电动汽车欧标直流充电标准解析

电动汽车欧标直流充电标准解析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_54677907/article/details/136867870

欧洲电动汽车充电CCS2标准是一个集成了交流充电和直流充电的组合式标准，对于出口到欧洲的电动汽车来说，满足这一标准的物理接口和通讯要求至关重要。本文将详细介绍这一标准的具体内容和充电流程。

欧洲电动汽车充电标准主要包括以下几个方面：

1. 接口标准：IEC 62196-1、IEC 62196-2、IEC 62196-3
2. 电源供电标准：IEC 61851-1、IEC 61851-21、IEC 61851-22、IEC 61851-23
3. 整车标准：ISO 6469-3、ISO 17409
4. 通讯标准：ISO/IEC 15118-1、ISO/IEC 15118-2、ISO/IEC 15118-3、ISO/IEC 15118-4、IEC 61851-24、IEC 61850、ISO/IEC 15118-20
5. 通用标准：IEC 61439-7、IEC 60038、IEC 61000-4-4、IEC 61000-4-5、IEC 61000-4-5、IEC 61000-4-11、IEC 61557-8、IEC 61000-6-1、IEC 60529、IEC 60364-7-722

以下是详细的充电过程介绍：

1. 车桩未配对时：所有的物理接口均未连接、通讯未开启，系统如下图所示。
   

2. 进入T0时刻，车桩开始握手匹配。此时当插枪后CP电压由12V变为9V，电子锁上锁。
   

3. T1-T2初始化阶段，电子锁上锁，CP电压为9V PWM波，占空比为5%，进行绝缘检测和插座温度检测；建立PLC通信，交换操作限制和充电参数。充电桩检测到直流电压> 60V或电动汽车与直流电源不兼容时停机。
   

4. T3时刻连接检测。车辆将CP状态由9V变为6V或者3V，车辆进入准备状态。同时进行电子锁锁止状态和绝缘状态检查并上报其状态，建立PLC通信。
   

5. T4时刻连接检测。车辆将CP幅值拉为6V或者3V。直流进行隔离检查， 绝缘电阻≥100 kΩ为正常。隔离检查成功后，桩端指示状态为“有效”，并进入“就绪”状态。

6. T5时刻进入预充状态，车辆发送电压、电流请求，电流请求＜2A等。桩端主继电器闭合。
   

7. T6阶段，直流充电桩在公差范围内调整直流输出电压，并将电流限制为最大值2 A。
   

8. T7阶段，车辆预充继电器闭合。当电池电压与桩端输出电压压差＜20V，车辆端预充继电器断开。
   

9. T8阶段，车辆发送充电请求以启用直流电源输出。在直流充电桩给出能量转移准备就绪的反馈后，车端设置直流电流请求以开始能量转移阶段。

10. T9进入正式充电阶段，发送电压、电流请求，电压电流的最大限值、绝缘检测、温度监测等状态。

11. T10阶段，车辆减小电流请求来完成充电。桩端电流的变化跟随车端电流请求有一个时间延迟，并确保在切断输出之前将输出电流降低到小于 1A。
    

12. T11进入下电阶段，车辆向桩端发送停止充电的请求。当桩端输出电流小于1A时，车端继电器断开。
    

13. T12下电阶段，桩端停止输出并断开继电器。
    

14. T13下电阶段，充电装发送“未准备就绪”状态，并指示输出被禁用。

15. T14-T15下电阶段，车辆将CP幅值由6V或者3V变为9V。

16. T16下电阶段，当电压下降到60V以下，电子锁解锁，桩端根据直流供电策略继续进行绝缘检测。信号交互停止，PLC通讯结束。

17. T17进入未连接状态，CP幅值由9V变为12V。桩端无输出，PLC通讯结束。

PWM通讯

PWM信号被施加到控制信号CP和PE的电路
IEC 61851-1定义了适用占空比值的含义，主要有三种：

1. 低占空比，3% - 7% ，需要数字通信；
2. 高可用占空比，不同占空比对应不同的可用充电电流；
3. 无效占空比，即无法充电。

PWM信号不特定用于交流或直流充电。交流充电可以使用5%的占空比。直流充电也可以使用（理论上）8%到97%占空比。占空比由EVSE控制，而信号电压由车辆控制。

CP状态说明：CP不同的幅值代表不同的状态。

1. CP幅值为+12V时表示充电枪无连接；

2. CP幅值为+9V时表示充电枪已连接，充电桩和车辆未准备好；

3. CP幅值为+6V和+3V时表示可正常充电；

4. CP幅值为0V时表示CP信号短路；

5. CP幅值为-12V时表示充电桩不可用。

6. 充电桩与车辆未连接：CP电压为+12V。

7. T0阶段，充电桩与车辆开始连接，CP电压由+12V变为+9V。
   

8. T1-T2进入初始化阶段，充电桩发送5%的占空比，以与车端建立PLC通讯。
   

9. T3阶段，握手连接。在成功初始化，PLC通信建立之后，车辆通过闭合S2开关来指示车辆已准备好接收能量。
   

10. 在非正常情况下，可以通过断开S2来结束充电，CP电压幅值由6V或者3V变为9V。
    

充电信号交互过程及充电中潜在的故障

1. 充电枪未插到位，无法检测到CP信号，影响充电信号交互，将退出充电流程。
2. 插枪后绝缘电阻值过低，绝缘检测无法通过，可能存在IP防护等级不满足要求的可能性。
3. CP信号占空比无效，无法充电。
4. PLC通信信号无法解析或者不兼容，无法充电。
5. 电子锁未上锁（未驱动或者电子锁损坏等），无法充电。
6. 充电过程中的过压、过流、过温、或者反向电流等，将停止充电。
7. 无法正常完成预充，充电无法正常继续。
8. 充电桩输出电压与需求电压不匹配，充电将中止。
9. 充电插座过温，充电将降额或者停止充电。
10. 电子锁故障，带电插拔拉弧，影响充电安全。