充電樁和電動汽車之間完成了物理連接、絕緣檢測、電壓泄放、充電握手及握手辨識之后,進行到“充電參數(shù)配置階段”、“充電階段”和“充電結(jié)束階段”。

11. 充電參數(shù)配置階段。BMS定期發(fā)送BCP(電池充電參數(shù) )報文給充電樁控制器,充電樁控制器定期發(fā)送CTS(充電機時間同步信息)和CML(充電機最大輸出能力)報文給BMS。BMS判斷充電機參數(shù)合適,閉合電動汽車內(nèi)部的接觸器K5、K6,電動汽車開始負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的絕緣檢測。充電樁控制器判斷充電電壓正常,閉合直流接觸器K1、K2。 ?至此,充電系統(tǒng)的直流回路才“通暢”起來。?

這個階段里,其實涉及到的通信報文并不止是BCP、CTS、CML,還有BRO和CRO,其中,CTS報文是可選的。BMS發(fā)送 BRO (電池充電準(zhǔn)備就緒)SPN 2829=0X00報文給充電樁控制器,SPN 2829=0X00表示電池沒有準(zhǔn)備好充電,因為接下來有車輛硬件上有K5、K6的閉合及啟動車輛的絕緣檢測。完成了硬件動作后,BMS發(fā)送BRO ?SPN 2829=0XAA,表示電池已準(zhǔn)備就緒。同樣的,充電樁在硬件上動作之前也相應(yīng)地發(fā)送CRO(充電機輸出準(zhǔn)備就緒)報文給BMS。

這些報文的發(fā)送次序如下圖:

BCP報文信息包括單體電池的電池最高允許充電電壓、最高允許充電總電壓、最高允許充電電流、標(biāo)稱總能量、最高允許溫度、SOC、當(dāng)前電壓等。CML報文信息包括最高輸出電壓、最低輸出電壓、最大輸出電流、最小輸出電流。顯然,充電前交互這些信息是必要。

在充電樁K1、K2閉合之前,有一個“預(yù)充階段”,見27930標(biāo)準(zhǔn)Pg.29充電流程圖,就是說在充電接通充電回路之前,充電樁之芯先設(shè)定一個電壓工作起來,該電壓比電池電壓小1-10V。?

12.充電階段。 充電樁之芯按照預(yù)充電電壓輸出電壓之后,K1、K2和K5、K6都已經(jīng)閉合,充電就算開始了。BMS開始定期發(fā)送BCL(電池充電需求)報文和BCS(電池充電總狀態(tài))報文給充電樁控制器,充電樁控制器定期發(fā)送CCS(充電機狀態(tài))報文給BMS。接收報文超時,充電結(jié)束。?充電階段,BMS還定期發(fā)送BSM(電池狀態(tài)信息)、BMV(電池電壓)、BMT(電池溫度)、BSP(電池預(yù)留)等報文給充電樁控制器。

27930標(biāo)準(zhǔn)對每種報文進行了說明。

關(guān)于充電樁控制器發(fā)出的CCS報文和BMS發(fā)出的BCL報文很重要,摘錄原條文如下:

充電樁之芯(直流充電模塊)、充電樁之核(充電樁控制器)的BMS之間的關(guān)系可以理解為主從關(guān)系。充電系統(tǒng)的“主腦”是BMS,“從腦”是充電樁之核,充電樁之芯被動地接受充電樁之核的指令以確定其工作模式(恒壓或恒流),充電電壓和充電電流。 BMS發(fā)送電池能接受的“電壓需求”,“電流需求”和“工作模式”指令給充電樁之核,充電樁之核進行處理,發(fā)送相應(yīng)指令給各充電樁之芯。因為直流充電樁一般是由多個充電樁之芯組成,充電樁之核需要將總電流需求除以充電樁之芯個數(shù)得到各充電樁之芯的充電電流,然后再下發(fā)該“充電電流”指令給各充電樁之芯。該指令電流如果大于充電樁之芯的最大輸出電流,充電樁之芯按其最大輸出電流輸出,否則,按指令電流輸出。

在研讀關(guān)于BCL報文的這段條文時,我有下面6個問題:

問題1. 為什么有這樣的表述: “當(dāng)電壓需求或電流需求為0時,充電機按最小輸出能力輸出。

既然電池不需要充電了,仍然允許充電機輸出電流,為什么不要求充電機電流是0??

問題2. BCL條文表格下方的說明提到了數(shù)據(jù)分辨率、偏移量,這怎么理解? 這是否給充電樁之芯輸出電壓和輸出電流的實際大小帶來誤差??

問題3. 在充電過程中,鋰電池的充電電壓是逐漸增加的。在電池還沒有被充滿之前,接受恒流充電,充電樁之芯工作在恒流模式,電池快充電滿之后,接受恒壓充電,充電樁之芯工作在恒壓模式。但是,MS是基于什么來判斷接受恒壓或恒流充電? ?

問題4. 假如BMS給出的充電電流需求是135A,每個充電樁之芯在200V-600V之間輸出25A電流,充電樁上安裝有6個充電樁之芯。在正常充電過程中,突然拔出一個充電樁之芯(充電樁之芯可以支持熱插拔),會發(fā)生什么? ? ?

問題5. 假如BMS給出的電流需求是135A, 但充電樁之芯當(dāng)前狀態(tài)下的輸出電流是0A,標(biāo)準(zhǔn)中要求多長時間內(nèi)充電樁之芯的電流可以達到135A? ? ? ?

上面第5個問題,在184887.1中有一段條文作出規(guī)定:

問題6. ?但是上面這段條文中的△I/dlmin s是什么含義? 條文中說明了dlmin為最小充電速率,怎么理解? ?

13.充電結(jié)束階段。一旦充電結(jié)束條件滿足,充電樁控制器發(fā)送CST(充電機中止充電)報文給BMS,讓BMS確認(rèn)充電機即將結(jié)束充電以及結(jié)束充電原因。BMS發(fā)送BST(BMS中止充電)報文給充電樁控制器,讓充電機確認(rèn)BMS將發(fā)送中止充電報文以令充電機結(jié)束充電過程以及結(jié)束充電原因。隨后,兩者互發(fā)統(tǒng)計數(shù)據(jù)報文BSD和CSD。當(dāng)電流值降到5A以下之后,充電樁斷開K1、K2,投切泄放電壓電路,BMS斷開K5、K6。 充電樁控制器確認(rèn)收到BSD報文后斷開K3、K4,電子鎖解鎖。BMS確認(rèn)收到CSD報文后進入休眠狀態(tài)。