非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议(GB/T 27930-2023)

2023年09月07日,国家标准GB/T 27930——2023《非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议》发布,于2024年04月01日正式实施。

1. 标准背景与范围
该标准规范了非车载传导式充电机(充电设备通信控制器,SECC)与电动汽车通信控制器(EVCC)之间基于控制器局域网(CAN)的通信技术要求。适用于充电模式4的设备之间的通信,并涵盖物理层、数据链路层、传输层以及应用层。
标准的目标是确保充电设备和电动汽车之间高效、安全地交换充电参数和状态信息,从而支持高功率充电和双向通信等应用场景。
2. 通信流程
标准定义了A类系统的充电通信流程,包括以下六个阶段:
物理连接完成:确保充电机和车辆通过物理接口正确连接。
低压辅助供电:提供必要的低压电源以支持通信。
充电握手:双方验证通信能力和版本信息。
充电参数配置:交换充电参数,确保设备能力匹配。
充电阶段:实际充电过程中参数动态调整。
充电结束:充电完成后交换统计信息并断开连接。
每个阶段的通信规则和报文格式在标准中均有详细描述,并明确了超时、错误处理等异常情况的应对策略​。
3. 技术特点
基于CAN通信协议:采用CAN 2.0B扩展帧,支持高效的数据传输。
参数组管理:通信数据以参数组的形式传输,每个参数组由唯一的PGN(参数组编号)标识。
实时性与可靠性:定义了周期性发送和事件驱动发送两种机制,并提供了错误报文以处理通信失败的场景。
扩展性:标准预留了一定的参数位,以便未来功能扩展。
4. 测试流程
4.1 测试准备
配置符合标准要求的测试设备,包括模拟充电机和车辆的通信控制器。
根据GB/T 18487.1附录中的场景规范设置硬件环境。
4.2 测试步骤
物理层测试:
检查双绞线连接、电压波形和终端电阻。
验证通信速率是否符合250 kbps或50 kbps的要求。
数据链路层测试:
验证扩展帧格式和参数组编码。
测试报文发送的周期性和正确性。
应用层测试:
模拟完整充电流程,验证每个阶段报文交互的正确性。
包括握手、参数配置、实时充电状态和统计数据的交换。
错误处理测试:
故意引入错误,如报文丢失或格式错误,验证系统的容错能力。
4.3 测试结果分析
通过分析通信日志,确认报文格式、内容和响应时间均符合标准要求。
5. 总结与建议
GB/T 27930-2023在支持高效、安全的电动汽车充电通信方面具有重要意义。企业在开发充电设备或车辆通信系统时,应严格遵循该标准并开展全面的测试,确保产品兼容性和稳定性。

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双向可编程直流电源应用

双向可编程直流电源集回馈式电子负载和电源于一体,既可以输出功率和吸收功率,还可以将吸收的功率返回本地电网。高性能双向可编程直流电源的能量回馈效率高达95%,非常适合电池和可再生能源应用。

典型应用

新能源储能系统测试,例如光伏/储能混合式逆变器、电池储能变流器(PCS)测试用于模拟储能电池充放电转换。
新能源车双向车载充电器(BOBC)、双向直流转换器、DC-AC马达驱动器电源管理系统,双向电源转换模拟测试。

储能电源转换测试
储能变流器测试
新能源汽车法规测试LV123/LV148
电池模拟功能

双向可编程直流电源选型因素

输出电压、电流和功率
直流电源规格参数是指最大输出电压、最大输出电流和最大输出功率。

宽范围输出特性
宽范围输出特性是指电源可以提供更广泛的电压和电流输出,可在更大的工作范围内保持全功率。
宽范围输出电源可在较低电压下自动增大电流,从而最大限度地提高灵活性,一个电源即能覆盖多种压电流组合。

恒压模式
恒压模式是指电源在输入电源电压发生变化时保持规定输出电压的能力。高性能电源的恒压模式规格通常在最大输出电压的 0.005% 至 0.02% 之间。

恒流模式
恒流模式是指电源在轻负载和接近最大电流的负载下保持恒定输出电压(或电流)的能力。高性能电源的恒流模式规格通常在最大输出电压的 0.005% 至 0.02% 之间。

瞬态响应
瞬态响应是衡量直流电源应对电流需求或负载阻抗变化能力的指标。直流电源可以轻松应对缓慢的负载变化并保持输出电压不变,当发生快速瞬变时,电源的内部控制回路可能无法快速响应,此时需要重点关注恒压模式参数。

输入电压
当电源额定功率为3kW以上时,需要采用三相供电。由于各地区之间三相电压标准分为 208 VAC、380 VAC、400 VAC 和 480 VAC,所以宽范围输入电压的电源更具有适用性。

环境要求
机械参数包括尺寸、重量、机箱材料、冷却要求、安装细节、效率和输出噪音。
环境参数包括工作温度、存储温度、相对湿度、振动、冲击。
大功率直流电源要求占地面积大,气流通畅,以便将工作温度保持在较低水平。

通讯控制
当需要计算机或远程控制电源时,此时需要考虑通讯串口问题,根据需要选择以太网、USB 、 EtherCAT 、 ProfiNET 、 ProfiBUS 、 CAN 、CANOpen、Modbus、Devicenet 和 RS232 接口。

功能模块
电源具有众多选项和功能模块:全彩色触摸面板界面、任意波形发生器、排序以及针对具体应用的内置测试功能,如电池测试、光伏逆变器测试。

并网光伏逆变器的整体效率(EN 50530:2010/A1:2013)

 

并网光伏逆变器的整体效率(EN 50530:2010/A1:2013)

EN 50530:2010/A1:2013 Overall efficiency of grid connected photovoltaic inverters
EN 50530:2010/A1:2013 并网光伏逆变器的整体效率

标准提供了一套并网光伏逆变器的最大功率点跟踪(MPPT)效率的测量程序。基于静态MPPT效率和转换效率,计算出逆变器的整体效率。

测量程序基于将光伏逆变器系统划分为两个功能模块的方法:最大功率点跟踪器(MPP Tracker)和直流到交流变换器(DC to AC converter)。最大功率点跟踪器旨在最大化光伏电池组输出的功率,而直流到交流变换器则将直流电转换为交流电。对于这两个功能模块,可以分别计算其效率值,即ηMPPT和ηCONV。通过将两个效率值(ηMPPT和ηCONV)结合在一起,可以计算出给定工作条件下的整体效率ηt。

相关定义:
VDCmin/VDCmax minimum/maximum input voltage 最小/最大输入电压
VDC,r rated input voltage 额定输入电压
VMPPmin/VMPPmax minimum/maximum MPP voltage 最小/最大MPP电压
IDC,max maximum input current 最大输入电流
PDC,r rated input power 额定输入功率

计算值:
ηMPPT MPPT efficiency, as ratio of the energy drawn by the device under test within a defined measuring period TM to the energy provided theoretically by the PV simulator in the (MPP).
ηMPPT MPPT效率,即被测设备在规定的测量周期TM内吸收的能量与光伏模拟器在理论上提供的能量之比(MPP)。

ηCONV Conversion efficiency, as ratio of the AC energy output to the DC energy input within a defined measuring period TM.
ηCONV 转换效率,即在规定的测量周期TM内,交流能量输出与直流能量输入的比率。

ηt Overall efficiency, as ratio of the AC energy out-put to the theoretically available energy in the MPP within a defined measuring period TM.
ηt 总体效率,即在规定的测量周期TM内,交流能量输出与MPP理论上可用能量的比率。

测试原理图如下:

光伏阵列模拟器:模拟光伏阵列静态和动态行为的电源,特别是电流电压特性(参见IEC/TS61836)。标准中明确规定了光伏模拟器应使用的I/V曲线模型。特别提到MPP电压对辐照度的依赖性以及MPP与开路电压(FFV)和MPP与短路电流(FFI)的比率的要求。上述参数提供了计算测试所需的I/V曲线的基础,EN50530标准中定义了一个通用的I/V曲线模型,特别适合于MPPT性能测试。模型主要基于单二极管等效电路,可以明确计算光伏电流IPV 与光伏电压VPV 的函数关系,进一步优化了经典单二极管公式模型。除了上述稳态测试要求外,光伏模拟器还必须能够模拟辐照度和温度的瞬时变化值的I/V曲线,通过使用由几组不同辐照度水平的照度条件来实现动态测试。

稳态测试

动态测试

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双向可编程直流电源应用

 

 

 

 

《汽车标准法规目录-2022》

全国汽车标准化技术委员会秘书处发布《汽车标准法规目录(2022)》,其中标准和法规截至2022年1月1日前批准发布,包括汽车、摩托车行业的国家标准、行业标准及国内相关标准、国际标准、欧洲联盟技术指令、联合国法规、全球技术法规、美国联邦汽车技术法规、美国汽车工程学会标准、日本工业标准、日本汽车工业协会标准。

照明与光信号装置-强制性标准
GB 4599—2007 汽车用灯丝灯泡前照灯
GB 4660—2016 机动车用前雾灯配光性能
GB 4785—2019 汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定
GB 5920—2019 汽车及挂车前位灯、后位灯、示廓灯和制动灯配光性能
GB 5948—1998 摩托车白炽丝光源前照灯配光性能
GB 11554—2008 机动车和挂车用后雾灯配光性能
GB 11564—2008 机动车回复反射器
GB 15235—2007 汽车及挂车倒车灯配光性能
GB 17509—2008 汽车及挂车转向信号灯配光性能
GB 17510—2008 摩托车光信号装置配光性能
GB 18099—2013 机动车及挂车侧标志灯配光性能
GB 18100.1—2010 摩托车照明和光信号装置的安装规定 第 1 部分:两轮摩托车
GB 18100.2—2010 摩托车照明和光信号装置的安装规定 第 2 部分:两轮轻便摩托车
GB 18100.3—2010 摩托车照明和光信号装置的安装规定 第 3 部分:三轮摩托车
GB 18408—2015 汽车及挂车后牌照板照明装置配光性能
GB 18409—2013 汽车驻车灯配光性能
GB 19151—2003 机动车用三角警告牌
GB 19152—2016 发射对称近光和/或远光的机动车前照灯
GB 21259—2007 汽车用气体放电光源前照灯
GB 23254—2009 货车及挂车 车身反光标识
GB 23255—2019 机动车昼间行驶灯配光性能
GB 25990—2010 车辆尾部标志板
GB 25991—2010 汽车用 LED 前照灯

灯光标准-推荐性标准
GB/T 10485—2007 道路车辆 外部照明和光信号装置 环境耐久性
GB/T 21260—2007 汽车用前照灯清洗器
GB/T 30036—2013 汽车用自适应前照明系统
GB/T 30511—2014 汽车用角灯配光性能
QC/T 1124—2019 汽车自适应前照明系统调光装置耐久性试验

电动汽车充电桩检测标准体系

电动汽车充电桩检测标准体系
1、产品标准:
GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求
GB/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求
GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分:交流充电接口
GB/T 20234.3-2015 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 28569-2012 电动汽车交流充电桩电能计量
GB/T 29318-2012 电动汽车非车载充电机电能计量
2、互操作性&通讯协议一致性:
GB/T 27930-2015    电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通讯协议
GB/T 34657.1-2017 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 34658-2017    电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通讯协议一致性测试
3、能源局标准:
NB/T 33001-2018     电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T 33002-2018    电动汽车交流充电桩技术条件
NB/T 33008.1-2018 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分:非车载充电机
NB/T 33008.2-2018 电动汽车充电设备检验试验规范 第2部分:交流充电桩
4、检定规程:
JJG 1148-2018 电动汽车交流充电桩检定规程
JJG 1149-2018 电动汽车非车载充电机检定规程
5、国网公司标准:
Q/GDW 10233-2018 电动汽车非车载充电机通用要求
Q/GDW 10485-2018 电动汽车交流充电桩技术条件
Q/GDW 10591-2018 电动汽车非车载充电机检验技术规范
Q/GDW 10592-2018 电动汽车交流充换桩检验技术规范
营销智用2018[45]号 国网营销部关于印发进一步加强电动汽车充电设备质量评价工作方案的通知