一、充電樁結構

充電樁內部主要有充電樁控制器、計費單元、充電機等模塊組成，主要采用CAN總線通訊。其中充電控制器與外部BMS進行通訊，主要完成充電握手等充電過程。

圖1  充電樁內部架構

二、充電樁行業CAN總線測試要求

1、協議一致性

       充電機控制器與BMS之間CAN總線通訊必須滿足《34658-2017電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的協議一致性測試》，以此驗證充電功能是否正常。

       如果沒有通過該項目測試，將導致車樁充電時出現充電故障，充不上電乃至更大程度的安全隱患問題。

        注：具體要求解讀如《充電樁標準解讀》所示。

2、國網標準物理層測試要求

       充電樁的充電控制器與BMS通訊是采用CAN總線，必須滿足《QGDW1591-2014電動汽車非車載充電機檢驗技術規范》規定了物理層及鏈路層測試內容：

l物理層測試項目：傳輸速率測試、信號幅值測試、總線延時測試、總線利用率測試、總線錯誤率測試、終端電阻變化測試、報文壓力測試、抗干擾測試

l鏈路層測試項目：幀格式測試、協議數據單元測試、協議數據單元PDU 格式測試、參數組編號 PGN 測試、傳輸協議功能測試、地址分配測試。

       如果沒有通過該部分功能測試，將無法通過國網招標，以及在充電樁協議通訊的底層出現信號質量問題，影響后續充電進程。

       注：具體要求解讀如《充電樁標準解讀》所示。

3、充電樁及充電堆底層調試

       充電樁運行是強電磁干擾環境，造成共模干擾串擾到總線上從而導致通訊錯誤，出現大量錯誤幀，使通訊出現故障或者整個充電樁崩潰無法運行。所以需要關注CAN總線幅值、波形、邊沿、共模信號等細節，從而保證信號穩定。

       充電堆是多樁進行充電，總體通訊在同一條CAN總線上，需要關注負載率測試。

圖 2  充電樁測試波形截圖

三、CANScope測試應用方案

1、測試連接

       充電樁控制器通過槍頭引出通信線，接到外部BMS，槍頭通信線標識符是S+、S-，通過與BMS連接進行充電握手等通訊工程。進行測試時，由于槍頭的通信線不方便引出，所以CANScope主要接在充電控制器的輸出端，S+接CAN_H，S-接CAN_L，直接在PC上位機上進行自動化協議一致性測試。

       DC+和DC-閉合是用于檢測電池電壓，測試的時候當BMS（CANScope）發送BCP報文時：

l如果是2011標準的樁，一般會自動跳過該階段，測試流程繼續往下運行；

l如果是2015標準的樁，測試流程到BCP報文的時候，用戶需要在樁體內部手動閉合DC+和DC-，使充電樁進行電池電壓檢測，使流程往下運行

       注：協議一致性測試不用接BMS和負載，架構圖僅為了說明充電樁和外部設備連接架構。

圖 3  CANScope應用測試連接

2、CANScope應用功能

1)全自動協議一致性測試，可導出測試報表

       用戶只需按照應用測試連接（負載或BMS可以不連接），打開軟件測試頁面，自定義勾選必要的測試項目，點擊開始測試并可完成整個自動化測試流程，并提供測試報表。

       特別是在充電樁安裝以后，如果現場出現通訊問題，充電樁測試系統不具備便攜性，而CANScope可方便攜帶出差，到現場解決因為充電協議出錯而導致的故障問題。

圖4  協議一致性測試頁面

2)國網標準物理層測試更好補充

       用戶只需按照應用測試連接（負載或BMS可以不連接），打開設備并運行充電樁，采集充電過程的報文和波形，便可逐項測試物理層測試測試，覆蓋國網標準在物理層測試的要求。充電樁測試系統一般只關注應用層協議測試，所以CANScope是底層測試的最好補充，是當前CAN總線測試

       注：底層測試詳細功能請打開ZLG致遠電子CANScope測試軟件進行瀏覽。

圖 5  物理層測試

3)底層測試

       CANScope主打底層測試，是當前市面上唯一一款波形和報文同步首發的CAN總線測試分析設備，可用戶充電樁開發時出現的CAN總線通訊錯誤問題，直接定位錯誤節點，找出錯誤原因，加速開發進程。

圖6  CANScope底層測試插件

        注：底層測試詳細功能請打開ZLG致遠電子CANScope測試軟件進行瀏覽。