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文档简介
ICSXX.XXX.XX
KXX
中华人民共和国国家标准
GB/Txxxx.x—xxxx
电动客车顶部接触式充电系统
Electricvehicletopcontactchargingsystem
征求意见稿
201X-XX-XX发布20XX-XX-XX实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
发布1
中国国家标准化管理委员会
目次
前言........................................................错误!未定义书签。
1范围........................................................................................................................................1
2规范性引用文件....................................................................................................................1
3术语和定义............................................................................................................................1
4分类........................................................................................................................................3
5通用要求................................................................................................................................3
6通信........................................................................................................................................5
7电击防护................................................................................................................................5
8电动客车和顶部接触式充电系统之间的连接.....................................................................6
9车辆接口、供电接口的特殊要求.........................................................................................6
10电动客车供电设备结构要求...............................................................................................7
11电动客车顶部接触式充电系统性能要求...........................................................................7
12过载保护和短路保护..........................................................................................................8
13急停及异常处理..................................................................................................................8
14使用条件..............................................................................................................................9
15维修......................................................................................................................................9
16标识和说明..........................................................................................................................9
附录A(规范性附录)控制导引电路与控制原理............................................................10
附录B(资料性附录)接近识别和无线通讯协议..............................................................18
附录C(资料性附录)充电弓及充电弓对接端接口..........................................................25
I
电动客车顶部接触式充电系统
1范围
GB/TXXXX的本部分标准规定了电动客车顶部接触式充电系统的术语和定义、分类、通
用要求、通信、电击防护、电动客车和顶部接触式充电系统之间的连接、车辆接口和供电
接口的要求、电动客车供电设备结构要求、电动客车供电设备性能要求、过载保护和短路
保护、急停、使用条件、维修和标识说明。
本部分适用于电动客车顶部接触式充电系统。该系统包括非车载充电机和充电自动连
接装置。其供电电源额定电压最大值1000VAC或1500VDC,额定输出电压最大值1500VDC。
本部分也适用于从现场储能系统(如缓冲蓄电池组等)获得能量的电动客车顶部接触
式充电系统。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本
适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求
GB/T27930-2015电动汽车车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议
GB/T29317电动汽车充换电设施术语
NB/T33001-2018电动汽车非车载传导式充电机技术条件
3术语和定义
GB/T18487、GB/T29317中的术语和定义及下列术语和定义适用于本文件。
3.1连接方式DcaseDconnection
将电动汽车和供电网连接时,使用了充电弓和充电弓对接端组成的自动耦合器。见图1。
注:a:充电弓;b:充电弓对接端;c:自动耦合器。
图1连接方式D
1
3.2连接方式EcaseEconnection
将电动汽车和供电网连接时,使用了受电弓和受电弓对接端组成的自动耦合器。见图2。
注:a:受电弓;b:受电弓对接端;c:自动耦合器。
图2连接方式E
3.3充电自动连接装置automatedconnectiondevice(ACD)
一种非车载充电机与电动汽车间的主动式物理连接设备,可实现自动电气连接。
3.4充电自动连接装置对接端ACDcounterpart
一种与充电自动连接装置连接实现非车载充电机与电动汽车电气连接的被动设备。
3.5自动耦合器automaticcoupler
由充电自动连接装置和充电自动连接装置对接端组成的连接系统。
3.6充电弓offboardpantograph
一种非车载充电自动连接装置,通过下压方式与车辆顶部的对接端连接,将非车载充
电机的电能传输给对接端。
3.7充电弓对接端counterpartofoffboardpantograph
一种车载充电自动连接装置对接端,安装在车辆顶部,充电弓与之对接实现非车载充
电机与电动汽车传导充电。
3.8受电弓onboardpantograph
一种车载充电自动连接装置,通过上举方式与对接端连接,接受来自非车载充电机的
电能。
3.9受电弓对接端counterpartofonboardpantograph
一种非车载充电自动连接装置对接端,固定在专用支架或建筑物上,受电弓与之对接
实现非车载充电机与电动汽车传导充电。
2
3.10顶部接触式充电系统topcontactchargingsystem
在电动汽车顶部,采用自动耦合器为电动汽车提供直流电能的充电系统,由非车载充
电机、充电自动连接装置及其对接端等部分组成。
4分类
4.1按供电设备输入特性
符合GB/T18487.1-2015中4.1的规定。
4.2按供电设备输出特性
符合GB/T18487.1-2015中4.2的规定。
4.3按使用环境
符合GB/T18487.1-2015中4.3的规定。
4.4按供电设备输出电压
电动客车顶部接触式充电系统供电设备按照输出电压分类(优选值):
直流:200V~750V;
直流:500V~950V;
直流:750V~1500V。
直流充电电流优选值:500A,800A,1000A,1500A。
4.5按电击防护
符合GB/T18487.1-2015中4.6的规定。
4.6按连接方式
电动客车供电设备按照充电自动连接装置的安装位置分类:
连接方式D;
连接方式E。
5通用要求
5.1电动客车充电模式使用条件
充电模式4用于电动客车连接到直流供电设备的情况,应用于永久连接在电网(电源)
的设备和通过电缆与电网(电源)连接为其供电的设备。
模式4可直接连接至交流电网或直流电网。
连接方式D、E适用于模式4。控制导引功能见附录A。
5.2顶部接触式充电系统提供的功能
5.2.1功能要求
3
5.2.1.1供电设备的控制导引功能
电动客车供电设备至少应提供以下控制导引功能
保护接地导体连续性的持续监测;
电动客车与供电设备正确连接的确认;
供电控制功能;
断电控制功能。
符合GB/T18487.1-2015中5.2.1.1的要求。
5.2.1.2保护接地导体连续性的持续检测
在模式4、连接方式D、E下充电时,保护接地导体的电气连续性应由电动客车供电设备
持续监测。在失去保护接地导体电气连续性的情况下,应在100ms内断开S1开关,在之后的
100ms内电流应降到5A以下,在之后的1s内断开电气连接,并在之后的5s内断开自动耦合器
的机械连接。
5.2.1.3电动客车与供电设备正确连接的确认
供电设备或电动客车应能够确定
自动耦合器搭接正确而且可靠。
5.2.1.4供电设备供电控制功能
符合GB/T18487.1中5.2.1.4条款。
5.2.1.5供电设备断电控制功能
符合GB/T18487.1中5.2.1.5条款。
5.2.1.6充电电流的监测
供电设备通过数字通信方式告知电动客车允许最大可用电流值,该值不应超过供电设
备最大电流、充电自动连接装置、充电自动连接装置对接端最大电流和电网(电源)额定
电流中的最小值。
5.2.2可选功能
5.2.2.1充电过程中的通风要求
符合GB/T18487.1中5.2.2.1条款。
5.2.2.2电动客车供电设备可用负载电流实时调节
符合GB/T18487.1中5.2.2.2条款。
5.2.2.3自动耦合器的连接
自动耦合器连接时,应有相应的措施保证连接可靠。
5.2.2.4避免意外带电切换
自动耦合器连接时,电动客车应有互锁机制,确保只有在动力系统关闭或车辆不可移
动时才能充电。以避免意外带电切换。
4
6通信
电动客车顶部接触式充电系统与电动客车之间的通讯采用WIFI无线通讯方式。
充电过程中的CAN通信协议应符合GB/T27930-2015。
在自动耦合器的连接与断开过程中的通讯协议可参考附录B的要求。
7电击防护
7.1一般要求
符合GB/T18487.1中7.1条款。
7.2直接接触防护
触及危险部分的防护等级应满足:
供电设备的防护等级应至少IP54;
自动耦合器断开状态及耦合连接时,充电自动连接装置及对接端的直流母线电极都不应被
人所触及(不使用工具)。站台距离充电自动连接装置或充电自动连接装置对接端直流电
极的最短距离d≥3m;客车踏板距离充电自动连接装置或充电自动连接装置对接端电极最
短距离≥3m。
注:a:客车踏板;b:站台;d:表面最短距离d≥3m。
图3充电系统
7.3电容放电
符合GB/T18487.1中7.3条款。
7.4保护接地导体的尺寸
保护接地导体尺寸不小于35mm²,如电动客车制造商有更高要求,则协商确定。
7.5补充措施
符合GB/T18487.1中7.5条款。
5
7.6电动客车供电设备和电动客车之间信号电路的安全要求
符合GB/T18487.1中7.6条款。
8电动客车和顶部接触式充电系统之间的连接
8.1综述
本部分规定了电动客车和电动客车供电设备之间物理传导电气接口的要求。
8.2供电接口和车辆接口的功能性说明
供电接口和车辆接口应符合附录A中的要求。
9车辆接口、供电接口的特殊要求
9.1通用要求
充电系统侧的DC+/DC-电极上应配置温度监控装置,在充电过程中,供电设备应具备温
度监测和过温保护功能。
9.2电缆加长组件
除了自动耦合器自带的电缆组件,不应使用电缆加长组件或二次电缆组件连接电动客
车和电动客车供电设备。
9.3分断能力
充电时,电动客车和电动客车充电设备应具有系统互锁功能,在充电时电动客车动力
系统应处于关闭状态或车辆处于不可移动状态。以避免带载断开。
当由于故障在充电过程中自动耦合器断开时,不应有引起着火或触电的危险。
9.4IP防护等级
自动耦合器在断开及连接状态时的防护等级均为IP00。
9.5连接压力
自动耦合器在连接后,每一对连接的导电电极之间的压力应在80-300N之间。
9.6接口的防护
自动耦合器的连接处露天使用宜提供防积水、积雪、冰冻的措施。
9.7冲击电流
符合GB/T18487.1中9.7条款。
6
10电动客车供电设备结构要求
10.1概述
电动客车顶部接触式充电系统应符合18487.1中14.1正常使用条件下的要求,装配应符
合GB7251.1和供电设备制造商的相关要求。
10.2开关和隔离开关
应符合GB/T18487.1中10.2条款。
10.3剩余电流保护器
如充电自动连接装置固定在地面,且使用了单相或三相交流供电,则需具备防故障电
流保护措施:
A型或AC型的剩余电流保护器,或
满足符合A型或AC型剩余电流保护功能的相关装置。
10.4电气间隙和爬电距离
符合GB/T18487.1中10.4条款。
10.5IP等级
10.5.1防护等级
电动客车供电设备部分防护等级不低于IP54。
10.5.2供电接口防尘和防水等级
自动耦合器在断开及连接状态时的防护等级为IP00。
在充电模式4下,电动汽车供电设备的防护等级应不低于IP32(室内)或IP54(室外)。
11电动客车顶部接触式充电系统性能要求
11.1概述
符合GB/T18487.1中11.1条款。
11.2接触电流
符合GB/T18487.1中11.2条款。
11.3绝缘电阻
符合GB/T18487.1中11.3条款。
11.4介电强度
符合GB/T18487.1中11.4条款。
11.5冲击耐压
符合GB/T18487.1中11.5条款。
7
11.6温度要求
11.6.1概述
当参考环境空气温度为25°,并根据GB7251.1-2013的相关要求进行验证时,供电设备
及其电路应能在特定条件下(GB7251.1-2013的5.3.1和5.3.2)持续承受最大电流。温升
极限由GB7251.1-2013的9.2规定,对于没有相关标准的组件,温升极限由11.6.2规定。
11.6.2极限温升
电动客车顶部接触式充电系统在额定负载下持续运行30min,自动耦合器连接处的最大
温升应小于80K,线缆和电极连接处最大温升应小于50K。
11.6.3允许表面温度
符合GB/T18487.1中11.6.3条款。
11.7雷电防护
符合GB/T18487.1中11.7条款。
11.8防风等级
固定于地面的充电自动连接装置支架应能承受17.2-24.4米/秒的大风,有特殊要求的,
和客户协商决定。
12过载保护和短路保护
12.1概述
符合GB/T18487.1中12.1条款。
12.2充电电缆的过载保护
符合GB/T18487.1中12.2条款。
12.3充电电缆的短路保护
充电系统应具备对直流输出回路进行短路检测的功能,充电系统的短路检测在绝缘检
测阶段进行,当直流输出回路出现短路故障时,应停止充电过程并发出告警信息。
13急停及异常处理
13.1概述
充电系统及其附属控制设备上应安装急停装置以切断供电设备和电动客车之间的联
系,以防电击、起火或爆炸。
13.2急停
在充电自动连接装置运行过程中按下急停,运动机构应在1s内停止,急停开关复位后,
充电自动连接装置应复位;在充电过程中按下急停,应在100ms内断开S1或S2开关,在之后
8
的100ms内电流应降到5A以下,并在之后的1s内断开电气连接。急停开关复位后,充电自动
连接装置应复位。
13.3充电过程中的异常处理
a)应符合NB/T33001-2018中6.10中除6.10.6之外的要求;
b)应符合本标准附录A中A.3.9的要求。
c)充电自动连接装置应具备应急复位功能。当执行机构失去正常电力后,应可采用手动或者自动
的方法使其复位。
14使用条件
符合GB/T18487.1中14章节条款。
15维修
符合GB/T18487.1中15章节条款。
16标识和说明
供电设备应清晰标识以下内容:
符合GB/T18487.1中16章节条款。
充电自动连接装置及对接端在应有高压警示标志。
9
附录A
(规范性附录)
控制导引电路与控制原理
A.1充电系统原理框图
如图A.1所示,电动客车顶部接触式充电系统采用DC+、DC-、PE、CP四极连接。充电系统
和电动客车之间的数字通信采用WIFI方式,物理层和数据链路层符合IEEE802.11n。
图A.1顶部接触式充电系统连接框图
注1:充电系统的预充电可以采用防逆流二极管的方式实现,也可以采用预充电阻(Rpre和C7)的方式实现,或采
用其他等效电路替代。
注2:自动耦合器应有连接可靠性检测措施,如压力检测。
符号定义备注
C1,C2充电系统DC输出正负极的接触器_
C7预充接触器可选
Rpre预充电阻,配合着C7可以实现预充电可选
充电系统
Vdc1C1,C2前端电压_
Vdc2C1,C2后端电压_
Cy1充电系统的DC+,DC-对PE的Y电容<0.5uF
θ充电系统应在DC+、DC-电极上配置温度传感器。
F1DC母线上的保险丝,也可采用其他等效电路
充电系统充电系统可配置RFID读写器,能够识别进入充电
PPD
电动客车区域的电动客车。
10
电动客车可配置无源电子标签。
控制导引信号。充电系统和电动客车通过CP电压
CP
信号,可以传递请求或停止充电信号。
WIFI充电系统经WIFI链接到电动客车
C5,C6电动客车DC输入正负极接触器
电动客车
Cy2电动客车的DC+,DC-对车身的Y电容<1uF
表A.1顶部接触式充电系统符号
A.2控制导引电路的参数
图A.2控制导引原理图
注1:S0可选。不选时,此处应短接。
注2:S3和R4可选,R4阻值可自定义。该部分电路可实现待机状态时充电系统的PE连续性检测。不选时,此处是
断开状态。
对象参数符号单位最大值标称值最小值
电源电压U1V12.61211.4
充电系统R1等效电阻R1Ω10301000970
R1’等效电阻R2kΩ10.3109.7
R2等效电阻R2Ω133913001261
电动客车R3等效电阻R3Ω282227402658
等效二极管压降D1V0.80.70.5
表A.2控制导引电路参数
A.3充电控制过程
A.3.1C1和C2的粘连检测
电动客车停靠在充电区域内,建立无线通讯链接后,在自动耦合器连接之前,充电系统应
完成C1和C2的粘连检测。
11
A.3.2连接/断开过程:使车辆处于不可行驶状态
电动客车停靠在充电区域内,建立无线通讯链接后,确认电动客车处于不可行驶状态,充
电自动连接装置的执行机构才能进行连接;充电结束,执行机构完成复位后,电动客车才允许驶
离。
A.3.3连接确认
自动耦合器连接后,充电系统和电动客车电路通过检测Ucp的电压来判断是否已完全
连接。
A.3.4C5和C6的粘连检测
充电系统通过Ucp电压确认连接状态,检测C1,C2外侧电压,当电压值超过10V,认为
C5与C6粘连。充电流程不可启动。
A.3.5短路检测和线缆的绝缘检测
在完成C5,C6的粘连检测后,闭合C1,C2,绝缘检测电压为通信握手报文内的最高允许
充电总电压和供电设备额定电压中的较小值。如果C1,C2外侧的DC正负间发生短路,则停
止输出,报短路故障;如果没有短路,则进行绝缘检测,完成后,将IMD以物理的方式将
其从DC母线上分离,并投入泄放回路将电压泄放至60V以下后,断开C1,C2。
A.3.6预充电
在闭合C1,C2前,充电系统应有预充电,可以采用防逆流二极管方式,或预充电阻的
方式,或其他等效方式,避免C1,C2闭合瞬间产生冲击电流。
A.3.7充电过程中的绝缘检测
在通讯的配置阶段,电动汽车将C5,C6闭合,同时将IMD以物理的方式从DC母线上分
离。当C1和C2闭合进入充电过程中后,充电系统对充电过程中的绝缘做实时监测,直到
充电结束C1,C2断开。
A.3.8正常条件下的充电结束
A.3.8.1当车辆电池达到满充状态,向充电系统发送相应的报文,请求停止充电,同时断开S2
开关。在确认充电电流<5A后断开C5和C6。
A.3.8.2充电系统在检测到Ucp电压由6V变为9V或收到相应的停止充电报文,断开S1开
关,并确定电流在5A以下,然后再断开C1和C2。
A.3.8.3C1和C2断开后,自动耦合器开始分离断开,在充电自动连接装置没有完全复位前,
车辆不允许驶离。
A.3.8.4充电自动连接装置复位后,车辆可以驶离,接近识别会失效,然后无线通讯断开。
A.3.9非正常条件下的充电结束
A.3.9.1CP电压异常
充电过程中,如果Ucp电压不在6V状态,充电系统和车辆会在100ms内断开各自的S1和
S2,充电电流应在100ms内降低到5A以下,在之后的1s内断开电气连接,自动耦合器在之后
的5S内断开机械连接。
A.3.9.2充电中绝缘检测异常
充电过程中,充电系统检测到绝缘故障,S1开关应在100ms内断开,充电电流应在S1开
关断开后100ms内降低到5A以下,在之后的1s内断开电气连接,自动耦合器在之后的5S内
断开机械连接。
A.3.9.3充电过程中自动耦合器接触异常
充电过程中,自动耦合器接触的可靠性应实时监测,接触可靠性指标超限,S1或S2开关
应在1s内断开,充电电流要在之后的100ms内降至5A以下,在之后的1s内断开电气连接,
自动耦合器在之后的5S内断开机械连接。
12
A.3.9.4充电过程中温度超限
充电过程中,充电系统应检测DC+和DC-的温度。如果出现温度指标超限,采取降功率或在
5s内断开S1,充电电流应在S1开关断开后100ms内降低到5A以下,在之后的1s内断开电气
连接,自动耦合器在之后的5S内断开机械连接。
A.4控制导引电路状态图及时序图
A.4.1控制导引电路状态
UcpUcp
Ucp’(V)连接状态S1S2说明
状态(V)
闭合无关充电准备就绪
A120断开
断开无关充电结束,ACD复位
自动耦合器连接成功
B9闭合断开
充电中,电动客车请求停止充电,S2断开。
Ucp’=Ucp
C6连接闭合闭合充电中
D13断开断开电动客车和充电系统双方确认停止充电
D21.5断开闭合充电中,充电系统请求停止充电,S1断开。
表A.3Ucp电压状态
A.4.2控制导引电路状态转换图
图A.3控制导引电路状态转换图
时序条件备注
1.11)A状态,充电系统就绪。准备响应充电连接命令。传导充电开始连接
A→B2)充电连接后,Ucp电压由12V转为9V状态由A转为B。
1.21)B状态,充电连接成功。等待电动客车充电允许。开始充电
B→C2)电动客车检测到Ucp=9V后,闭合S2开关,传递允许充电
命令,Ucp=6V,状态由B转为C。
2.11)C状态,充电中。电动客车停止充电。
B←C2)电动客车断开S2开关,传递停止充电信号,Ucp电压由
6V变为9V,状态由C转为B。
2.2充电系统检测到Ucp电压6V到跳变到9V。停止充电确认
D1←B充电系统断开S1开关,对停止充电予以响应。Ucp电压由
13
9V变为3V,状态由B转为D1。
3.1C状态为充电中。充电系统停止充电
D2←C2)充电系统断开S1开关,传递急停信号,Ucp电压由6V转
为1.5V,状态由C转为D2
3.21)电动客车检测到Ucp电压6V跳变到1.5V。停止充电确认
D1←D22)电动客车断开S2开关,对停止充电予以响应。Ucp电压由
1.5V变为3V,状态由D2转为D1
4.11)充电系统、电动客车均确认停止充电。断开充电连接
A←D12)执行机构断开充电连接,Ucp=12V;Ucp’=0V
状态由D1转为A。
表A.4控制时序转换表
A.5充电时序
A.5.1充电状态
表A.5定义了充电系统的充电状态。
表A.5充电状态表
14
A.5.2充电时序图
15
图A.4充电时序图(充电系统停止)
图A.5充电时序图(电动客车停止)
16
T0待机(空闲)状态,接近识别无效,无线通讯未链接,自动耦合器未连接
T1已识别到对方
T2无线通讯建立
T3在此时刻之前,充电系统已完成C1,C2的粘连检测,充电准备就绪,闭合S1,准备传导充电连接
T3->T3’自动耦合器连接过程
T3’->T4检测车辆C5,C6是否粘连
T5触发启动充电
T6-T6’绝缘检测(C5,C6断开)
T7C5,C6闭合,车辆IMD检测停止
T8-T8’-T8”预充电
T8”-T9充电中
T9S2断开,电动客车请求停止充电
T10电流降至5A以下,断开C5,C6
T11响应电动客车停止充电请求,充电系统S1断开
T12电流降至5A以下,断开C1,C2
T13自动耦合器开始断开
T13-T14自动耦合器断开(复位)的过程
T15接近识别失效
T16无线通讯断开链接
T8”-T9*充电中
T9*S1断开,充电系统请求停止充电
T10*电流降至5A以下,断开C1,C2
T11*响应充电系统停止充电请求,电动客车S2断开
T12*电流降至5A以下,断开C5,C6
T13*自动耦合器开始断开
T13*-T14*自动耦合器断开(复位)的过程
T15*接近识别失效
T16*无线通讯断开链接
表A.6充电控制时序表
注1:T10,T11,T12三个时刻点有可能是同时,T11和T12的时刻也可能超前于T10。
注2:C1,C2的粘连检测开始时刻不做要求,完成时刻是在自动耦合器连接前,即自动耦合器连接后不应有>10V的
电压。
17
附录B
(资料性附录)
接近识别和无线通讯协议
本部分仅适用于采用了充电弓及其对接端;接近识别采用了充电弓侧RFID读写器、对接端侧电子标签的充电系统。
0、引用规范性文件
IEEE802.2(IEEE802part2)LogicalLinkControl
IEEE802.11(IEEE802part11)WirelessLANMediumAccessControl(MAC)andPhysical
Layer(PHY)Specifications
EPC™Radio-FrequencyIdentityProtocolsGeneration-2UHFRFIDStandard
SpecificationforRFIDAirInterfaceProtocolforCommunicationsat860MHz–960MHz
B.1接近识别
B.1.1接近识别原理
如图B1所示,RFID识别装置由读写器和标签两部分组成。RFID读写器安装在充电弓
端,RFID标签贴装在电动客车车顶上。RFID读写器向下定向发送超高频电磁波915MHz
(860-960MHz),电动客车停靠在充电弓下面指定充电区域内时,读写器可以读到车顶的
RFID标签,并将识别到测车辆信息传递至充电弓控制器。
图B.1RFID接近识别原理框图
B.1.2RFID读写器及标签遵从的协议
18
RFID读写器及标签适用于超高频频段,860MHz-960MHz。应符合EPCCLASS1Gen2标
准或ISO18000-6C协议。
B.1.3RFID读写器读标签的最大有效距离应不小于2m。
B.2无线通讯参数设置
B.2.1电动客车端无线设置
B.2.1.1电动客车端无线模式为STA。IP地址固定为172.0.0.10,端口号固定为:30002
B.2.1.2电动客车端STA的目标SSID及密码,是根据绑定在本车上的充电电子标签EPC区
中的内容来确定的。对应规则符合B.2.2.4。
B.2.2充电弓端的无线设置
B.2.2.1充电弓端无线模式为AP,仅允许一个STA连接。IP地址固定为172.0.0.11,端口
号固定为:30001。
B.2.2.2充电弓端RFID搜索到车端电子标签后根据B2.2.4规则调整为对应的SSID及密码。
和对应车辆上STA绑定的SSID及密码一致。
B.2.2.3无线通讯的安全机制是WPA2,加密类型为AES。
B.2.2.4电动客车端的RFID标签应符合EPCCLASS1Gen2标准,SSID及密码生成规则,应
符合如下要求:
字节长度内容说明
0xAA这两个字节为标签类型区别码,表示
0-12字节
0xBB为充电专用电子标签
2-32字节保留用于扩展信息
可采用8个大小写字母或数字的
4-118字节有效数据区
ASCII码。
-RFID标签的位数不应少于96bit,按上表规则进行写入。其中低64bit转化为8个Byte,每个Byte
按照ASCII码规则对应为英文字母大小写及数字。
-EPC区的所表征的信息应具有唯一性,宜对应车牌或车载控制器序列号。
B.2.3无线传输协议及帧格式
B.2.3.1无线传输协议采用UDP(UserDatagramProtocol)
B.2.3.2帧格式
一个UDP帧包含一个CAN帧,一个CAN帧包含20个字节。
帧头发帧信帧ID数据时间戳校验
送息(ms)
模
式
0XF0XF0X0
ED0
帧头:长度2个字节,标识一个帧的开始,固定为0xFE,0xFD。
发送模式:默认为0x00。
帧信息:长度1个字节,用于标识该CAN帧的一些信息,如类型、长度等。
19
Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0
标识RTR保留保留D3D2D1D0
1000
Bit3-0:标识该CAN帧的数据长度,如二进制0100,标识本CAN帧尾4字节数据段
帧ID:长度4个字节,扩展帧有效位是29位。(如扩展帧ID号为0x12345678)
帧ID
高字节……低字节
0x120x340x560x78
数据帧:长度8个字节。有效长度由帧信息的D3~D0的值决定,无效的字节补OxOO。
数据传输采用低字节先传送的格式。
8个字节有效数据的表示方式,如
DATA1……DATA8
0x7
0x110x220x330x440x550x6670x88
6个字节有效长度的表示方式,如
DATA1……DATA8
0x0
0x110x220x330x440x550x6600x00
帧接收时间戳:单位(ms),含3个字节,上电开始计时,溢出后归0,继续计时。
校验字节:1个字节,为从帧头到接收时间戳的所有字节的异或值,byte0^byte1^……
^byte18。
B.3充电状态流程
B.3.1充电状态流程基于GB/T18487.1-2015附录B图B.3做扩展更改。在握手阶段之前,
增加WIFI连接流程,控制充电弓下降操作;在结束阶段之后,增加控制充电弓上升操作,
并最终断开WIFI链接。
B.3.2充电状态流程图
20
图B.2充电弓充电状态流程图
21
B.3.2.1无线通讯链接成功后,充电弓系统和电动客车周期性互发彼此状态,5s内收不到
对方状态信息,则报超时中止。
B.3.2.2车辆请求降弓后,车辆内部应有数字锁定措施保障车辆处于不可移动状态。直到充
电完毕,充电弓复位后,车辆的数字锁才能解锁。
B.3.2.3车辆驶离充电车位后,无线链接断开。
B.4通讯协议
B.4.1通讯协议基于GB/T27930-2015进行扩展,所有沿用GB/T18487.1-2015的充电流程环
节的交互,全部延用GB/T27930-2015的通讯协议。
B.4.2扩展的协议指令如下表
报文报文描述PGNPGN优先数据长度报文周期源地址-
代号(Dec)(Hex)权Bytems目的地址
ACS充电弓系统状态32768008000H63250弓端控制器
-车端控制器
VCS电动客车状态33024008100H61250车端控制器
-弓端控制器
AVIN充电弓申请VIN码33280008200H61250
充电机-BMS
VVINBMS回复VIN码33536008300H617250
BMS-充电机
VRP充电请求33792008400H68500车端控制器
-弓端控制器
ARR充电请求应答34048008500H68500弓端控制器
-车端控制器
弓端控制器固定地址:0x6B;车端控制器固定地址:0x6C
B.4.2.1PGN32768(008000H)ACS充电弓系统状态
报文功能:无线通讯建立链接后,充电弓以250ms周期向电动客车发送状态。
起始字节长度SPNSPN定义发送选项
或位
11字节3524充电系统状态必须项
21字节3525充电系统故障原因可选项
32字节3526实时充电电量必须项
SPN3524充电系统状态
第1-2位:充电系统状态
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第3-5位:充电弓状态
<000>:=充电弓复位完成;<001>:=充电弓下压中;<010>:=充电弓下压完成;
<011>:=充电弓上升中;<100>:=充电弓状态未知
第6-8位:充电机状态
<000>:=待机;<001>:=启动中;<010>:=充电中;<011>:=故障;<100>:=不可信。
22
SPN3525充电系统故障原因
第1位:电极温度
<0>:=正常;<1>:=温度异常
第2位:电极压力
<0>:=正常;<1>:=电极压力异常
第3位:位置状态
<0>:=正常;<1>:=位置异常
第4位:运动机构
<0>:=正常;<1>:=运动机构异常
第5位:充电系统内部通讯
<0>:=充电系统内部通讯正常;<1>:充电系统内部通讯故障
第6位:C1,C2粘连
<0>:=正常;<1>:=粘连
第7位:C5,C6粘连
<0>:=正常;<1>:=粘连
第8位:C1,C2外侧短路
<0>:=正常;<1>:=粘连
SPN3526
数据分辨率:0.1kWh/位,0kWh偏移量。
B.4.2.2PGN33024(008100H)VCS电动客车状态
报文功能:无线通讯建立链接后,电动客车以250ms周期向充电设备发送状态。
起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项
11字节3514电动客车状态:必须项
21字节3515电动客车故障原因可选项
SPN3514电动客车状态
第1-2位:电动客车状态
<00>:=正常;<
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