新国标GBT 交流充电桩互操作性测试方案解读

新国标GB/T 34657交流充电桩互操作性测试方案解读

《GB/T 电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》、《GB/T 电动汽车传导充电互操作性测试规范第2部分：车辆》已经于2018年5月份正式实施，电动汽车及充电桩行业具备一个详细的测试标准，在新测试标准的监督下电动汽车与充电桩的兼容匹配性将会大大提高。本文将为解读新国标GB/T 交流桩互操作性测试。

一、测试项目

《GB/T 电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》规定的交流充电桩互操作测试项目

二、测试系统组成

标准中提及交流充电桩互操作测试系统的组成，如图所示。主要包括车辆控制器模拟盒（测试交流充电桩的充电控制过程、异常充电状态以及连接控制时序等）、交流电源（模拟电网供电特性）、负载（模拟电池消耗充电桩的输出能量）、测试仪器（测量充电桩的电气特性及控制信号状态等）、主控机（控制车辆控制器模拟盒模拟充电过程的不同状态、采集记录测试仪器的测量数据生成测试报告）。这几部分对充电桩进行有序的联动测试可以大大提高测试效率。

图1、交流充电桩交流充电检测系统

群菱能源新国标的技术要求推出便携式交流充电桩互操作测试设备ACTE-2240H?，设备采用6U标准模块化设计，可安装于便携箱，现场测试方便快捷；满足GB/T 《电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》标准要求，包括连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试、充电连接控制时序测试、CC断线测试等交流充电桩互操作测试内容；设备可以实现充电电压、电流、功率、CC阻值、充电状态实时监控。

图2、ACTE-2240H?交流充电桩交流充电测试系统结构

ACTE-2240H 交流充电桩互操作测试设备带有63A标准交流充电枪插座，插座定义满足GB/T 标准规定的要求；设备带有具备S2和不具备S2两种车辆状态模拟功能；设备带有L1、N、PE、CP、CC各个触点回路通断开关以及CC接地短路开关可实现各路通断、短路故障状态仿真模拟功能；设备带有电动汽车车辆交流充电控制导引仿真电路，具有R2、R3等效电阻仿真功能。

图3、交流充电桩互操作测试设备ACTE-2240H 外观

二、充电控制过程测试

交流充电桩的充电控制过程测试分为四个阶段：连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试

各个阶段的测试目的为：

连接确认测试：检查供电设备是否能通过检测点1或检测点4的电压值来判断供电插头与供电插座的连接状态。

充电准备就绪测试：检查供电设备是否能检测到车辆准备就绪并启动充电。

启动及充电阶段测试：在充电过程中，检查供电设备是否能通过PWM信号占空比告知其最大可供电能力。

正常充电结束测试：检查供电设备在收到车辆停止充电指令时充电结束过程是否正常。

三、充电连接控制时序测试

本测试的目的是检查供电设备充电连接控制各种状态跳转和时间间隔是否满足要求。状态转换示意图如下图所示，充电时供电设备充电连接时序应满足GB/T 中和规定的要求。

图4、GB/T 中规定的交流充电连接控制时序图

图5、GB/T 中规定的交流充电控制导引电路状态转换

四、异常充电测试

在该测试要求中规定了很多充电现场可能遇到的异常场景，检测交流充电桩在遇到这些异常后可否稳定安全的停止充电。针对交流充电桩的异常用例具体包括：

CC断路：在充电前和充电中，当供电接口断开时，检查供电设备是否能停止充电。

CP接地：在正常充电过程中，利用120Ω电阻将CP线接地，检查检测点1的电压、PWM信号、K1和K2状态、充电状态。

PE针断线：在充电前和充电中，模拟断开PE线，并持续5s，检查检测点1的电压、PWM信号、开关S2状态、充电状态。

输出过流：在充电过程中，模拟输出电流超过被测设备最大供电电流，检查供电设备能否停止充电。

断开开关S2：在充电过程中，当开关S2断开时，检查供电设备是否能中止充电且保持PWM输出。

五、回路电压测试

该测试项目针对交流充电桩的部分为CP回路电压测试，在充电前，当检测点的正电压在标称值误差范围内（~），供电设备应能允许充电；在充电过程中，当检测点的正电压在标称值误差范围内（~），供电设备应能正常充电；当检测点的正电压超过标称值误差范围，供电设备应在50ms内识别连接故障，并不允许充电或停止充电。

图7、充电桩测试案例

通过上述的检测流程，可以为车企、桩企加速车桩互联互通性能适配改造提供支撑，最终使得新能源车主实现“放心充电、安心充电”，推进国内新能源汽车产业的发展。