4.1 在参数配置阶段完成后,车桩需要鉴权时,可进入鉴权阶段。
注 1:鉴 权主要用于确认车辆用户使用充电机的权限 、费 用支付等 ,需 要用户操作的鉴权方式如扫码和刷卡。
注 2:车 辆支持多种鉴权方式时 ,按 用户自定义的优先级选择鉴权方式有助于提升充电体验。
A.3.4.2 若车桩在功能协商阶段确认双方本次交互需执行鉴权,则 在完成参数配置阶段后进入鉴权阶 段,通过数据交互完成鉴权。
A.3.4.3 鉴权通过后,充电机宜控制车辆插头电子锁止装置(可简称“电子锁”)闭锁。
A.3.4.4 车桩成功鉴权后,若 车桩检测车辆接口未发生断开,车 桩进入自动重连和重新启动时,后 续充 电流程或充放电流程不应进行二次鉴权。出现车辆接口断开连接或鉴权账户余额不足情况时,由 制造 厂决定是否进行二次鉴权。
注 1:充 电接口完全连接时 ,已 完成鉴权且鉴权成功后 ,再 进行的鉴权称为二次鉴权。
注 2:不 进行二次鉴权指充电机功能协商不支持鉴权功能模块。
A.3.5 预约充电
A.3.5.1 在输出回路检测阶段前,车桩需要预约启动充电时,可进入预约充电阶段。
A.3.5.2 若车桩在功能协商阶段确认双方本次充电需执行预约充电,则 在鉴权阶段后 (若 本次充电无 需鉴权,则在参数配置阶段后),进入预约充电阶段。
A.3.5.3 车桩均可发起预约充电,预 约等待期间双方停止发送通信报文,车 辆可进入休眠状态。 充电 机应按照通信确认的预约开始时间唤醒车辆进行下一步充电交互。
A.3.5.4 充电机唤醒车辆时,应通过闭合辅源接触器 K3、K4,并发送充电机唤醒报 文来唤醒车辆,未 接 收到车辆唤醒报文时持续提供辅源时间应不少于5s,车辆检测到辅源或接收到充电机唤醒报文后应被 唤醒并发送车辆唤醒报文。
A.3.5.5 车辆唤醒充电机时,应通 过发送车辆唤醒报文来唤醒充电机,充 电机接收到车辆唤醒报文后 应被唤醒并发送充电机唤醒报文。
A.3.5.6 预约等待期间,充电机或车辆需要中止充电时,应先将对方唤醒,再发送中止报文。
A.3.5.7 预约等待期间,车 辆需要更改预约时间时,应 先将对方唤醒,再 发送中止报文进行自动重连或 重新启动,重新预约时间。
A.3.5.8 预约等待期间,检测点1与检测点3电压保持4V 状态。 若在预约等待期间充电机或车辆检 测到检测点1或3为非4V 状态,则退出预约充电状态。
A.3.5.9 在非限制场所,预约充 电阶段电子锁应保持闭锁状态。 在有限制场所,预 约充电阶段电子锁 闭锁状态由制造厂根据场景自行控制。
注:在非限制场所使用预约充电功能时 ,若 电子锁处于非闭锁状态 ,可 能出现未经授权的车辆接口断开从而中止充 电流程。
A.3.6 输出回路检测阶段
A.3.6.1 车桩确认进入输出回路检测阶段后,电 动汽车应控制断开开关 S3,电 动汽车应通过检测点 3电压状态来识别车辆接口连接状态与可充电状态,状态定义按表 A.1。
A.3.6.2 充电机最迟应在确认进入输出回路检测阶段后控制电子锁闭锁。 充电机应对与车辆接口传 导连接的回路进行绝缘检测、短路 检测,并 对接触器 K1、K2 进行故障检测,在 以上检测开始前接触器 K1、K2外侧电压绝对值应小于60V。
注:若充电机进行绝缘检测时先开启电压再闭合接触器 K1、K2,可 能会因为车辆供电回路上存在的 X 电容导致接 触器 K1、K2粘 连 ,先 闭合接触器 K1、K2再 开启电压的控制时序能降低粘连风险。
A.3.6.3 当充电机接触器 K1、K2任 意一个或同时粘连时,充 电机应触发故障停机,并 在故障恢复前不 应充电。
A.3.6.4 绝缘检测时,充 电机输出电压应为参数配置功能模块报文的车辆最高允许充电总电压和充电 机最高充电输出电压值两者中的较小值。
A.3.6.5 充电机应检测直流充电回路 DC+与 PE 之间、DC-与 PE 之间的绝缘电阻(取 两者最小值为 Rimd),绝缘检测判定 电压 Uimd不 低于 A.3.6.4 中充电机输出电压,当 Rimd>Uimd×500Ω/V 视为安全; Uimd×100Ω/V<Rimd≤Uimd×500Ω/V 时,宜进行绝缘 异常报警,但 可正常充电;Rimd≤Uimd×100Ω/V 视为绝缘故障,应停止充电。
A.3.6.6 绝缘检测完成后,将绝 缘监测装置 (IMD)以 物理的方式从直流充电回路中分离,并 投入泄放 回路进行泄放,当 接触器 K1、K2 外侧电压降到 DC60V 以下时,泄 放回路从直流充电回路中分离,断 开接触器 K1、K2。
A.3.7 供电模式
A.3.7.1 在能量传输阶段前,电 动汽车 由 于 车 辆 动 力 蓄 电 池 状 态 不 允 许 充 电 且 需 要 充 电 机 提 供 电 源 时,车桩可进入供电模式阶段,由充电机为车辆提供恒压供电。
A.3.7.2 充电机应具备供电模式功能。若车桩在功能协商阶段确认本次充电需执行供电模式,则 车桩 在输出回路检测阶段后、预充电前进入供电模式阶段。供电模式中,充电机保持输出的持续时间应不低 于30 min。
A.3.7.3 供电模式阶段,车 辆应确认已断开动力蓄电池与接触器 K5、K6的 电连接,并 将动力蓄电池外 侧回路电压泄放至 DC60V 以下,再 闭合接触器 K5、K6。 接触器 K5、K6 闭合后,充 电机判断 K1、K2 外侧电压绝对值小于 DC60V,再闭合接触器 K1、K2,闭合瞬间冲击电流应 小于 20A,然 后充电机按照 车辆供电需求启动输出,启动过程中,输出电压应不大于车辆供电 电压需求值的 5%。 电动汽车判断充 电机当前供电电压测量值以及充电机当前最大输出电流能力满足启动条件时开启高压负载,冲 击电流 不应超过整车当前最大供电电流需求值。
注 1:车 辆高压负载如加热膜 、压 缩机等车载热管理装置。 车辆供电回路存在较大电流纹波时 ,可 能 导 致 充 电 机 异 常中止。
注 2:电 动汽车内部投切高压负载时的电流大于充电机当前最大输出电流能力时 ,可 能导致充电机输出电压跌落。 注 3:车 辆控制需求电压缓升或逐步增加负载功率有助于减小冲击电流。 注 4:车 辆采取必要措施限制车辆高压负载工作产生的电流纹波 ,能 避免充电机使用寿命下降或充电机器件损坏。
A.3.7.4 供电模式阶段由充电机实施绝缘监测,绝 缘检测时的输出电压为整车供电电压需求值,绝 缘 异常判定同 A.3.6.5。车辆绝缘监测装置应在该阶段切出供电回路。
注:若车辆高压负载与动力蓄电池之间的 DC+和 DC-主 接触器其中之一 没 有 断 开 ,可 能 会 影 响 充 电 机 的 绝 缘 监 测功能。
A.3.7.5 供电模式中,充电机的输 出电压应满足整车供电电压需求值,输 出的电流不应超过整车当前 最大供电电流需求值。
A.3.7.6 当整车供电电压需求值高于充电机最高充电输出电压值或低于充电机最低充电输出电压值 时,充电机应发送中止报文结束充电流程。
A.3.7.7 供电模式中,充电机当前 最大输出电流能力值小于整车当前最大供电电流需求值时,若 车辆判断可降功率启动高压负载,车辆应调节负载适应充电机当前最大输出电流能力值;若车辆判断高压负载不能正常工作,车辆可发送车辆供电完成报文,退出供电模式阶段;如触发车辆高压负载欠压保护,车 辆可发送车辆中止报文结束充电流程。
A.3.7.8 供电模式中,当 充电机需要降低输出功率,应 先更新充电机当前最大输出电流能力,当 车辆判 断可降低功率正常工作时,应调节车辆负载以适应 充电机当前最大输出电流能力,负 载调节完成后,车 辆应调整整车当前最大供电电流需求值不大于充电机当前最大输出电流能力值。充电机确认整车当前 最大电流需求值不大于充电机当前最大输出电流能力时,再降低输出功率。功率调节过程中,充电机不 宜进行欠压保护。车辆调节负载时间应不大于5s。如车辆未响应调节 或结束供电,充 电机可在 8s后 结束充电。
注:车辆调节负载时间指从车辆收到充电机更新的充电 机 当 前 最 大 输 出 电 流 能 力 起 ,到 完 成 负 载 调 节 并 发 送 新 的
整车当前最大供电电流需求的时间。
A.3.7.9 供电模式中,充 电机若增加输出功率,应 先完成输出能力调整,再 更新充电机当前最大输出电 流能力值,车辆确定充电机输出能力调整完成后再调节高压负载用电功率。功率调节过程中,充电机不 宜进行欠压保护。
注:在充电机输出功率调整期间 ,车 辆供电需求保持不变有助于充电机完成功率调节。
A.3.7.10 车辆判断供电结束后应关闭高压负载并断开接触器 K5、K6,然 后发送供电完成报文。 充电 机收到供电完成报文时停止输出、停止绝缘监测,输出电流不大于5A 后断开接触器 K1、K2,并 投入泄 放回路进行泄放,当接触器 K1、K2内侧电压降到 DC60V 以下时,泄放回路从直流充电回路中分离。 注:充电机接触器 K1、K2和 车 辆 接 触 器 K5、K6 之 间 的 X 电 容 通 常 较 小 (约 10nF),X 电 容 值 过 大 时 ,车 辆 接 口
DC±触 头之间可能在一定时间内存在大于 DC60V 的电压。
A.3.8 预充电
A.3.8.1 在进入能量传输阶段前,车 辆控制器控制闭合接触器 K5、K6后,车 辆准备就绪状态参数值为 就绪,车辆应保持发送的整车充电系统当前电压参 数值不变,且 车辆接触器 K5、K6 外侧电压波动范围 应不大于整车充电系统当前电压的±2.5%与±5V 两者中的较大值。
A.3.8.2 在进入能量传输阶段前,充 电机接收到车辆准备就绪状态参数值为就绪后,非 车载充电机控 制器检测到整车充电系统当前电压正常(接触器 K1、K2外侧电压与车辆就绪状态报文整车充电系统当 前电压误差范围不大于±5%,外侧电压大于充电机最低输出电压且小于充电机最高输出电压)后,开始 预充电。预充电方式包含但不限于以下两种:
a) 配置防反灌二极管(D1)的 非车载充电机:将 输出电压 (接 触器 K1、K2 内侧电压 )调 整到接触 器 K1、K2外侧电压减去1V~10V 的范围内,再闭合接触器 K1、K2;
b) 采用预充电阻的非车载充电机:导通预充电路,完成预充后,再导通直流供电回路。
注:防反灌二极管(D1)使 得供电回路仅能单向工作 ,充 放电模式的充电机常采用预充电阻进行预充电。 A.3.8.3 开始预充至完成接触器 K1、K2闭合,非车载充电机应控制冲击电流峰值小于20A。 A.3.8.4 若非车载充电机检测到整车充电系统当前电压满足以下条件之一时,非 车载充电机控制器应 停止充电:
a) 整车充电系统当前电压高于充电机最高充电输出电压或充电机最高允许放电电压;
b) 整车充电系统当前电压低于车辆最低允许放电电压(仅适用于能量传输方向为车辆放电)。 A.3.8.5 若非车载充电机检测到整车充电系统当前电压满足以下条件之一时,非 车载充电机控制器宜 停止充电:
a) 整车充电系统当前电压低于充电机最低充电输出电压;
b) 整车充电系统当前电压高于充电机最高允许放电电压(仅适用于能量传输方向为车辆放电)。
A.3.9 能量传输阶段
A.3.9.1 能量传输阶段包含以下工作模式:
a) 工作模式一:充电机为车辆提供电能,即充电模式,应满足 A.3.9.2~A.3.9.9的要求;
b) 工作模式二:充电机可为车辆提供电能,且 车辆可为充电机提供电能,即 充放电模式。 能量传 输方向为车辆充电模式时应满足 A.3.9.2~A.3.9.9 的要求,能 量传输方向为车辆放电模式时 应满足 A.3.9.7~A.3.9.12的要求。
注:实际工作模式的数据交互确认在功能协商阶段完成。
A.3.9.2 在能量传输阶段,车辆控 制器向非车载充电机控制器实时发送车辆充电需求参数 (专 指反映 车辆插座处的参数)。 非 车 载 充 电 机 控 制 器 调 整 充 电 电 流 下 降 时:若 ΔI(整 车 充 电 需 求 电 流 降 幅 )≤ 20A,应在1s内将充电电流调整到与命令值相一致;若20A<ΔI≤100A,应在 ΔI/20(s)内将 充电电 流调整到与命令值相一致;若 ΔI>100A,应在5s内将充电电流调整到与命令值相一致。
A.3.9.3 非车载充电机控制器应根据车辆充电需求参数实时调整充电电压和充电电流,车 辆控制器和 非车载充电机控制器应相互发送各自的状态信息。
A.3.9.4 在恒压充电模式下,充电 机的输出电压应满足车辆电压需求值,输 出电流应不超过整车充电 电流需求值。在恒流充电模式下,当整车充电电流需求值不大于充电机最大输出电流能力时,充电机的 输出电流应满足整车充电电流需求值;当整车充电电流需求值大于充电机最大输出电流能力时,充电机 可按照充电机当前最大输出电流能力输出,充电机输出电压不应超过整车充电电压需求值。
A.3.9.5 车 辆 期 待 的 充 电 模 式 为 恒 流 模 式 时,若 接 触 器 K1、K2 外 侧 电 压 小 于 充 电 机 最 高 输 出 电 压 值,充电机宜按充电机最高充电输出电压输出,不应因整车充电电压需求高于充电机最高输出电压值而 停止充电。
A.3.9.6 当 整 车 充 电 电 流 需 求 参 数 小 于 充 电 机 最 小 输 出 电 流 时 (包 括 整 车 充 电 电 流 需 求 参 数 为
0A),充电机应按照充电机最小输出电流值输出。
A.3.9.7 在能量传输阶段由车辆实施绝缘监测,应 能监测 DC+ 与 PE、DC- 与 PE 之间的对称和不对 称绝缘故障。车辆实时检测 DC+与 PE 之间、DC-与 PE 之间的绝缘电阻 (取 两者最小值为 Rimd),绝 缘检测判定电压Uimd为车辆最高允许充电总电压,当 Rimd>Uimd×500Ω/V 视为安全;100Ω/V<Rimd≤ Uimd×500Ω/V 时,宜进行绝缘异常报警,但可 正常充电;Rimd≤Uimd×100Ω/V 视为绝缘故障,应 停止 充电。
A.3.9.8 车桩应具备暂停功能。车桩可进入暂停工况,中断能量传输,暂停功能应满足以下要求。 a) 在能量传输阶段,充电机和电动汽车均可 发起暂停。 充电机或车辆一方发起暂停后至暂停工
况结束前,另一方不发起暂停。
注 1:车 辆需要切换动力蓄电池的串并联方式时 ,可 能发起暂停 ,恢 复充电后车辆接口的电压会有 明 显 变 化。 充 电 机可能由于电网调度或工作模式切换需求等原因发起暂停 ,恢 复充电后充电机充电能力可能发生变化。
b) 充电机或车辆发起暂停后,对方响应暂停。随后,充电机 应降低充电电流至 5A 及以下后断开 接触器 K1、K2,开始暂停工况。
c) 在暂停工况期间,通信保持正常交互,充电 机保持电子锁闭锁。 若由充电机发起暂停,电 动汽 车保持接触器 K5、K6为闭合状态;若由车辆发起暂停,电动汽车可断开接触器 K5、K6。
d) 由发起暂停的 充 电 机 或 车 辆 主 动 结 束 暂 停 工 况,对 方 响 应 结 束 暂 停 工 况。 暂 停 由 车 辆 发 起 时,若整车充电系统当前电压发 生变化,车 辆在整车充电系统当前电压稳定且接触器 K5、K6 闭合后发送暂停 主 动 结 束,充 电 机 检 测 到 接 触 器 K1、K2 外 侧 实 际 电 压 值 在 其 工 作 范 围 内 时,根据实际 电压值参考 A.3.8 重新进行预充电,闭 合接触器 K1、K2 后恢复能量传输。 若暂 停由充电机发起,车辆保持整车充电系统当前 电压稳定,充 电机发送暂停主动结束,检 测接触 器 K1、K2外侧实际电压值在其工作范 围内,根 据实际电压值参考 A.3.8 重新进行预充电,闭合接触器 K1、K2后恢复能量传输。暂停期间,充 电机不判定车辆充电需求报文、车 辆充电电 池基本信息报文、车辆充放电基本信息报文、车 辆充放电电池基本信息报文的内容,且 以上报文内容不作为相关故障的判断依据。
e) 单次能量传输(单 次版本协商到充电结束 )阶 段,车 桩 各 自 主 动 发 起 暂 停 的 总 次 数 不 大 于 10 次,暂停的总时间不大于35 min(充电机 发起的暂停总时间不大于 5 min,车 辆发起的暂停总 时间不大于30 min)。暂停期间出现异常、故障或结算,通过中止报文结束充电流程。
注 2:暂 停总时间用于发起方的暂停时长控制 ,若 超过总时间 ,可 能造成通信超时或充电中止。 注 3:能 量传输过程中 ,充 电机和车辆通过重新启动充电 ,能 实现车桩更长时间的暂停等效功能。
A.3.9.9 能量传输阶段完成后,充电机停止 输出、断 开接触器 K1、K2,并 投入泄放回路进行泄放,当 接 触器 K1、K2内侧电压降到 DC60V 以下时,泄放回路从直流充电回路中分离。
A.3.9.10 车桩功能协商确认均支持充放电模式功能,且 本次充电启动充放电模式,则 车桩在能量传输 阶段进入充放电模式。进入能量传输阶段时,由充电机决定本次交互的能量传输方向(充电机就绪报文 中的“能量传输方向”)。车桩保持车辆接口完全连接状态的过程中可实现多次能量传输方向切换,车桩 应通过自动重连或重新启动实现能量传输方向切换;空闲阶段车辆可进入休眠状态,且车辆接收到辅源 或唤醒报文后应能被唤醒。
A.3.9.11 在能量传输阶段,车辆控 制器向非车载充电机控制器实时发送车辆当前最大输出电流能力 参数(专指反映车辆插座处的参数)。非车载充电 机控制器调整放电电流下降时:若 ΔI(车 辆当前最大 输出电流能力值降幅)≤20A,应在1s内将放电电流调整到与命令值相一致;若20A<ΔI≤100A,应 在 ΔI/20(s)内将放电电流调整到与命令值相一致;若 ΔI>100A,应在5s内将放电电流调整到与命令 值相一致。
注:车辆当前最大输出电流能力参数降低时 ,充 电机降低电流匹配车辆电流需求存在调整周期。
A.3.9.12 充放电模式下,单 次充电接口物理连接两次能量传输间隔期间电子锁宜保持闭锁状态,电 子 锁控制策略由制造厂根据场景自行控制。
注:在非限制场所进行充放电模式能量传输方向切换的车辆进入休眠状态时 ,若 电子锁处于非闭锁状态 ,可 能出现
未经授权的车辆接口断开从而中止充放电流程。
A.3.10 停机要求
A.3.10.1 正常结束
A.3.10.1.1 车辆正常结束
A.3.10.1.1.1 车辆触发中止原因为正常结束的条件时,发 送对应中止原因的车辆中止报文,进 入正常 结束状态。如人工中止、车辆达到设定中止条件或接收到充电机中止报文等。
A.3.10.1.1.2 车辆在供电模式和预充及能量传输阶段进入正常结束状态时,当 车辆判断充电机接触器 K1、K2为断开状态、电子锁为闭锁状态且允许进行粘连检测时,车辆应 控制接触器 K5、K6进 行粘连检 测;车辆在其他阶段进入正常结束状态时,接触器 K5、K6的 粘连检测由制造厂自定义。 各阶段触发车 辆进入正常结束状态时,接触器 K5、K6动作时 间的要求按表 A.2,供 电模式和预充及能量传输阶段触 发车辆进入正常结束状态时接触器 K5、K6控制时序按图 A.3。
A.3.10.1.1.3 车辆接触器 K5、K6完成粘连检测,粘连检测中如未完成同时断开接触器 K5、K6,粘连 检 测后应确认接触器 K5、K6已全部断开;车辆接触器 K5、K6进 行粘连检测时,如 车辆接触器未粘连,则 断开接触器 K5、K6,完成结束阶段;当车辆接触器 K5、K6任意一个或同时 粘连时,车 辆应报警提示(如 通过声、光等方式),并执行必要的触电防护措施,且接触器 K5、K6粘连故障排除前不应充电。 A.3.10.1.1.4 车辆接触器 K5、K6未进行粘连检测时,车辆接口应符合 GB/T43332中未连接外部电源 时的要求。
A.3.10.1.1.5 当断开车辆接触器 K5、K6或车辆接触器 K5、K6外侧电压绝对值小于 DC60V 时,车辆 应闭合开关 S3,检测点2电压变为U2/2。
A.3.10.1.1.6 在正常结束阶段,当车辆判断需要进入故障停机 时,车 辆接触器 K5、K6动 作时间应符合 表 A.3的相应要求;在正常结束阶段,当车辆判断需要进入紧急停机时,车辆接触器 K5、K6动作时间应 符合表 A.5的相应要求。车辆判断充电机正常结束时动作要 求不符合表 A.2 时,车 辆制造厂可自定义 进入故障或紧急停机。
A.3.10.1.1.7 充电或放电正常结束后,在车辆接口保持连接状 态的情况下,若 车辆进入休眠,应 能被辅 源或充电机唤醒报文唤醒。
A.3.10.1.2 充电机正常结束
A.3.10.1.2.1 充电机触发中止原因为正常结束的条件时,发送对应中止原因的充 电机中止报文,进 入正 常结束状态。如用户操作充电机停机、充电机达到用户设定的充电结束条件或接收到车辆中止报文等。 A.3.10.1.2.2 充电机正常结束时,应停止输出并 断开接触器 K1、K2,各 阶段触发充电机进入正常结束 状态时动作要求应符合表 A.2的要求,在供电模式阶 段和预充及能量传输阶段触发充电机进入正常结 束状态时控制时序应符合图 A.3的要求。当充电机确认车辆接口电流不大于5A,接触器 K1、K2为 断 开状态,且充电机未进入其他故障停机或紧急停机状态时,应发送允许车辆进行粘连检测报文。 A.3.10.1.2.3 充电机在接收到车辆统计报文,且接触器 K1、K2外侧电压绝对值小于 DC60V 后,可解 锁电子锁。
注:若未收到车辆统计报文通常视为通信超时。
A.3.10.1.2.4 在正常 结 束 阶 段,当 充 电 机 判 断 需 要 进 入 故 障 停 机 时,充 电 机 电 流 下 降 速 率 及 接 触 器 K1、K2动作时间应符合表 A.3的相应要求;在正常结束阶段,当充电机判断需要 进入紧急停机时,充 电 机电流下降速率及接触器 K1、K2动作时间应符合表 A.5的相应要求。
A.3.10.1.2.5 正常结束阶段后,若车辆接口保持连接状态,且充 电机需要重新唤醒车辆建立通信时,充 电机应通过闭合接触器 K3、K4和发送充电机唤醒报文来唤醒车辆。
表 A.2 车辆和充电机正常结束动作
注 1:车 辆缩短接触器 K5、K6粘 连检测时间有助于提升用户体验。
注2:停 机动作时间内 ,充 电机自身协调完成降电流与断开接触器 K1、K2动 作 ,车 辆自身协调完成粘连检测与断 开接触器 K5、K6动 作。
a 除供电模式和预充及能量传输阶段之外的阶段 ,若 车辆需要进行粘连检测 ,动 作时间要求见本表。
b 停机动作时间要求的计时起点为主动正常结束的车桩发送首帧正常中止报文。
c 停止数据交互要求按 GB/T27930.2。
A.3.10.2 故障停机
A.3.10.2.1 车辆故障停机
A.3.10.2.1.1 当车辆判断需要进入故障停机状态时,应发送对 应中止原因的中止报文。 触发车辆进入 故障停机状态的原因应包含:
a) 检测点2电压异常:开关 S3闭合时,检测点2电压超出表 A.1中定义的标称值范围。
b) 绝缘故障:车辆检测 DC+与 PE 之间或 DC-与 PE 之间的绝缘电阻Rimd≤Uimd×100Ω/V,绝 缘故障检测时间不大于30s。
c) 功能模块信息交互超时:需要判断的超时情况包括功能模块超时和报文超时,其中功能 模块超 时包括功能协商、参数配置、鉴权、预约、输出 回路检测、供 电模式、预 充及能量传输、充 电结束 等阶段的超时,功能模块及报文的超时时间按 GB/T27930.2通信协议的要求。
d) 功能协商执行失败:
1) 必需项功能模块协商不成功:车桩协商结果中,充电机和车辆至少在一个必需项功 能模块 上没有相同的 FDC,即协商失败;
2) 必要可选项功能模块协商不成功:可选项功能模块中,车辆应执行的功能模块协商失败。 e) 参数不匹配:车辆与充电机参数匹配失败。
f) 鉴权失败:车辆与充电机身份鉴权失败。 g) 预约执行失败:
1) 预约不允许:预约协商结果为失败,且不进行立即充电;
2) 唤醒不成功:车辆唤醒充电机失败。
h) 充电机输出回路检测执行失败:车辆接收到充电机检测信息中至少有一项检测失败。 i) 供电模式执行失败:
1) 供电电压异常:恒压供电模式下,充电机输出电压与车辆需求电压偏差超过±5%,故 障检 测时间由制造厂自定义;或电压偏差和故障检测时间均由制造厂自定义;
2) 供电模块投切失败:车辆高压负载故障,投切失败;
3) 供电电流异常:车辆判断充电机动态输出 能力报文中充电机当前最大输出电流能力不满 足高压负载正常工作需求,或车辆接口电流大于整车当前最大供电电流需求值,过 电流限 值和故障检测时间均由制造厂自定义。
j) 预充及能量传输失败。
1) 电压异常:在 充电模式,充 电机输出电压高于车辆需求电压 15V;在 放电模式,车 辆输出 电压满足低于车辆最低允许放电总电压 15 V、低 于充电机最低允许放电电压值 15 V 或 高于充电机最高允许放电电压值15V 三种条件之一时,故障检测时间不大于1s。
2) 电流异常:在充电模式,当需求电流<30A 时,充电机输出电流大于车辆需求电流3A,或 当需求电流≥30A 时,充电机输出电流大 于车辆需求电流 110%;在 放电模式,当 放电电 流<30A 时,车辆放电电流大于车辆最高允许放电电流与充电 机最大允许放电电流值的 较小值3A,或当放电电流≥30A 时,车辆放电电流大于车辆最高允许放电电流与充电机 最大允许放电电流值的较小值110%,故障检测时 间由制造厂自定义;或 过电流限值和故 障检测时间均由制造厂自定义。
注 1:充 电机电流调整期间以及整车充电电流需求参数小于充电机最小输出电流等工况时 ,电 流不匹配 常不视为故障。
注 2:车 辆当前最大输出电流能力参数降低时 ,充 电机降低电流匹配车辆电流需求存在调整周期。
3) 车辆插座过温:车辆插座触头温度超过制 造厂规定的限值,或 环境温度不超过 40 ℃时车 辆插座触头温度超过90 ℃,故障检测时间不大于9s;车辆插座触头温度上升速率超过制造厂规定的限值,故障检测时间由制造厂自定义。
4) 放电 SOC 过低:在放电模式,车辆当 前 SOC 低于车辆最低允许放电荷电状态,故 障检测 时间不大于1s。
5) 暂停超限:充电机发起暂停总次数或暂停总时间超过允许值。
6) 暂停冲突:车辆发起的暂停工况中,充电机重新发起暂停。
注 3:没 有给出故障检测时间的项目 ,故 障发生即视为触发故障停机信号。其他故障情况及故障检测时间由制造厂 自定义。
A.3.10.2.1.2 各阶段触发车辆进入故障停机状态时,接 触器 K5、K6的 故障响应时间要求按表 A.3,在 供电模式阶段和预充及能量传输阶段触发车辆进入故障停机状态时的控制时序按图 A.3。 A.3.10.2.1.3 在故障停机阶段,车辆不应进行接触器 K5、K6的粘连检测。
A.3.10.2.1.4 当接触器 K5、K6断开或车辆接口电 压绝对值降至 DC60V 以下时,车 辆应控制闭合开 关 S3。
A.3.10.2.1.5 在故障停机阶段,当车辆判断需要进入紧急停机 时,车 辆接触器 K5、K6动 作时间应符合 表 A.5的要求。
A.3.10.2.2 充电机故障停机
A.3.10.2.2.1 当充电机判断需要进入故障停机状态时,应发送 对应中止原因的中止报文。 触发充电机 进入故障停机状态的原因应包含:
a) 功能模块信息交互超时:需要判断的超时情况包括功能模块超时和报文超时,其中功能 模块超 时包括功能协商、参数配置、鉴权、预约、输出 回路检测、供 电模式、预 充及能量传输、充 电结束 等阶段的超时,功能模块及报文的超时时间按 GB/T27930.2通信协议的要求。
b) 功能协商执行失败:
1) 必需项功能模块协商不成功:车桩协商结果中,充电机和车辆至少在一个必需项功 能模块 上没有相同的 FDC,即协商失败;
2) 必 要 可 选 项 功 能 模 块 协 商 不 成 功:可 选 项 功 能 模 块 中,充 电 机 应 执 行 的 功 能 模 块 协 商 失败。
c) 参数不匹配:充电机与车辆参数匹配失败。 d) 鉴权失败:充电机与车辆身份鉴权失败。 e) 预约执行失败:
1) 预约不允许:预约协商结果为失败,且不进行立即充电;
2) 唤醒不成功:充电机唤醒车辆失败。 f) 输出回路检测失败:
1) 充电接口电压检测失败:接触器 K1、K2外 侧电压绝对值大于 DC60V,故 障检测时间由 制造厂自定义;
2) 粘连检测失败:接触器 K1、K2任意一个粘连即为粘连故障;
3) 短路检测失败:与 车辆插头 DC+、DC- 触头传导连接的外 侧 电 路 (至 接 触 器 K5、K6 外 侧)短路故障;
4) 绝缘检测失败:充电机检测 DC+与 PE 之间或 DC-与 PE 之间的绝缘电阻 Rimd≤Uimd×
100Ω/V;
5) 泄放失败:充 电机检测到泄放失败,或 粘连检测、短 路检测、绝 缘检测成功后接触器 K1、 K2内侧电压至超时时未泄放到 DC60V 以下。
g) 供电模式执行失败。
1) 供电电压不匹配:恒压供电模式下,充电机输出电压与车辆需求电压偏差超过±5%,故 障检测时间由制造厂自定义;或电压偏差和故障检测时间均由制造厂自定义。
2) 供电电流异常:充电机输出电流大于整车当前最大供电电流需求值,过电流限值和 故障检 测时间均由制造厂自定义。
3) 车辆不响应功率调节:充电机输出供电能力降低时,车辆响应功率调节超时。
4) 车辆逻辑错误:接收到的车辆供电状态由就绪变为未就绪。
5) 绝缘故 障:充 电 机 检 测 DC+ 与 PE 之 间 或 DC- 与 PE 之 间 的 绝 缘 电 阻 Rimd ≤Uimd ×
100Ω/V,绝缘故障检测时间不大于30s。 h) 预充及能量传输失败:
1) 预充电压不匹配:充电机检测的接触器 K1、K2外侧电压与车辆发送的整车充电系统 当前 电压误差大于±5%;或整车充电系统当前电压高于充电机最高充电输出电压或充 电机最 高允许放电电压;或整车充电系统当前电压低于车辆最低允许放电电压(仅适用于 充放电 模式)。
2) 电压异常:在充电模式,当前接触器 K1、K2 外侧电压大于车辆最高允许充电总电压与充 电机最高输出电压两者 中 的 较 小 值 且 持 续 时 间 超 过 400 ms,故 障 信 号 处 理 时 间 不 大 于 600 ms;在放电模式,当前接触器 K1、K2外侧电 压小于充电机最低允许放电电压或小于 车辆最低允许放电电压15V、大于充电机最高允许放电电压或 大于车辆最高允许充电总 电压15V 持续时间超过400 ms,故障信号处理时间不大于600 ms。
注 1:考 虑短时冲击电压引起的电压异常 ,过 电压持续时间为 200 ms~400 ms时 由充电机自定义。
3) 电流异常:在充电模式,当需求电流<30A 时,充电机输出电流大于车辆需求电流3A,或 当需求电流≥30A 时,充电机输出电流大 于车辆需求电流 110%;在 放电模式,当 放电电 流<30A 时,充电机放电电流大于车辆最高允许放电电流与充 电机最大允许放电电流值 的较小值3A,或当放电电流≥30A 时,充电机放电电流大于车辆最高允许放电电流与充 电机最大允许放电电流值的较小值 110%;输 出电流异常且持续时间为 1s(满 足 ΔI× 110%/电流变化速率<1s)或持续时间为 ΔI×110%/电流变化速率(满足 ΔI×110%/电 流变化速率≥1s)时,故障信号处理时间不大于500 ms。
注 2:电 流变化速率为充电机特性参数 ,单 位为 A/s。ΔI 为输出 电 流 变 化 量。 电 流 调 整 过 程 中 的 电 流 异 常 通 常 不 视为故障。
注 3:出 现整车充电电流需求参数小于充电机最小输出电流等工况时 ,电 流不匹配常不视为故障。
4) 车辆插头过温:车辆插头触头温度超过制 造厂规定的限值,或 环境温度不超过 40 ℃时车 辆插头触头温度超过90 ℃,故障检测时间不大于9s;车辆插头触头温度上升速率超过制 造厂规定的限值,故障检测时间由制造厂自定义。
5) 暂停超限:车辆发起暂停总次数或暂停总时间超过允许值。
6) 暂停冲突:充电机发起的暂停工况中,车辆重新发起暂停。
7) 车辆逻辑错误:接收到的车辆就绪状态由就绪变为未就绪。
注 4:没 有给出故障检测时间的项目 ,故 障发生即视为触发故障停机信号。其他故障情况及故障检测时间由制造厂 自定义。
A.3.10.2.2.2 各阶段触发充电机进入故障停机状态时,充 电机电流下降速率及接触器 K1、K2 的故障 响应时间要求按表 A.3,在供电模式阶段和 预充及能量传输阶段触发充电机进入故障停机状态时的控 制时序按图 A.3。
A.3.10.2.2.3 在故障停机阶段,当 接触器 K1、K2 外侧电压绝对值小于 DC60 V 后,充 电机可解锁电 子锁。
A.3.10.2.2.4 在故障 停 机 阶 段,当 充 电 机 判 断 需 要 进 入 紧 急 停 机 时,充 电 机 电 流 下 降 速 率 及 接 触 器
K1、K2动作时间应符合表 A.5的要求。
注:故障停机动作时间内 ,充 电机自身协调完成降电流与断开接触器 K1、K2。
a 故障停机动作 时 间 要 求 的 计 时 起 点 为 触 发 故 障 停 机 信 号。 故 障 发 生 时 ,车 桩 在 故 障 检 测 时 间 (故 障 检 测 时 间=故障持续时间+故障信号处理时间)内 检出故障 ,触 发故障停机信号后 ,车 桩执行故障停机动作。
b 停止数据交互要求按 GB/T27930.2。
A.3.10.3 紧急停机
A.3.10.3.1 车辆紧急停机
A.3.10.3.1.1 当车辆判断需要进入紧急停机状态时,应发送对 应中止原因的中止报文。 触发车辆进入 紧急停机状态的原因应包含:
a) 充电机断开开关 S1:检测点3电压为表 A.1中2V;
b) 车辆接口断开连接(含开关 S断开或车辆接口 PE 触头断路):检测点3电压为表 A.1中0V; c) 检测点3电压异常:检测点3电压超出表 A.1中定义的标称值范围;
d) 电流过大:在供电模式或能量传输阶段,车辆接口电流 测量值大于车辆需求电流的 120% 或车 辆制造厂规定的过流保护电流,故障检测时间由制造厂规定;
e) 电压过高:在供电模式、预充电或能量传输阶 段,车 辆接口电压测量值高于车辆制造厂规定的 过压保护值,故障检测时间由制造厂规定;
f) 放电电压过低:在放电模式,车辆输出电压低 于车辆制造厂规定的欠压保护值,故 障检测时间 由制造厂规定。
注:没有给出故障检测时间的项目 ,紧 急停机故障发 生 即 视 为 触 发 紧 急 停 机 信 号。 其 他 紧 急 停 机 故 障 情 况 及 故 障
检测时间由制造厂自定义。
A.3.10.3.1.2 车辆在输出回路检测阶段、供电模式、预充及能量 传输阶段触发紧急停机时,车 辆应立即 断开开关 S2。
A.3.10.3.1.3 各阶段 触 发 车 辆 进 入 紧 急 停 机 状 态 时,接 触 器 K5、K6 的 紧 急 停 机 动 作 时 间 要 求 按 表 A.5。在供电模式和预充及能量传输阶段触发车辆进入紧急停机状态时的控制时序按图 A.4。 A.3.10.3.1.4 在紧急停机阶段,车辆不应进行接触器 K5、K6的 粘连检测,接 触器 K5、K6断 开后,车 辆 应控制闭合开关 S3。
A.3.10.3.1.5 开关 S2断开后,车辆接口处于连接状态时,车辆可在进入休眠后闭合开关 S2。充电交互 结束(车辆断开接触器 K5、K6和双方停止通信)且检测点3电压变为0V 后,车辆应闭合开关 S2。
注:紧急停机功能通常用于充电过程中车桩出现的不可自动恢复的严重故障。
A.3.10.3.2 充电机紧急停机
A.3.10.3.2.1 当充电机判断需要进入紧急停机状态时,应发送 对应中止原因的中止报文。 触发充电机 进入紧急停机状态的原因应包含:
a) 车辆断开开关 S2:检测点1电压为表 A.1中10V。
b) 充电机急停开关(若有)按下:用户操作按下急停开关,触发急停。
c) 车辆接口断开连接(含开关 S断开或保护性接地导体连续性丢失如车辆接口 PE 触头断路 ): 检测点1电压为表 A.1中12V。
d) 检测点1电压异常:检测点1电压超出表 A.1中定义的标称值范围。
e) 电流过大:在供电模式或能量传输阶段,充电机输出电流大于车辆最大允许充电总电流 和充电 机最大充电 输 出 电 流 两 者 取 小 值 的 120% 并 持 续 500 ms 时,故 障 信 号 处 理 时 间 不 大 于 500 ms。
f) 电压过高:在 供电模式、预 充电或能量传输阶段,充 电机输出电压高于表 A.4 规定的 对 应 阈 值,故障检测时间不大于10 ms;在放电模式,充电机检测到接触器 K1、K2外 侧电压大于充电 机制造厂规定的过压保护值,故障检测时间由制造厂规定。
g) 车辆插头电子锁异常解锁:电子锁在闭锁状态下,充电机检测到闭锁状态信号异常。
注:没有给出故障检测时间的项目 ,紧 急停机故障发 生 即 视 为 触 发 紧 急 停 机 信 号。 其 他 紧 急 停 机 故 障 情 况 及 故 障
检测时间由制造厂自定义。
A.3.10.3.2.2 充电机在输出回路检测阶段、供电模式、预充及能 量传输阶段触发紧急停机时,充 电机应 立即断开开关 S1。
A.3.10.3.2.3 各阶段触发充电机进入紧急停机状态时,充 电机电流下降速率及接触器 K1、K2 的紧急 停机动作时间要求按表 A.5,在供电模式阶 段和预充及能量传输阶段触发充电机进入紧急停机状态时 的控制时序按图 A.5。
A.3.10.3.2.4 充电机接触器 K1、K2外侧电压绝对值小于 DC60V 后,充电机应控制电子锁解锁。 A.3.10.3.2.5 充电交互结束(充电机断开接触 器 K1、K2和 辅源接触器 K3、K4、双 方停止通信、接 触器 K1、K2外侧电压绝对值小于 DC60 V 和 电 子 锁 解 锁 )且 检 测 点 1 电 压 变 为 12 V 后 充 电 机 应 闭 合 开 关 S1。
注:紧急停机功能通常用于充电过程中车桩出现的不可自动恢复的严重故障。
注:紧急停机动作时间内 ,充 电机自身协调完成降电流与断开接触器 K1、K2。
a 紧急停机动作时间要求的计时起点 为 触 发 紧 急 停 机 信 号。 紧 急 停 机 故 障 发 生 时 ,车 桩 在 故 障 检 测 时 间 (故 障 检测时间=故障持续时间+ 故障信号处理时间)内 检出紧急停机故障 ,触 发紧急停机信号后 ,车 桩执行紧急停 机动作。
b 停止数据交互要求按 GB/T27930.2。
A.3.11 重连和重启
A.3.11.1 自动重连
A.3.11.1.1 充电机或车辆停机时,若中止原因为允许重连(按 GB/T27930.2的要求),如中止发起方有 重连需求,应在发出中止报文的1 min内,由重连请 求发起方(即 中止发起方)确 认充电交互结束 (充 电 机断开直流供电回路接触器 K1、K2和辅源接触器 K3、K4,车辆断开车辆供电回路接触器 K5、K6,双方 停止通信)后首先发送版本协商,被请求方应响应,完成版本协商并进行重连充电。
A.3.11.1.2 在等待重连过程中充电机不应解锁电子锁,双方均不应进入休眠。重连过程 中在功能协商 阶段不应选择二次鉴权。
A.3.11.1.3 中止类别为正常结束时,单次充电接口物理连接支持自动重连次数不限。中 止类别为故障 停机和紧急停机时,单次充电接口物理连接仅支持1次自动重连。
A.3.11.2 重新启动
A.3.11.2.1 充电机或车辆停机时,若中止原因为允许重新启动(按 GB/T27930.2的要求),充电机或车 辆可在交互结束(充电机断开直流供电回路接触器 K1、K2和辅源接触 器 K3、K4,车 辆断开车辆供电回 路接触器 K5、K6,双方停止通信)后请求重新启动。
A.3.11.2.2 支持重新启动功能的充电机应不休眠或可被唤醒报文唤醒。 重新启动时,如 唤醒对方失 败,在充电接口连接断开前,充电机不应再次进行重新启动。
A.3.11.2.3 重新 启 动 时,若 车 辆 发 起 重 新 启 动,应 发 送 唤 醒 报 文 唤 醒 充 电 机;若 充 电 机 发 起 重 新 启 动,则应闭合接触器 K3、K4并发送唤醒报文唤醒车 辆。 在对方响应唤醒并发送唤醒报文后,由 发起方 首先发送版本协商,被请求方应响应,完成版本协商并重新进行充电/充放电。
A.3.11.2.4 重新启动时,车桩若检测车辆接口未发生断开,功能协商阶段不应选择二次鉴权。
A.3.11.2.5 单次充电接口物理连接车桩应至少支持1次重新启动。
注:车辆的重新启动功能用于有序充电 、车 网互动等场景 ,支 持重新启动的次数由制造厂自定义。
A.4 充电连接控制时序
A.4.1 正常启动
直流充电正常启动时序图及说明应符合图 A.2和表 A.6的规定。
注 1:检 测点 2电压由制造厂自定义 ,时 序图上拉电压U2 以 12V 为例。
注 2:时 序图中网格填充区域状态由制造厂自定义 ,网 格填充区域粗实线为推荐值。
注 3:K1、K2内 侧电压波形与充电机预充电路方案有关 ,时 序图中预充电路采用二极管方案为例。
图 A.2 正常启动控制时序图 表 A.6 正常启动控制时序表
时序 控制时序说明
T0 车辆接口未连接 ,按 下车辆插头机械锁止装置 ,联 动开关 S打开
T1 车辆接口未完全连接 ,开 关 S为打 开 状 态。 将 车 辆 插 头 插 入 车 辆 插 座 中 ,CC2 回 路 导 通。 若 车 辆 未 被 唤 醒 ,检 测点 2为 0V 或 6V;若 车辆被唤醒 ,检 测点 2电压变为 6V(U2 为 12V 时)
T2 车辆接口已完全连接 ,车 辆 插 头 机 械 锁 止 装 置 闭 锁 ,联 动 开 关 S 闭 合 ,CC1 回 路 导 通 ,电 动 汽 车 应 被 唤 醒 ,检 测点 1与检测点 3电压均变为 4V。车桩建立通信 ,双 方进入版本协商阶段
T3 车桩完成版本协商
T3~T4 车桩版本协商成功且版本不低于 V2.0.0则 继续功能协商 、参 数配置 ;否 则按 GB/T27930.2 中向下兼容的 通信协议 ,充 电流程跳转至附录 B
T4 车桩完成功能协商与参数配置 ,且 参数配置成功 ,车 桩确认开始进入鉴权阶段(可 选)
T4~T5 车桩执行鉴权(可 选),等 待用户授权或车桩身份代码交互进行鉴权
T5 充电机应在此刻闭合电子锁 ,车 桩开始进入预约充电阶段(可 选)
T5′ 车桩确认预约开始时间 ,充 电机停止数据交互 ,进 入预约倒计时 ;车 辆在预约等待过程中可进入休眠状态
T5″ 预约开始时间到 ,充 电机发送唤醒报文及闭合接触器 K3、K4唤 醒车辆
T6 车桩数据交互确认进入输出回路检测阶段后 ,充 电机最迟应在此刻闭合电子锁 ,车 辆应断开开关 S3,检 测 点 2电压变为 0V
T7~T9 充电机执行输出回路检测 ,推 荐先后顺序为 :外 侧电压检测 、短 路检测 、绝 缘检测 、粘 连检测 ,具 体顺序可由 制造厂自定义
T7 充电机检测接触器 K1、K2外 侧电压 ,确 认绝对值小于 DC60V,并 闭合接触器 K1、K2
T7′ 充电机在确认接触器 K1、K2闭 合后 ,开 始提高输出电压 ,进 行短路检测
T8 充电机绝缘检测电压达到设定值 ,开 启绝缘检测
T8′ 充电机完成绝缘检测 ,开 始粘连检测
T9 充电机完成粘连检测 ,泄 放回路投切开关闭合
T10 充电机完成泄放 ,接 触器 K1、K2外 侧电压小于 DC60 V,断 开接触器 K1、K2,泄 放回路 投 切 开 关 打 开 ,车 桩进入供电模式阶段(可 选)
T10′ 电动汽车断开动力蓄电池与接触器 K5、K6的 电连接 ,然 后闭合接触器 K5、K6
T11 充电机闭合接触器 K1、K2,然 后按照供电需求电压启动供电
T12 车辆判断充电机供电基本信息满足高压负载工作条件 ,车 辆开启高压负载。充电机开启绝缘检测
T12~T13 充电机在供电模式阶段为电动汽车高压负载供电 ,负 载类别不同则负载工作电流波形存在一定差异
T13 电动汽车确认需要结束供电模式后 ,应 关闭所有高压负载。当车辆接口电流降至 5A 及以下时 ,车 辆断开 接触器 K5、K6
T13′ 充电机停止输出 、断 开接触器 K1、K2,停 止绝缘检测 ,泄 放回路投切开关闭合
T14 当接触器 K1、K2内 侧电压降至 DC60V 以下 ,充 电机完成泄放 ,泄 放回路投切开关打开 ,进 入预充及能量 传输阶段
T15 电动汽车闭合接触器 K5、K6同 时开启绝缘检测
T16 充电机完成预充后 ,闭 合接触器 K1、K2
T16~T17 充电机根据电动汽车充电需求参数实时调整输出电流 ,电 动汽车根据电池状态按需调整充电需求参数
A.4.2 正常结束、故障停机和紧急停机
A.4.2.1 直流充电正常结束或故障停机的控制时序及说明应符合图 A.3和表 A.7的规定。
注 1:检 测点 2电压由制造厂自定义 ,时 序图上拉电压U2 以 12V 为例。
注 2:时 序图中网格填充区域状态由制造厂自定义 ,网 格填充区域粗实线为推荐值。
注 3:电 动汽车接触器 K5、K6在 粘连检测阶段检测系统绝缘状态 ,可 能出现绝缘故障误判现象。
图 A.3 正常结束或故障停机控制时序图
表 A.7 正常结束或故障停机控制时序表
时序 控制时序说明
T18 预充及能量传输阶段 ,充 电机满足正常结束条件 ,充 电机开始降低输出电流。 供电模式阶段 ,车 辆 满 足正常结束条件 ,车 辆开始降低工作电流
T19 正常结束时 ,输 出电流降至 5A 及以下 ,充 电 机 断 开 接 触 器 K1、K2,泄 放 回 路 投 切 开 关 闭 合 ,K1、K2 内侧电压降至 60V 以下时 ,泄 放 回 路 投 切 开 关 打 开 (打 开 时 刻 制 造 厂 自 定 义 )。 车 辆 K5、K6 断 开 按 T20执 行 ,车 辆进行接触器 K5、K6粘 连检测 ,车 辆可关闭绝缘检测。
故障结束时 ,输 出电流降至 5A 及以下 ,充 电 机 断 开 接 触 器 K1、K2,泄 放 回 路 投 切 开 关 闭 合 ,K1、K2 内侧电压降至 60V 以下时 ,泄 放回 路 投 切 开 关 打 开 (打 开 时 刻 制 造 厂 自 定 义 )。 车 辆 断 开 接 触 器 K5、 K6,不 进行粘连检测。
充电机关闭供电模式时的绝缘检测
T20 正常结束时 ,车 辆确认接触器 K1、K2 断 开 后 ,断 开 接 触 器 K5、K6(如 粘 连 检 测 需 要 ,接 触 器 K5、K6 可不同时断开)
T20~T21 若充电机发送的允许粘连检测报文中允许进行粘连检测 ,车 辆应进行接触器 K5、K6 粘 连 检 测 ,检 测 完成后确认接触器 K5、K6断 开
T21 车辆闭合开关 S3,检 测点 2电压变为 6V(U2 为 12V 时)。车 辆应关闭绝缘检测
T22 充电机电子锁解锁 ,车 桩停止数据交互
T22′ 车辆可进入休眠状态 ,检 测点 2电压变为 0V 或保持 6V(U2 为 12V 时)
T22″ 仅当车辆与充电机结束充电后进 入 重 新 启 动 时 ,车 辆 接 口 保 持 连 接 状 态 ,充 电 机 应 通 过 闭 合 接 触 器 K3、K4(至 少持续 5s或接收到车辆唤醒报文后可断开)同 时发送唤醒报文唤醒电动汽车 ,跳 转至 T2 节 点重新建立通信
T23 用户解锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S打开 ,检 测点 1电压变为 12V,检 测点 3电压变为 0V
T24 用户断开车辆插头 ,CC2回 路断路 ,检 测点 2电压变为 0V 或 12V(U2 为 12V 时)
T25 用户闭锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S闭合
A.4.2.2 直流充电中电动汽车触发的紧急停机控制时序及说明应符合图 A.4和表 A.8的规定。
注 1:检 测点 2电压由制造厂自定义 ,时 序图上拉电压U2 以 12V 为例。
注 2:时 序图中网格填充区域状态由制造厂自定义 ,网 格填充区域粗实线为推荐值。
图 A.4 车辆触发的紧急停机控制时序图
表 A.8 车辆触发的紧急停机控制时序表
时序 控制时序说明
车辆触发紧急停机 ,控 制开关 S2断 开同时发送对 应 中 止 原 因 的 车 辆 中 止 报 文 ,检 测 点 1 与 检 测 点 3
T26 电压变为 10V,车 桩进入紧急停机状态。对于预充及能 量 传 输 阶 段 触 发 紧 急 停 机 ,车 辆 最 早 可 在 此 关
闭绝缘监测功能
T26′ 充电机控制开关 S1断 开 ,检 测点 1与检测点 3电压变 为 8 V,充 电 机 开 始 降 低 输 出 电 流。 对 于 供 电 模式阶段触发紧急停机 ,充 电机最早可在此关闭绝缘监测功能
充电机断开接触器 K1、K2,车 辆断开接触器 K5、K6,其 动作起点均为紧 急 停 机 信 号 触 发 时 刻。 对 于
T27 预充及能量传输阶段触发紧急停 机 ,车 辆 应 关 闭 绝 缘 监 测 功 能。 对 于 供 电 模 式 阶 段 触 发 紧 急 停 机 ,充
电机应关闭绝缘监测功能
T28 充电机电子锁解锁 ,车 辆闭合开关 S3,检 测点 2电压变为 6V(U2 为 12V 时)。车 桩停止数据交互
车辆可进入休眠状态 ,检 测点 2电压变为 0V 或保持 6V(U2 为 12 V 时 ),可 闭合 S2,若 S2 闭合 ,检
T29 测点 1和检测点 3的电压变为 2V。
车辆未休眠时 ,检 测点 1和检测点 3电压为 8V
T30 用户解锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关S打开 ,检 测点1电压变为12V,检 测点3电压变为0V,开 关 S1、S2恢 复为闭合状态
T31 用户断开车辆插头 ,CC2回 路断路 ,检 测点 2电压变为 0V 或 12V(U2 为 12V 时)
T32 用户闭锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S闭合
A.4.2.3 直流充电中充电机触发紧急停机的控制时序及说明应符合图 A.5和表 A.9的规定。
注 1:检 测点 2电压由制造厂自定义 ,时 序图上拉电压U2 以 12V 为例。
注 2:时 序图中网格填充区域状态由制造厂自定义 ,网 格填充区域粗实线为推荐值。
图 A.5 充电机触发的紧急停机控制时序图
表 A.9 充电机触发的紧急停机控制时序表
时序 控制时序说明
充电机触发紧急停机 ,控 制开关 S1断 开同时发送对应中止原因的充电机中止报文 ,检 测点 1 与检测
T34 点3电压变为 2V,车 桩进入紧急停机状态 ,充 电机开始降低输出电流。对于供电模式阶段触发紧急停
机 ,充 电机最早可在此关闭绝缘监测功能
T34′ 车辆控制开关 S2断 开 ,检 测点 1与检 测 点 3 电 压 变 为 8 V。 对 于 预 充 及 能 量 传 输 阶 段 触 发 紧 急 停 机 ,车 辆最早可在此关闭绝缘监测功能
充电机断开接触器 K1、K2,车 辆断开接触器 K5、K6,其 动作起点均为紧 急 停 机 信 号 触 发 时 刻。 对 于
T35 预充及能量传输阶段触发紧急停 机 ,车 辆 应 关 闭 绝 缘 监 测 功 能。 对 于 供 电 模 式 阶 段 触 发 紧 急 停 机 ,充
电机应关闭绝缘监测功能
T36 充电机电子锁解锁 ,车 辆闭合开关 S3,检 测点 2电压变为 6V(U2 为 12V 时)。车 桩停止数据交互
车辆可进入休眠状态 ,检 测点 2电压变为 0V 或保持 6V(U2 为 12 V 时 ),可 闭合 S2,若 S2 闭合 ,检
T37 测点 1和检测点 3的电压变为 2V。
车辆未休眠时 ,检 测点 1和检测点 3电压为 8V
T38
用户解锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关S打开 ,检 测点1电压变为12V,检 测点3电压变为0V,开 关 S1、S2恢 复为闭合状态
T39 用户断开车辆插头 ,CC2回 路断路 ,检 测点 2电压变为 0V 或 12V(U2 为 12V 时)
T40 用户闭锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S闭合
A.5 充电系统其他要求
A.5.1 通则
除非本附录另有规定,直流充电系统应符合第4章~第12章规定。
A.5.2 车桩数据交互
电动汽车和非车载充电机之间的通信协议应符合 GB/T27930.2的规定。
注:向下兼容的通信协议见 GB/T27930.2。
A.5.3 锁止装置
车辆插头应配备电子锁,当电子锁闭锁时,机械锁 止装置应保持锁止状态且无法手动触发解锁;当 电子锁解锁时,机械锁止装置应保持锁止状态且可由手动触发解锁。电子锁宜提供手动应急解锁装置。
注:电子锁的闭锁或解锁状态涉及电气操作安全以及结束充电流程的用户授权 ,其 闭锁或解锁状态在充电控制过 程和时序中详细给出。
A.5.4 手动应急解锁装置
若车辆插头配备手动应急解锁装置,则可通过应 急解锁装置手动解锁电子锁。 在电子锁应闭锁期 间(如能量传输阶段),操作人员 手动解锁电子锁后,充 电机应触发紧急停机。 在电子锁可选闭锁期间 (如版本协商阶段),操作人员手动解锁电子锁后,充 电机可暂不响应,但 在进入输出回路检测阶段时应能重新闭锁电子锁。
注:手动应急解锁装置通常作为电子锁故障而无法解锁时的应急处理方式 ,本 附录没有限制手动解锁装置的技术 方案。
A.5.5 绝缘监测装置
A.5.5.1 供电模式阶段由充电机实施直流供电回路绝缘监测,应 满足 A.3.7.4 的要求。 预充及能量传 输阶段由车辆实施直流供电回路绝缘监测,应满足 A.3.9.7的要求。
A.5.5.2 直流充电系统绝缘故障检测时间应不大于 30s,宜 不大于 10s。 应根据直流充电系统的电路 参数确定绝缘故障检测时间,以平衡桥式绝缘监测装置为例的充电系统电路示意图见图 A.6。
注 1:较 短的绝缘故障检测时间能实现绝缘故障的快速识别 ,从 而降低因绝缘故障可能导致触电的风险。 注 2:车 辆具备的绝缘监测装置可能同时适用于车辆行驶等非充电阶段的绝缘监测功能 ,需 要协调不同模式下的绝
缘监测控制策略。
注 3:车 辆供电回路上车辆的总 Y 电容见 GB/T43332。供 电回路上车辆和充电机的总 Y 电容值影响 绝 缘 监 测 装 置的系统设计。
标引符号说明:
R充 电 机 ± — 充电机绝缘电阻(DC+对 PE、DC-对 PE); C充 电 机 ± — 充电机 Y 电容(DC+对 PE、DC-对 PE); R车 辆 ± — 电动汽车绝缘电阻(DC+对 PE、DC-对 PE); C车 辆 ± — 电动汽车 Y 电容(DC+对 PE、DC-对 PE);
RIMD ± — 绝缘监测装置对地电阻(DC+对 PE、DC-对 PE);
R人 体 — 模拟承受漏电流的人体电阻。
注 1:图 中省略了平衡桥式绝缘监测装置(IMD)配 备的投切开关。 注 2:平 衡桥式绝缘监测装置的检测周期通常受电路时间常数的影响 ,通 常认为 3~5倍 时间常数后电路达到稳定
状态。时间常数影响因素包括 DC+与 PE 以及 DC-与 PE 之间的绝缘电阻和 Y 电容。为避免误动作 ,绝 缘 故障检测时间内通常至少包含 3个绝缘检测周期。
注 3:图 中给出的人体电阻用于模拟单点失效或双重失效情况下的人 体 接 触 电 流 ,以 及 用 于 校 核 绝 缘 监 测 装 置 中 对地电阻的选型。
图 A.6 绝缘监测装置电路示意图
A.5.5.3 绝缘监测装置的设计应满足充电系统在单点失效和双重失效情况下的安全防护,系 统在单点 失效情况下,对人体产生的稳态接触电流不应超过10 mA,双重失效情况下的安全防护要求按A.5.7。
注:不同原理 、不 同类型的绝缘监测装置在设计参数方面可能存在差异。
A.5.5.4 充电机绝缘监测装置应具备自诊断功能,避 免因自身故障导致监测结果错误。 若充电机绝缘 监测装置采用平衡桥式,则宜能诊断以下故障:
a) 检测电阻 RIMD 开路或短路; b) 绝缘监测装置供电回路开路;
c) 绝缘监测装置与保护接地导体连接位置开路。
注 :充 电机绝缘监测装置在输出回路检测阶段完成前进行自诊断可避免功能冲突。车辆绝缘监测装置在非充电阶 段进行自诊断可避免功能冲突。
A.5.6 充电机 Y电容
每个车辆插头的直流供电回路 DC+与 PE 之间、DC-与 PE 之间的总电容均不应大于0.5μF。
注:限制充电机 Y 电容值用于提高绝缘监测系统兼容性 ,不 涉及安全要求。
A.5.7 附加防护措施
直流充电系统应提供附加防护措施,用于避免基本 防护和故障防护同时失效情况下的人员触电伤 害。充电系统在双重失效情况下,对人体产生的稳态接 触电流不应超过 GB/T13870.1-2022 图 22 的 b曲线,脉冲电流不应超过 GB/T13870.2-2016图20的 C1曲线。估算接触电流的电路示意图和计算 示例分别见图 A.7和表 A.10。
标引符号说明:
UDC — 充电机最高输出电压(取 DC1000V);
R充 电 机 ± — 充电机绝缘电阻(DC+对 PE、DC-对 PE,分 别取 1 MΩ);
C充 电 机 ± — 充电机 Y 电容(DC+对 PE、DC-对 PE,分 别取 0.5μF);
R漏 电 – — 漏电电阻(满 足 DC-对 PE 绝缘电阻不低于 100Ω/V,取 125kΩ);
R车 辆 ± — 电动汽车绝缘电阻(DC+对 PE、DC-对 PE,分 别取 1 MΩ);
C车 辆 ± — 电动汽车 Y 电容(DC+对 PE、DC-对 PE,分 别取 2μF);
RIMD± — 绝缘监测装置对地电阻(DC+对 PE、DC-对 PE,分 别取 125kΩ);
R人 体 — 模拟承受漏电流的人体电阻(取 575Ω)。
注1:评 估电流对人体伤害的参数 :人 体阻抗为575Ω(手 到手);电 动汽车总 Y 电容(DC+与 PE、DC-与 PE 的电容 之和)为4μF(见 GB/T43332),充 电机总 Y 电容(DC+与 PE、DC-与 PE 的电容之和)为1μF(见IEC61851- 23)。
注 2:采 用漏电电阻使充电系统绝缘性能降低 ,从 而模拟绝缘故障。不考虑绝缘监测装置对地电阻 ,增 加漏电电阻 后 ,实 际 DC-对 PE 绝缘电阻不低于 100Ω/V,因 此 ,不 会导致绝缘故障而中止充电。
注3:人 体电阻值见 GB/T13870.1-2022,手 到手 、手 到脚等不同电流路径具有不同的电阻值。还需考虑电流路径 上除人体外的所有阻抗 ,如 大地等。
图 A.7 影响接触电流的部件电路示意图
A.5.8 接触器检测
非车载充电机应具备接触器 K1、K2粘连检测 功能,应 在 K1、K2 闭合后进行触点不动作检测。 电 动汽车应具备接触器 K5、K6粘连检测功能,应在 K5、K6闭 合后进行触点不动作检测。 充电各阶段的 数据交互过程中,应依据接触器实时状态发送接触器状态报文。
注 1:粘 连检测的目的是确认接触器是否已经断开 ,触 点不动作检测的目的是确认接触器是否已经闭合。 注 2:车 桩供电回路接触器 K1、K2、K5和 K6的 粘连检测要求在充电控制过程和时序中详细给出。
A.5.9 负载突降
在能量传输阶段,由于故障出现负载突降的情况时,供电回路上出现的瞬时输出过压电压值不应超 过负载突降前车辆最高允许充电总电压的110%与车辆最高允许充电总电压加50V 的二者较大值。
注 1:负 载突降时可能出现的持续时间不超过 10 ms的 瞬态电压通常不产生危险情况。 注 2:供 电回路上车辆接触器 K5、K6与 动力蓄电池之间 的 接 触 器 突 然 断 开 后 ,充 电 机 会 产 生 瞬 时 过 电 压 ,可 能 损
坏车辆内部电路。
A.5.10 过载及短路保护
A.5.10.1 充电机应具有过载及短路保护功能,以保护充电电缆免受短路和过载电流的危害。
A.5.10.2 充电机应具备保护自身和车辆的措施,并 防止交流供电回路发生短路等故障。 充电机直流 输出回路和外露带电部分的设计应能防止因漏水和异物进入而造成短路。
A.5.10.3 充电机直流供电回路 DC+与 DC-之间发生短路时,充电机应立 即使用过流保护装置(如 限 流熔断器和/或电子开关等)中断短路电流。在充电连接装置中 DC+ 与 DC- 之间短路的情况下,充 电 机应将最大峰值电流限制在10kA 及以下。 过载电流应在达到充电机制造厂规定的短路电流保护阈 值时由电子开关进行中断。
注 :X 电容产生短路能量相对较小 ,给 出的最大峰值电流通常忽略 X 电容因素。
A.5.10.4 充电机直流输出回路中从短路保护装置至车辆插头之间的线路短路耐受额定值(I2t)应 不小 于5000000A2s,或在车辆插头处安装保 护特性小于实际线路短路耐受额定值 (I2t)的 短路保护装置 (如熔断器)。
注 1:对 于某些过载电流 ,包 括充电机直流供电回路中电缆组件和电动 汽 车 充 电 线 束 在 内 的 线 路 不 能 受 到 熔 断 器 的保护。
注 2:5000000A2s来 源于车辆动力蓄电池外部短路时产生的短路能量 ;车 辆插头安装短路保护装置意味着可降 低线路导体的横截面积。
A.5.11 停电保护
因停电等原因,直流供电回路或控制电路失去电力时,充电机应提供停电保护功能。充电机应在停 电后1s内断开接触器 K1、K2。若充电机无法保证电子锁解锁,则应提供手动应急解锁装置。
注:充电机可具备某些措施 ,使 得停电后仍能提供一定时间的低压电源。
A.5.12 车辆供电回路电压切换
A.5.12.1 车辆可采用供电回路电压切换的方式用于匹配最大输出电压较低的非车载充电机,车 辆的 电压切换动作应符合相应控制导引和通信协议的要求。电压切换方案由制造厂自定义。
注:动力蓄电池串并联转换和采用升压模块是常用的电压切换方案。
A.5.12.2 车辆若采用接触器进行电压切换,应对接触器进行粘连检测。
A.5.12.3 车辆应在准备就绪前完成电压切换。
注 1:使 用 GB/T27930.2中 向下兼容的通信协议进行数字通信时 ,车 辆进行电压切换存在充电失败的风险。
注 2:参 数配置时 ,车 辆发送电压切换后的参数有助于提升充电成功率。
A.5.13 充放电模式
A.5.13.1 充放电模式下,充放电机在供电网侧的安全和保护应满足以下要求:
a) 充放电机具有在电网故障及恢复过程中的自保护能力;
b) 充放电机的接地方式与电网侧的接地方式相协调,并满足人身设备安全和保护配合的要求;
c) 充放电机接入电 网 时,在 并 网 点 安 装 易 操 作、具 有 明 显 开 断 指 示、具 备 开 断 故 障 电 流 能 力 的
开关;
d) 充放电机的防雷和接地符合 GB14050的相关规定;
e) 充放电系统的继电保护及安全自动装置满足可靠性、选 择性、灵 敏性和速动性的要求,其 技术 条件满足 GB/T14285和 DL/T584的相关规定;
f) 充放电机具备电网侧的电压保护、频率保护、并网同步、孤岛保护等功能。
A.5.13.2 放电模式下,电 动汽车允许放电的条件除满足充电模式的相关要求外,还 应满足动力蓄电池 处于可放电状态以及供电网允许放电的条件。
A.5.14 具备双车辆插座的车辆
A.5.14.1 具备双直流车辆插座且可同时充电的电动汽车基本方案示意图见图 A.8,车辆配 置有两个符 合 GB/T20234.3规定的车辆插座,两个车辆插座应分别对应配置 一套独立的车辆充电控制功能(包 括 控制电路、通信电路、辅源电路等),以及各自对应配置一组充电接触器(电 路原理图中的 K5、K6),两 个 车辆插座对应的控制导引电路与控制原理均应符合本附录的要求。
注:在充电数字通信中 ,两 个车辆插座均发送 VIN 信息时 ,可 能存在鉴权识别问题。
标引序号说明: 1— 车辆插头 A;
2— 车辆插头 B;
3— 具备双直流车辆插座的电动汽车;
4— 车辆插座 1;
5— 车辆插座 2;
6— 车辆控制器 1;
7— 车辆控制器 2;
8— 车载可充电储能系统(动 力蓄电池)。
注:电动汽车中部件及电路仅为示意。
图 A.8 双车辆插座车辆充电示意图
A.5.14.2 双 直 流 车 辆 插 座 的 电 动 汽 车 可 使 用 两 个 车 辆 插 座 同 时 充 电,也 可 使 用 单 个 车 辆 插 座 单 独 充电。
A.5.14.3 若仅使用一个车辆插座进行充电,另 一个车辆插座的 B 级电压触头之间以及 B 级电压触头 与 PE 触头之间的电压应保持在 DC60V 以下或存储的总能量小于0.2J。
A.5.14.4 车辆插座的实际电流方向应与充放电工作模式保持一致,且 每个车辆供电回路应具有独立 的过流保护功能。两个车辆插座同时充电时,若其中一个或两个车辆插座出现过电流,车辆应能识别并 停止该车辆插座的充电。
A.5.14.5 两个车辆插座同时充电时,车 辆宜检测车辆插座处的纹波电流,并 进行相应的保护,具 体保 护条件由制造厂自定义。
A.5.14.6 若两个车辆插座回路上接触器 K5、K6内侧的 DC+/DC-分别连接至等电位点,车辆应采取 措施避免两个车辆插座同时进入恒压充电状态。
注:若两个车辆插座经过接触器 K5、K6后 的 DC+/DC-均 直接连接至动力蓄 电 池 ,当 一 个 车 辆 插 座 处 于 充 电 状 态时 ,另 一个车辆插座的电压值可能会实时变化。
A.5.14.7 车辆应能在车辆接口断开后 1s内将该车辆插座的 B级电压触头之间以及 B级电压触头与
PE 触头之间的电压降至 DC60V 以下或存储电能降至0.2J及以下。
A.5.14.8 任意一个车辆插座的车辆供电回路接触器出现粘连故障,若 不能确保车辆插座的 B 级电压 触头之间以及 B级电压触头与 PE 触头之间的电压降至 DC60 V 以 下 或 存 储 电 能 降 至 0.2J及 以 下 时,该车辆插座不应充电。另一个车辆插座若无法满足 A.5.14.3的要求,车辆不应充电。
A.5.14.9 可双车辆插座充电的车辆,每个车辆插座绝缘监测应符合 A.5.5的要求。若两个车辆插 座均 处于能量传输阶段,车辆应能同时检测两个直流供 电回路的绝缘电阻状态。 当两个车辆插座回路传导 连接在一起时,两 个 车 辆 插 座 不 应 同 时 进 入 供 电 模 式;一 个 车 辆 插 座 进 入 能 量 传 输 阶 段 的 暂 停 状 态
时,另一个车辆插座可进入供电模式阶段,车辆不应与充电机产生绝缘监测冲突。
注:双车辆插座充电时 ,充 电回路上的总 Y 电容变大 ,总 绝缘电阻值降低 ,可 能会对系统绝缘检测时间产生影响。
A.5.14.10 双车辆插座充电时,车辆应提供符合 A.5.7要求的附加防护措施。
A.5.14.11 可双车辆插座充电的车辆,其车载可充电储能系统在车辆插座处产生的总短路能量(I2t)应 不大于4500000A2s。
注:双 车 辆 插 座 充 电 时 ,若 某 一 充 电 回 路 出 现 短 路 ,可 能 出 现 车 辆 短 路 能 量 与 充 电 机 短 路 能 量 叠 加 的 情 况 见 GB/T18487.1-2023中 13.3,充 电机在车辆插头产生的短路能量不超过 500000A2s。
附录 B
(规范性)
附录 A 向下兼容的直流充电控制导引电路与控制原理
B.1 总体要求
B.1.1 符合附录 A 的电动汽 车,经 过 版 本 协 商 阶 段 后 按 GB/T27930.2 中 向 下 兼 容 的 通 信 协 议 流 程 时,电动汽车直流充电控制交互流程应符合 B.2的要求。
B.1.2 符合附 录 A 的 充 电 机,经 过 版 本 协 商 阶 段 后 按 GB/T27930.2 中 向 下 兼 容 的 通 信 协 议 流 程 时,充电机直流充电控制交互流程应符合 B.3的要求。
B.2 符合附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机
B.2.1 充电控制导引电路
B.2.1.1 符合附录 A 的电动汽车与旧版本充电机充电的直流充电控制导引电路基本方案应符合图 B.1 的规定。电路中包括非车载充电机控制器、电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)、开 关 S、常 闭开关 S2、常 闭开 关 S3、直流供电回路接触器(K1、K2)、低压辅助供电回路(电压12.0V±0.6V,额 定电流 10A)接 触器 (K3、K4)、车辆供电回路接触器(K5、K6)以及车 辆控制器。 车辆控制器可集成在电池管理系统中。 非 车载充电机的泄放电路中应具备投切功能,绝缘检测电路应具备投切功能。电阻 R2 和 R3 安装在车辆 插头上,电阻R4、R5、R6 安装在车辆内部。开关S为车辆插头的内部常闭开关,当车辆插头与车辆插座 完全连接后,开关 S闭合。在整个充电过程中,非车载充电机控制器应能监 测接触器 K1、K2、K3和 K4 的状态并控制其断开及闭合,电动汽 车车辆控制器应能监测接触器 K5 和 K6 的状态并控制其断开及 闭合。
二极管(D1)用 于预充时防止反向电流 ,可 采用其他方案代替。 非车载充电机中电流测量 、泄 放电路与短路保护装置(如 熔断器 FUSE)位 置仅供参考 ,由 制造厂自定义。 电动汽车
内应具备用于限制动力蓄电池短路能量的短路保护装置。 非车载充电机中辅助电源与非车载充电机控制器电气连接关系仅供参考 ,由 制造厂自定义。 电动汽车内部的绝缘监测装置图中位置仅供参考 ,电 动汽车绝缘检测装置(IMD_EV)的 开启和关闭 ,均 指对直流供
电回路的绝缘检测。当接触器 K5、K6断 开后 ,电 动汽车内部回路的绝缘检测开启条件由车辆制造厂自定义。
注:非车载充电机绝缘监测装置(IMD_EVSE)和 电动汽车绝缘监测装置 (IMD_EV)满 足规定的控制时序时能避免 装置之间的冲突。
图 B.1 附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电控制导引电路原理图
B.2.1.2 附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电控制导引电路参数应符合表 B.1的规定。
表 B.1 附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电控制导引电路参数
B.2.2 充电控制过程
B.2.2.1 车辆插头与车辆插座插合
将车辆插头与车辆插座插合。可通过自动启动某种触发条件,使 车辆处于不可行驶模式。CC2 回 路导通后,应触发车辆处于不可行驶模式。
注 1:触 发条件如打开车辆插座防护装置 、车 辆插头与车辆插座连接 、对 车辆的充电按钮或开关进行功能设置等。 注 2:不 可行驶模式是指车辆不通过其自身的驱动系统移动。不包括道路坡度 、外 部碰撞等原因导致的车辆移动。
B.2.2.2 车辆接口连接确认
B.2.2.2.1 将 车 辆 插 头 插 入 车 辆 插 座,检 测 点 3 电 压 值 为 4 V 时,车 辆 控 制 器 判 断 车 辆 接 口 完 全 连 接,车辆应立即 开始版本协商。 若协商失败、超 时或协商成功且版本为 V1.1.0,车 辆控制器等待接收到 非车载充电机控制器发送的握手报文后,开始周期发送车辆握手报文。
B.2.2.2.2 将车辆插头插入车辆插座,检测点1的电压值为4V 时,非车载充电机控制器判断 车辆接口 完全连接。操作人员对充电机进行充电设置(或无需手动设置或免设置)后,充电机闭锁电子锁,闭合接 触器 K3、K4,使低压辅助供电回路导通,进入握手启动阶段开始周期发送握手报文。
B.2.2.3 非车载充电机自检
B.2.2.3.1 在充电阶段前,充电机应进行充电机内部(含充电电缆)的绝缘检测。
B.2.2.3.2 绝缘自检前,充电机在 K1、K2闭合前先检测 K1、K2外侧电压绝对值不应 大于 DC60V,确认车辆供电回路外侧电压正常且车辆端绝缘监测允许总电压高于充电机最低输出充电电压。
B.2.2.3.3 绝缘检测时充电机应闭合 K1、K2且 输出绝缘监测电压应为车辆握手报文内的车辆端绝缘 监测允许总电压和充 电 机 最 高 输 出 充 电 电 压 中 的 较 小 值。 绝 缘 检 测 完 成 后,将 绝 缘 监 测 装 置 (IMD_ EVSE)以物理的方式从直 流 供 电 回 路 中 分 离,并 投 入 泄 放 回 路 对 充 电 输 出 电 压 进 行 泄 放。 泄 放 结 束 后,泄放电路应从直流供电回路中分离,当直流供 电回路 DC+ 与 DC- 之间电压降到 DC60V 以下时 断开 K1、K2。
B.2.2.4 充电准备就绪
B.2.2.4.1 车辆控制器与非车载充电机控制器在配置阶段时,车 辆控制器应能将车辆接口处的充电参 数,包括最高允许充电电流、最高允许充电总电压、整 车充电系统当前电压等信息告知充电机。 车辆应 保持发送的整车充电系统当前电压参数值不变,且车辆接触器 K5、K6外侧电压波动范围应不大于整车 充电系统当前电压的±2.5%与±5V 的较大值。
B.2.2.4.2 非车载充电机控制器应能根据收到的车辆充电参数,配 置充电能力并将其车辆接口处的最 大输出能力参数,包括充电机最高/最低输出充电电压、充电机最大/最小输出充电电流等信息告知电动 汽车。
B.2.2.4.3 当车辆收到充电机最大输出能力参数后,车 辆判断允许充电时,车 辆控制器断开开关 S3 并 闭合 K5、K6,使车辆供电回路导通,车辆应通过检测点3电压判断车辆接口连接状态。
B.2.2.4.4 当非车载充电机控制器检测到当前车辆供电回路电压正常(确认接触 器外端电压:与 通信报 文中整车充电系统当前电压的误差范围不大于±5%,且大于充电机最低输出充电电压且小于充电机最 高输出充电电压)后将 K1、K2前端电压调整到车辆接口电压减去 DC1V~10V 再闭合 K1、K2,使 直 流供电回路导通。
注:预充电时充电机输出电压值还受到其输出设定误差和测量误差的影响。
B.2.2.5 充电阶段
B.2.2.5.1 在充电阶段,车辆控制器向非车载充电机控制器实时发送充电接口充 电需求参数,非 车载充 电机控制器 调 整 充 电 电 流 下 降 时:ΔI≤20 A,应 在 1s内 将 充 电 电 流 调 整 到 与 命 令 值 相 一 致;ΔI> 20A,应在 ΔI/dImins(dImin为最小充电速率,20A/s)内将充电电流调整到与命令值相一致。 非车载充 电机控制器根据车辆接口充电需求参数实时调整充电电压和充电电流。 在充电阶段,车 辆控制器和非 车载充电机控制器应相互发送各自的状态信息。
注:车辆需求电流降低期间 ,充 电机输出电流响应延迟可能造成车辆和充电机的过流保护。
B.2.2.5.2 在充电过程中,车辆应能检测车辆接口 PE 触头断路。
B.2.2.6 正常条件下充电结束
B.2.2.6.1 当达到整车充电结束条件或收到充电机中止充电报文后,车 辆控制器开始周期发送车辆中 止充电报文,在确认充电电流小于5A 后断开 K5、K6,并闭合开关 S3,检测点2电压变为6V。 B.2.2.6.2 当操作人员实施了停止充电指令,或充电机达到操作人员设定的充电 结束条件,或 充电机收 到车辆中止充电报 文 时,非 车 载 充 电 机 控 制 器 周 期 发 送 充 电 机 中 止 充 电 报 文,并 控 制 充 电 机 停 止 充 电,以不小于100A/s的 速 率 减 小 充 电 电 流 (对 于 输 出 电 流 ≥100 A 时 )或 在 1s内 (对 于 输 出 电 流
<100A时)将充电电流降至5A 及以下,再断开 K1、K2,然后投 入泄放回路。K3和 K4应 在充电机发 送统计报文和收到车辆统计报文后断开。
B.2.2.7 非正常条件下充电中止
B.2.2.7.1 在充电过程中,非车载充电机控制器应对检测点1的电压进行检测,若 车辆接口由完全连接变为连接不可靠(检测点1电压超出表 B.1中定义的U1c电压范围),则向车辆周期发送充电机中止充电 报文,并控制充电 机停止充电,应 在 50 ms内 将输出电流降至 5 A 及 以 下 且 100 ms内 断 开 K1、K2、 K3、K4。
B.2.2.7.2 在充电过程中,车辆控制器应对车辆接口连接状态进行检测,若车辆接 口由完全连接变为连 接不可靠(检测点3电压超出表 B.1中定义的U3c电 压范围),则 向充电机发送车辆中止充电报文,并 在 300 ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开 K5、K6。
B.2.2.7.3 在充电过程中,若出现通信超时,充 电机和车辆应分别在达到 GB/T27930.2 中向下兼容的 通信协议相应报文超时时间后的10s内断开 K1、K2、K5、K6。充电机发生3次通信超时即确认通信中 断,停止充电。
注:充电机接收超时时需要重新连接的报文见 GB/T27930.2。
B.2.2.7.4 在充电机自检过程中,若充电机检测到直流供电回路出现绝缘故障、车 辆侧充电回路电压异 常等故障时,可 向 车 辆 周 期 发 送 充 电 机 中 止 充 电 报 文,并 控 制 充 电 机 停 止 自 检 过 程,断 开 K1、K2、 K3、K4。
B.2.2.7.5 在充电准备就绪过程中,若充电机检测到车辆接口当前电压不正常(与 通信报文中整车充电 系统当前电压的误差范围大于5%或不在充电机正常充电范围内)时,可 向车辆周期发送充电机中止充 电报文,并控制充电机停止预充电过程,断开 K1、K2、K3、K4。
B.2.2.7.6 在充电 阶 段,若 充 电 机 出 现 不 能 继 续 充 电 的 故 障,则 向 车 辆 周 期 发 送 充 电 机 中 止 充 电 报 文,并控制充电机停止充 电,应 在 100 ms内 断开 K1、K2,K3、K4应 在充电机发送统计报文和收到车辆 统计报文之后断开。
B.2.2.7.7 在充电阶段,若电子锁未可靠锁 止时,充 电机可向车辆周期发送充电机中止充电报文,并 控 制充电机停止充电,可在1s内断开 K1、K2,K3 和 K4 应在充电机发送统计报文和收到车辆统计报文 之后断开。
B.2.2.7.8 在充电阶段,若充电机检测到车辆接口处充电电压超过车辆最高允许 充电总电压时,则 向车 辆周期发送充电机中止充电报文,并控制充电机停止充电,应在1s内断开 K1、K2、K3、K4。 B.2.2.7.9 在充电阶 段,若 车 辆 出 现 不 能 继 续 充 电 的 故 障,则 向 充 电 机 发 送 车 辆 中 止 充 电 报 文,并 在 300 ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开 K5和 K6。
B.2.2.7.10 在 B.2.2.7.9中,若车辆判断该故障需 要进入紧急停机状态时 (见 A.3.10.3.1.1 中的电流过 大、电压 过 高 等 ),可 控 制 开 关 S2 断 开,并 向 充 电 机 发 送 车 辆 中 止 充 电 报 文,并 在 300 ms 内 断 开 K5、K6。
注:开关 S2动 作会导致检测点 1电压变为非 4V,触 发充电机停机。
B.2.3 充电电路原理
B.2.3.1 在充电机侧和车辆侧均设置绝缘监测电路。 在非车载充电机自检阶段,应 由充电机完成其内 部(含充电电缆)的绝缘检测;在 K5、K6闭合后的充电阶段,应由电动汽车完成整个充电系统的绝监测。 充电机或车辆应能检测直流供电回路 DC+与 PE 之间、DC- 与 PE 之间的绝缘电阻 (取 两者最小值为 R),绝缘检测判定 电 压 Uimd 为 车 辆 最 高 允 许 充 电 总 电 压,当 R >500 Ω/V 视 为 安 全;100Ω/V<R ≤ 500Ω/V 时,宜进行绝缘异常报警,但可正常充电;R≤100Ω/V 视为绝缘故障,应停止充电。
B.2.3.2 充电机进 行 绝 缘 检 测 后,应 及 时 对 电 压 进 行 泄 放,1s内 将 车 辆 接 口 电 压 降 到 DC60 V 以 下,避免在充电阶段对电池负载产生电压冲击。充电结束后,充电机应 及时对充电电压(K1、K2前 端电 压)进行泄放,1s内 将 车 辆 接 口 电 压 降 到 DC60 V 以 下,避 免 对 操 作 人 员 造 成 电 击 伤 害。 泄 放 结 束 后,充电机应确保泄放回路从直流供电回路中脱离。
B.2.3.3 因停电等原因,直流供电回路或控 制回路失去电力时,充 电机应在 1s以内断开 K1、K2 或通 过泄放回路在1s以内将车辆接口电压降到 DC60V 以下。
B.2.3.4 充电机应在车辆接口电压降到 DC60V 以下后解锁电子锁。
B.2.4 充电连接控制时序
符合附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电连接控制时序图应符合图 B.2 的规定,直 流 充电连接控制时序说明应符合表 B.2的规定。
图 B.2 附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电连接控制时序图
表 B.2 附录 A 的电动汽车兼容旧版本充电机的直流充电连接控制时序表
时序 控制时序说明
T0 车辆接口未连接 ,按 下车辆插头机械锁止装置 ,联 动开关 S打开
T1 车辆接口未完全连接 ,开 关 S为打开状态。将车辆插头插入车辆插座中 ,CC2回 路导通。 若车辆未被 唤醒 ,检 测点 2为 0V 或 6V;若 车辆被唤醒 ,检 测点 2电压变为 6V
T2 车辆接口已完全连接 ,车 辆插头机械锁止装置闭锁 ,联 动开关 S闭合 ,CC1 回路导通 ,检 测点 1、检 测 点 3电压变为 4V,车 辆应被唤醒 ,并 进入版本协商阶段
T3 若版本协商失败 、超 时或协商成功且版本为 V1.1.0,车 辆控制器等待接收到非车载充电机控制器发送 的握手报文后 ,开 始周期发送握手报文
T3~T4 等待充电机授权并启动充电 ,若 等待时间过长 ,车 辆可能进入休眠状态
T4 用户启动充电机 ,充 电机闭锁电子锁
T5 充电机闭合 K3、K4,使 低压辅助供电回路导通
T5′ 充电机开始发送握手报文 ,车 辆应被唤醒 ,检 测点 2电压为 6V 且检测点 3电压为 4V 确认车辆插头 已连接
T5’~T6 初始数据交互 ,充 电机和车辆进行握手报文交互
T6 充电机检测接触器 K1、K2外 侧电压 ,并 闭合接触器 K1、K2,开 始提高输出电压。 电动汽车接收到首帧 CHM 时 ,车 辆应关闭绝缘监测。
电动汽车未接收到 CHM 但接收到首帧 CRM 时 ,车 辆应关闭绝缘监测
T7 充电机绝缘检测电压达到设定值 ,开 启绝缘检测
T8 绝缘检测完成 ,泄 放回路投切开关闭合 ,启 动泄放
T9 泄放完成 ,接 触器 K1、K2外 侧电压小于 DC60V,断 开接触器 K1、K2,泄 放回路投切开关打开
T10 电动汽车闭合接触器 K5、K6,断 开开关 S3,检 测点 2变为 0V,同 时开启绝缘监测 ,车 辆准备就绪
T10~T11 设备控制器检测到车辆接口当前电压正常 ,充 电机应将前端输 出 电 压 调 整 到 车 辆 接 口 当 前 电 压 减 去
DC1V~10V 再闭合 K1、K2,使 直流供电回路导通
T11 充电机闭合接触器 K1、K2,开 始输出电流
T11~T13 充电机根据电动汽车充电 需 求 参 数 实 时 调 整 输 出 电 流 ,电 动 汽 车 根 据 电 池 状 态 按 需 调 整 充 电 需 求 参数
T13 充电机满足正常结束条件 ,充 电机开始降低输出电流
T14 正常结束时 ,输 出电流降至5A 及以下 ,充 电机断开接触器 K1、K2,泄 放回路投切开关闭合 ,电 动汽车 断开接触器 K5、K6,闭 合开关 S3,检 测点 2电压变为 6V,电 动汽车可关闭绝缘检测
T15 K1、K2内 侧电压降至 60V 以下 ,泄 放回路投切开关打开(打 开时刻制造厂自定义 ),充 电机断开接触 器 K3、K4,双 方停止数据交互 ,车 辆可进入休眠状态 ,检 测点 2电压变为 0V 或保持 6V
T16 充电机打开电子锁
T17 用户解锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S打开 ,检 测点 1电压变为 6V,检 测点 3电压变为 6V
T18 用户断开车辆插头 ,检 测点 1电压变为 12V,检 测点 3电压变为 0V,CC2回 路断路 ,检 测点 2电压变 为 0V 或 12V
T19 用户闭锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S闭合 ,检 测点 1电压变为 6V
B.3 符合附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车
B.3.1 充电控制导引电路
B.3.1.1 符合附录 A 的充电机与旧版本电动汽车充电的直流充电控制导引电路基本方案应符合图 B.3 的规定,电路中包括非车载充电机控制器、电阻(R1、R2、R3、R4 和 R5)、开 关 S、常 闭开关 S1、直 流供电 回路接触器(K1、K2)、低压控制(辅助)供电回路(可简称辅源;额定电压:12V±1.8V;额定电流:10A; 测量点为车辆插头触头)接触器(K3、K4)、车 辆供电回路接触器 (K5、K6)以 及车辆控制器。 车辆控制 器可集成在电池管理系统中。非车载充电机的泄放电路应具备投切功能,绝 缘检测电路应具备投切功 能。电阻R3 安装在车辆插头上,电阻 R4 安装在车辆插座内部(或车辆内部)。开关 S为车辆插头的内 部常闭开关,当车辆插头与车辆插座完全连接后,开 关 S闭合。 在整个充电过程中,非 车载充电机控制 器应能监测接触器 K1、K2、K3和 K4的状态并控制其 断开及闭合,电 动汽车车辆控制器应能监测接触 器 K5和 K6的状态并控制其断开及闭合。
二极管(D1)用 于预充时防止反向电流 ,可 采用其他方案代替。非车载充电机中电流测量 、泄 放电路与短路保护装置(如 熔断器 FUSE)位 置仅供参考 ,由 制造厂自定义。 非车载充电机中控制(辅 助)电 源与非车载充电机控制器电气连接关系仅供参考 ,由 制造厂自定义。 注:交流供电网输入类型包括但不限于单相 、三 相以及不同的接线形式。
图 B.3 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电控制导引电路原理图
B.3.1.2 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电控制导引电路参数应符合表 B.3的规定。
表 B.3 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电控制导引电路参数
B.3.2 充电控制过程
B.3.2.1 车辆插头与车辆插座插合
将车辆插头与车辆插座插合,CC2回路导通后,车辆 应自动启动某种触发条件,使 车辆处于不可行 驶模式。
注 1:触 发条件如打开车辆插座防护装置 、车 辆插头与车辆插座连接 、对 车辆的充电按钮或开关进行功能设置等。 注 2:不 可行驶模式是指车辆不通过其自身的驱动系统移动。不包括道路坡度 、外 部碰撞等原因导致的车辆移动。
B.3.2.2 车辆接口连接确认
B.3.2.2.1 将车辆插头插入车辆插座,检测点1电压值为4V 时,非车载充电机控制器判断车 辆接口完 全连接,充电机应立即开始版本协商。在版本协商失败、超时或协商成功且版本为 V1.1.0后,等 待操作 人员对充电机进行充电设置(或无需手动设置或免设置)后进行后续通信流程。
B.3.2.2.2 操作人员对充电机进行充电设置 (或 无需手动设置或免设置 )后,充 电机锁止电子锁,闭 合
K3、K4,使低压控制(辅助)供电回路导通,进入握手启动阶段开始周期发送握手报文。
B.3.2.2.3 将车辆插头插入车辆插座,检测点2的电压值为6V 时,车辆控制器判断车辆接 口连接。 当 收到非车载充电机控制器发送的握手报文后,车辆控制器开始周期发送握手报文。
B.3.2.3 非车载充电机自检
B.3.2.3.1 在充电阶段前,充电机应进行直流 供电回路接触器 K1、K2 故障检测、短 路检测以及充电机 内部(含充电电缆)的绝缘检测。
B.3.2.3.2 绝缘自检前,充电机在 K1、K2闭合前先检测 K1、K2外侧电压绝对值不应 大于 DC60V,确 认车辆供电回路外侧电压正常且车辆端绝缘监测允许总电压高于充电机最低输出充电电压。
B.3.2.3.3 绝缘检测时充电机应闭合 K1、K2且 输出绝缘监测电压应为车辆握手报文内的车辆端绝缘 监测允许总电压和充 电 机 最 高 输 出 充 电 电 压 中 的 较 小 值。 绝 缘 检 测 完 成 后,将 绝 缘 监 测 装 置 (IMD_ EVSE)以物理的方式从直 流 供 电 回 路 中 分 离,并 投 入 泄 放 回 路 对 充 电 输 出 电 压 进 行 泄 放。 泄 放 结 束 后,泄放电路应从直流供电回路中分离,当直流供 电回路 DC+ 与 DC- 之间电压降到 DC60V 以下时 断开 K1、K2。
B.3.2.4 充电准备就绪
B.3.2.4.1 车辆控制器与非车载充电机控制器在配置阶段时,车 辆控制器应能将车辆接口处的充电参 数,包括最高允许充电电流、最高允许充电总电压、整车动力蓄电池当前电池电压等信息告知充电机。
B.3.2.4.2 非车载充电机控制器应能根据收到的车辆充电参数,配 置充电能力并将其车辆接口处的最 大输出能力参数,包括充电机最高/最低输出充电电压、充电机最大/最小输出充电电流等信息告知电动 汽车,充电机不应因车辆最高允许充电总电压大于充电机最高输出充电电压而停止充电。
B.3.2.4.3 当车辆收到充电机最大输出能力参数后,车 辆判断允许充电时,车 辆控制器闭合 K5、K6,使 车辆供电回路导通。
B.3.2.4.4 当非车载充电机控制器检测到当前车辆供电回路电压正常(确认接触 器外端电压:与 通信报 文中整车动力蓄电池当前电池电压的误差范围不大于±5%,且大于充电机最低输出充电电压且小于充 电机最高输出充电电压)后 将 K1、K2 前端电压调整到车辆接口电压减去 DC1 V~10 V 再闭合 K1、 K2,使直流供电回路导通。
注:预充电时充电机输出电压值还受到其输出设定误差和测量误差的影响。
B.3.2.5 充电阶段
在充电阶段,车辆控制器向非车载充电机控制器实时发送车辆接口充电需求参数,非车载充电机控 制器调整充 电 电 流 下 降 时:ΔI≤20 A,在 1s内 将 充 电 电 流 调 整 到 与 命 令 值 相 一 致;ΔI>20 A,在 ΔI/dImins(dImin为最小充电电流调整速率,20A/s)内将充电电流调整到与命令值相一致。非车载充电 机控制器根据车辆接口充电需求参数实时调整充电电压和充电电流。 在充电阶段,车 辆控制器和非车 载充电机控制器应相互发送各自的状态信息。
B.3.2.6 正常条件下充电结束
B.3.2.6.1 当达到整车充电结束条件或收到充电机中止充电报文后,车 辆控制器开始周期发送车辆中 止充电报文,在确认充电电流小于5A 后断开 K5、K6。
B.3.2.6.2 当操作人员实施了停止充电指令,或充电机达到操作人员设定的充电 结束条件,或 充电机收 到车辆中止充电报 文 时,非 车 载 充 电 机 控 制 器 周 期 发 送 充 电 机 中 止 充 电 报 文,并 控 制 充 电 机 停 止 充 电,以不小于100A/s的速率减小充电电流(对于输出电流≥100A 时)或在1s内(对于输出电流<100 A 时)将充电电流降至5A 及以下,再断开 K1、K2,然后投入泄放回路。K3和 K4应在充电机发送统计 报文和收到车辆统计报文后断开。
B.3.2.7 非正常条件下充电中止
B.3.2.7.1 在充电过程中,非车载充电机控制器应对检测点1的电压进行检测,若 车辆接口由完全连接 变为连接不可靠(检测点1电压超出表 B.3中定义的U1b电压范围),则向车辆周期发送充电机中止充电 报文,并控制充电机停止充电,应在30 ms内将输出电流降至5A 及以下且 100 ms内 断开 K1、K2、K3 和 K4。
B.3.2.7.2 在充电过程中,车辆控制器应对车辆接口连接状态进行检测,若判断车 辆接口由完全连接变 为连接不可靠(检测点 2 电 压 超 出 表 B.3 中 定 义 的 U2b 电 压 范 围 ),则 向 充 电 机 发 送 车 辆 中 止 充 电 报文,并在300 ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开 K5和 K6。
B.3.2.7.3 在充电过程中,若出现通信超时,充 电机和车辆应分别在达到 GB/T27930.2 中向下兼容的 通信协议相应报文超时时间后的5s内断开 K1和 K2、10s内断开 K5和 K6。 需要重新连接的报文超 时时,充电机还应在报文超时时间后的10s内确认 K1、K2外侧电压绝对值小于 DC60V 时,才能进行 重新连接。充电机发生3次通信超时即确认通信中断,停止充电。
注 :GB/T27930.2中 向下兼容的通信协议定义了充电机接收超时时需要重新连接的报文。
B.3.2.7.4 充电机自检过程中,若充电机检测到直流供电回路出现绝缘故障、粘 连故障、短 路故障、车 辆 侧充电回路电压异 常 等 故 障 时,则 向 车 辆 周 期 发 送 充 电 机 中 止 充 电 报 文,并 控 制 充 电 机 停 止 自 检 过 程,断开 K1、K2、K3、K4。
B.3.2.7.5 在充电准备就绪过程中,若充电机检测到车辆接口当前电压不正常(与 通信报文中整车动力 蓄电池当前电池电压的误差范围大于5%或不在充电机正常充电范围 内)时,则 向车辆周期发送充电机 中止充电报文,并控制充电机停止预充电过程,断开 K1、K2、K3、K4。
B.3.2.7.6 充电阶段,若充电机出现不能继 续充电的故障,则 向车辆周期发送充电机中止充电报文,并 控制充电机停止充电,应在100ms内断开 K1、K2,K3和 K4应在充电机发完统计报文和收到车辆统计 报文之后才可断开。
B.3.2.7.7 在充电阶段,若电子锁未可靠锁 止时,充 电机应向车辆周期发送充电机中止充电报文,并 控 制充电机停止充电,应在1s内断开 K1、K2,K3 和 K4 应在充电机发送统计报文和收到车辆统计报文 后断开。
B.3.2.7.8 在 充 电 阶 段,若 充 电 机 检 测 到 车 辆 接 口 处 充 电 电 压 超 过 车 辆 最 高 允 许 充 电 总 电 压 15 V 时,则向车辆周期发送充电机中止充电报文,并控制充电机停止充电,应在1s内断开 K1、K2,K3和 K4 应在充电机发送统计报文和收到车辆统计报文后断开。
B.3.2.7.9 在充电阶 段,若 车 辆 出 现 不 能 继 续 充 电 的 故 障,则 向 充 电 机 发 送 车 辆 中 止 充 电 报 文,并 在300 ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开 K5和 K6。
B.3.3 充电电路原理
B.3.3.1 在充电机侧和车辆侧均设置绝缘监测电路,具 备直流供电回路 DC+ 与 PE 之间、DC- 与 PE 之间的对称绝缘故障和非对称绝缘故障的检测。在非车载充电机自检阶段,应由充电机完成其内部(含 充电电缆)的绝缘检测;在 K5、K6闭合后的充电阶段,应由电动汽车完成整个充电系统的绝缘监测。充 电机或车辆应能检测直流供电回路 DC+ 与 PE 之间、DC- 与 PE 之间的绝缘电 阻 (取 两 者 最 小 值 为 R),当 R>500Ω/V 视为安全;100 Ω/V<R ≤500 Ω/V 时,宜 进 行 绝 缘 异 常 报 警,但 仍 可 正 常 充 电; R≤100Ω/V 视为绝缘故障,应停止充电。
B.3.3.2 充电机进 行 绝 缘 检 测 后,应 及 时 对 电 压 进 行 泄 放,1s内 将 车 辆 接 口 电 压 降 到 DC60 V 以 下,避免在充电阶段对电池负载产生电压冲击。充电结束后,充电机应 及时对充电电压(K1、K2前 端电 压)进行泄放,1s内 将 车 辆 接 口 电 压 降 到 DC60 V 以 下,避 免 对 操 作 人 员 造 成 电 击 伤 害。 泄 放 结 束 后,充电机应确保泄放回路从直流供电回路中脱离。
B.3.3.3 因停电等原因,直流供电回路或控 制回路失去电力时,充 电机应在 1s以内断开 K1、K2 或通 过泄放回路在1s以内将车辆接口电压降到 DC60V 以下。
B.3.3.4 在充电阶段由于故障出现负载突降(如 抛负载)的 情况时,瞬 时输出电压值不应超过车辆最高 允许充电总电压的110%与车辆最高允许充电总电压加 DC50V 的二者较大值,且不应出现危险情况。
注:负载突降时可能出现的持续长达 10 ms的 瞬态电压可忽略不计。
B.3.3.5 充电机应在车辆接口电压降到 DC60V 以下后解锁电子锁。
B.3.4 充电连接控制时序
符合附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电连接控制时序图应符合图 B.4 的规定,直 流充电连接控制时序说明应符合表 B.4的规定。
图 B.4 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电连接控制时序图
表 B.4 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电连接控制时序表
时序 控制时序说明
T0 车辆接口未连接 ,按 下车辆插头机械锁止装置 ,联 动开关 S打开
T1 车辆接口未完全连接 ,开 关 S为打开状态。将车辆插头插入车辆插座中 ,CC2回 路导通。 若车辆未被 唤醒 ,检 测点 2为 0V 或 6V;若 车辆被唤醒 ,检 测点 2电压变为 6V
T2 车辆接口已完全连接 ,车 辆插头机械锁止装置闭锁 ,联 动开关 S闭合 ,CC1回 路导通 ,检 测点 1 电压变 为 4V,充 电机进入版本协商阶段
表 B.4 附录 A 的充电机兼容旧版本电动汽车的直流充电连接控制时序表 (续)
时序 控制时序说明
T3 若版本协商失败 、超 时 、或 协商成功且版本为 V1.1.0,等 待后续流程
T3~T4 等待充电机授权并启动充电
T4 用户启动充电机 ,充 电机闭锁电子锁
T5 充电机闭合 K3、K4,使 低压控制(辅 助)供 电回路导通
T5′ 充电机开始发送握手报文 ,车 辆应被唤醒 ,检 测点 2电压变为 6V,确 认车辆插头已连接
T5’~T6 初始数据交互 ,充 电机和车辆进行握手报文交互
T6 充电机最迟在启动绝缘检测前闭合电子锁
T7~T9 充电机执行输出回路检测 ,推 荐先后顺序为 :外 侧电压检测 、短 路检测 、绝 缘检测 、粘 连检测 ,具 体顺序 可由制造厂自定义
T7 充电机检测接触器 K1、K2外 侧电压 ,确 认绝对值小于 DC60V,并 闭合接触器 K1、K2,开 始提高输出 电压 ,进 行短路检测
T8 充电机绝缘检测电压达到设定值 ,开 启绝缘检测
T8′ 绝缘检测完成 ,开 始粘连检测
T9 粘连检测完成 ,泄 放回路投切开关闭合 ,启 动泄放
T10 泄放完成 ,接 触器 K1、K2外 侧电压小于 DC60V,断 开接触器 K1、K2,泄 放回路投切开关打开
T11~T12 电动汽车闭合接触器 K5、K6同 时开启绝缘监测。 设备控制器检测到车辆接口当前电压正常 ,充 电机应将前端输 出 电 压 调 整 到 车 辆 接 口 当 前 电 压 减 去 DC1V~10V 再闭合 K1和 K2,使 直流供电回路导通
T12 充电机闭合接触器 K1、K2,开 始输出电流
T12~T14 充电机根据电动汽车充电 需 求 参 数 实 时 调 整 输 出 电 流 ,电 动 汽 车 根 据 电 池 状 态 按 需 调 整 充 电 需 求 参数
T14 充电机满足正常结束条件 ,充 电机开始降低输出电流
T15 正常结束时 ,输 出电流降至 5A 及以下 ,充 电机 断 开 接 触 器 K1、K2,泄 放 回 路 投 切 开 关 闭 合。 车 辆 断 开接触器 K5、K6,关 闭绝缘监测
T16 K1、K2内 侧电压降至 60V 以下 ,泄 放回路投切开关打开(打 开时刻制造厂自定义)
T17 充电机打开电子锁 ,停 止数 据 交 互 ,断 开 接 触 器 K3、K4。 车 辆 可 进 入 休 眠 状 态 ,检 测 点 2 电 压 变 为
0V或保持 6V
T18 用户解锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S打开 ,检 测点 1电压变为 12V
T19 用户断开车辆插头 ,CC2回 路断路 ,检 测点 2电压变为 0V 或 12V
T20 用户闭锁车辆插头机械锁止装置 ,开 关 S闭合
参考文献
[1] GB18384 电动汽车安全要求
[2] IEC61851-23 Electricvehicleconductivechargingsystem-Part23:DCelectricvehicle supplyequipment
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