该测试的目的是检查电动汽车和供电设备 (EVSE) 之间使用 Type 1 类 (IEC 62196-2) 耦合连接时的 CP 控制线通讯信号。
警告
该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统：
- 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
- 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
- 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
- 可能影响心脏起搏器等医疗设备。
请参阅制造商提供车辆的特定信息来源，以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。
只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。
如何进行测试
- 使用车辆制造商的数据确认电动汽车的充电端口类型，并确定位于充电端口到车载充电机 (OBC) 之间可安全连接的 CP 电路连接器。
- 检查您的 EVSE 是否为 Type 1 式充电器（即通过家用插座连接到主电网）。如果不是，请停止测试。
- 确保车辆的高压电池未充满电（以确保供电设备在连接到车辆时可以提供充电）。
- 打开有源差分探头并确保 LED 点亮，如果没有点亮，请更换电池并重试。如果 LED 灯依旧不亮，请不要继续测试。
- 将有源差分探头的衰减比设置为 1/20 。
- 连接有源差分探头到 示波器 A通道，使用适当的 CAT 等级的适配器连接到 CP 电路。
- 将差分探头的两条黑色接地线连接到良好的底盘或 12 V 蓄电池负极搭铁（可能需要跳线）。
- 最小化此帮助页面，您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形，而且预设好了软件以便您采集波形。
- 点击“开始” ，开始观察实时读数。
- 通过充电器连接 EVSE 和车辆。
- 一旦采集到信号，示波器 会自动停止捕获。
- 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。
示例波形
波形注意点
这个波形有以下特征:
- 在 EVSE 断开且车辆控制器在线的情况下，CP 线电压为 0 V。
- 当 EVSE 连接到车辆时，CP 线切换为大约 9 V 的恒定电压。
- 然后 CP 线路电压从恒定电压变为脉宽调制电压 (PWM) ，其低电压电平为 -12 V，其高电压电平约为 9 V，开关频率为 1000 Hz（每秒 1000 个周期）。
- 大约 6 秒后，CP 线路电压高电压下降至大约 6 V，而低电压保持在 -12 V。
- CP 线路电压波形上出现噪音信号，表明 EVSE 已经开始充电。
波形库
在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 Control Pilot (CP) circuit voltage。
更多信息
供电设备 (EVSE) 涵盖了位于建筑物（或类似设施）内的固定布线装置与车辆本身进行连接（即不是直接连接到主配电网的充电站）的所有电动汽车充电设备。
车辆的车载充电机 (OBC) 和 EVSE 使用 Control Pilot (CP) 线路来传达充电系统的状态、EVSE 的最大充电电流和任何错误状况。
在车辆和 EVSE 断开时，位于 OBC 和充电端口之间的 CP 线（车辆侧）具有 0 V电位，EVSE 侧具有 12 V电位。
在车辆和 EVSE 刚连接时，CP 线路变为分压电路，该分压电路形成在 12 V 电源（ EVSE 中）和地（ OBC 中）之间，包含有两个电阻器（一个在 EVSE 中，另一个在 OBC 中）。 分压电路使得 CP 线路电压降至 9 V。
CP 线路电压的变化向供电设备表明 EVSE 和车辆 OBC 之间的连接是否良好。确认连接良好后，EVSE 将 CP 线路的电路源从恒定的 12 V 电源更改为 PWM 信号，该电源以 1000 Hz（每秒 1000 个周期）的频率 -12 V 和 12 V 之间产生方波切换。
当开关电源为 12 V 时，它与 OBC 中的接地连接之间构成完整电路，这意味着电阻（ EVSE 中）两端存在电位差，从而在 CP 线上产生 9 V 电位。 然而，当开关电源处于 -12 V 时，OBC 中的二极管会打开，这意味着电阻（在 EVSE 中）两端没有电位差，我们会看到 -12 V 电位在 CP 线路上。
EVSE 根据可提供的最大充电电流设置 PWM 占空比。下表给出了两者之间的大致关系：
| 电流大小 (A) | 占空比 (%) |
|---|---|
|
6 |
10 |
|
12 |
20 |
|
18 |
30 |
|
24 |
40 |
|
30 |
50 |
|
40 |
66 |
|
48 |
80 |
|
65 |
90 |
|
75 |
94 |
|
80 |
96 |
随着车辆到电网 (V2G) 通信和 EVSE 技术的进步，EVSE 可以在充电过程中改变占空比。
一旦将可用的最大电流传送到 OBC，它就可以启动充电过程。为此，OBC 控制器通过另一个（较低电阻）电阻切换到 CP 线路上的另一条接地路径。这可以将 CP 线电位降至 6 V ，以便向 EVSE 发出的信号，表明可以开始提供电荷。在示例波形中，这个过程大约需要六秒钟，具体时间因车辆制造商而异。
当 OBC 开始充电时，您可能会发现车辆电池的冷却风扇启动或者通过指示灯告知用户充电已经开始，您还可能会在 CP 线路电压波形上看到其他相关的噪声信号。
总的来说， CP 线的峰值电压（在车辆上测量）表示了六种充电状态其中一个（并非所有状态都适用于每辆车），如下表所述：
| 状态类型 | 峰值电压 (+/- 1)V | 车辆是否连接 | 模式 | 能否充电 | 注意点 |
|---|---|---|---|---|---|
|
A |
0 |
否 |
Standby（待命） |
否 |
供电设备没有连接到车辆 |
|
B |
9 |
是 |
车辆已连接 |
否 |
|
|
C |
6 |
是 |
允许充电 |
能 |
|
|
D |
3 |
是 |
排气通风 |
能 |
|
|
E |
0 |
是 |
供电设备关闭 |
否 |
供电设备故障或线路对地短路 |
|
F |
-12 |
是 |
出错 |
否 |
供电设备不可用 |
EVSE 和车辆通讯过程并不总是相同的。然而，状态 B（PWM 信号峰值电压为 9 V）和状态 C（下降至 6 V 且车辆开始充电）之间始终存在状态变化。
Type 2 类充电设备可以将附加信号以 LIN 总线 或 SWCAN 总线通信的形式叠加在 CP 线上，这些通信在 CP 线路的占空比介于 3 % 和 7 %（通常为 5 %）之间时发生。因此，该范围内的占空比向车辆表明最大可用充电电流是通过 PWM 以外的方式进行传送的。通信还可以为 EVSE 提供有关车辆、电池充电状态 (SOC) 和健康状况 (SOH) 等附加信息。
这可能会导致一些未知的波形特征，不应将其视为故障行为的指示。
故障问题
如果没有开始充电该做什么？
- 检查 HV 电池的 SOC ，可能已经充满电，无法接受更多的电流。
- 如果 SOC 未达到 100% ，但充电仍无法开始，则应该执行 PP 线路的电阻检查（Type 1）以确定其电路状况。
- 安全地检查电缆的状况以及连接器内任何与温度相关的开关，在检查之前，请确保 EVSE 电缆已与任何电压源断开。
在此重申，CP 线路占空比表示 EVSE 可用的最大充电电流，而不是车辆所消耗的充电电流。您可以通过连接电流钳到高压充电输入至 OBC 的线路上进行验证。
如果以上所有检查都没有问题，却依旧没有充电电流，则怀疑是 EVSE 存在故障。
免责声明
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