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直流充电桩充电过程专业解读(3):参数配置

归档日期:06-01       文本归类:指令流      文章编辑:爱尚语录

  充电桩和电动汽车之间完成了物理连接、绝缘检测、电压泄放、充电握手及握手辨识之后,进行到“充电参数配置阶段”、“充电阶段”和“充电结束阶段”。

  BMS定期发送BCP(电池充电参数)报文给充电桩控制器,充电桩控制器定期发送CTS(充电机时间同步信息)和CML(充电机最大输出能力)报文给BMS。BMS判断充电机参数合适,闭合电动汽车内部的接触器K5、K6,电动汽车开始负责整个系统的绝缘检测。充电桩控制器判断充电电压正常,闭合直流接触器K1、K2。 至此,充电系统的直流回路才“通畅”起来。

  这个阶段里,其实涉及到的通信报文并不止是BCP、CTS、CML,还有BRO和CRO,其中,CTS报文是可选的。BMS发送BRO(电池充电准备就绪)SPN2829=0X00报文给充电桩控制器,SPN2829=0X00表示电池没有准备好充电,因为接下来有车辆硬件上有K5、K6的闭合及启动车辆的绝缘检测。完成了硬件动作后,BMS发送BRO SPN2829=0XAA,表示电池已准备就绪。同样的,充电桩在硬件上动作之前也相应地发送CRO(充电机输出准备就绪)报文给BMS。

  BCP报文信息包括单体电池的电池最高允许充电电压、最高允许充电总电压、最高允许充电电流、标称总能量、最高允许温度、SOC、当前电压等。CML报文信息包括最高输出电压、最低输出电压、最大输出电流、最小输出电流。显然,充电前交互这些信息是必要。

  在充电桩K1、K2闭合之前,有一个“预充阶段”,见27930标准Pg.29充电流程图,就是说在充电接通充电回路之前,充电桩之芯先设定一个电压工作起来,该电压比电池电压小1-10V。

  充电模块按照预充电电压输出电压之后,K1、K2和K5、K6都已经闭合,充电就算开始了。BMS开始定期发送BCL(电池充电需求)报文和BCS(电池充电总状态)报文给充电桩控制器,充电桩控制器定期发送CCS(充电机状态)报文给BMS。接收报文超时,充电结束。 充电阶段,BMS还定期发送BSM(电池状态信息)、BMV(电池电压)、BMT(电池温度)、BSP(电池预留)等报文给充电桩控制器。

  关于充电桩控制器发出的CCS报文和BMS发出的BCL报文很重要,摘录原条文如下:

  充电桩之芯(直流充电模块)、充电桩之核(充电桩控制器)的BMS之间的关系可以理解为主从关系。充电系统的“主脑”是BMS,“从脑”是充电桩之核,充电桩之芯被动地接受充电桩之核的指令以确定其工作模式(恒压或恒流),充电电压和充电电流。BMS发送电池能接受的“电压需求”,“电流需求”和“工作模式”指令给充电桩之核,充电桩之核进行处理,发送相应指令给各充电桩之芯。因为直流充电桩一般是由多个充电桩之芯组成,充电桩之核需要将总电流需求除以充电桩之芯个数得到各充电桩之芯的充电电流,然后再下发该“充电电流”指令给各充电桩之芯。该指令电流如果大于充电桩之芯的最大输出电流,充电桩之芯按其最大输出电流输出,否则,按指令电流输出。

  问题1.为什么有这样的表述:“当电压需求或电流需求为0时,充电机按最小输出能力输出。

  既然电池不需要充电了,仍然允许充电机输出电流,为什么不要求充电机电流是0?

  问题2.BCL条文表格下方的说明提到了数据分辨率、偏移量,这怎么理解?这是否给充电桩之芯输出电压和输出电流的实际大小带来误差?

  问题3.在充电过程中,锂电池的充电电压是逐渐增加的。在电池还没有被充满之前,接受恒流充电,充电桩之芯工作在恒流模式,电池快充电满之后,接受恒压充电,充电桩之芯工作在恒压模式。但是,MS是基于什么来判断接受恒压或恒流充电?

  问题4.假如BMS给出的充电电流需求是135A,每个充电桩之芯在200V-600V之间输出25A电流,充电桩上安装有6个充电桩之芯。在正常充电过程中,突然拔出一个充电桩之芯(充电桩之芯可以支持热插拔),会发生什么?

  问题5.假如BMS给出的电流需求是135A,但充电桩之芯当前状态下的输出电流是0A,标准中要求多长时间内充电桩之芯的电流可以达到135A?

  问题6. 但是上面这段条文中的△I/dlmins是什么含义?条文中说明了dlmin为最小充电速率,怎么理解?

  一旦充电结束条件满足,充电桩控制器发送CST(充电机中止充电)报文给BMS,让BMS确认充电机即将结束充电以及结束充电原因。BMS发送BST(BMS中止充电)报文给充电桩控制器,让充电机确认BMS将发送中止充电报文以令充电机结束充电过程以及结束充电原因。随后,两者互发统计数据报文BSD和CSD。当电流值降到5A以下之后,充电桩断开K1、K2,投切泄放电压电路,BMS断开K5、K6。充电桩控制器确认收到BSD报文后断开K3、K4,电子锁解锁。BMS确认收到CSD报文后进入休眠状态。

  接下来将充电枪取出的过程,是T0-T2的逆过程,对应了18487.1标准中充电控制时序的T18-T21,直接摘录标准中的表格如下:

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