直流充電樁充電過程詳述（下· 專業版-002）：充電握手，絕緣檢測...
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深圳市高斯寶電氣技術有限公司新能源事業部
引言：
“充電樁之芯及其它”系列之七（詳情請點擊左下方“閱讀原文”）分享了筆者對充電控制時序T0到T3過程的理解。 今天我們将從T4聊到T11，這個過程中直流充電樁（下文簡稱“充電樁”）的“大腦”-“充電樁之核”和電動汽車電池的“大腦”-BMS（ ）之間進行握手，确認彼此身份，進行各種安全檢測，再進行身份的進一步辨識，為開始充電做好充分準備。
想一想，也真夠煩的，不就是充個電嘛，搞得這麼繁瑣！ 其實，很多技術的工程化實現，看似簡單，細思極恐。做好充電樁，除了要使用最可靠的充電模塊-“充電樁之芯”，也要确保充電過程中通信規約的正确性。魔鬼藏在細節之中。
本期内容中埋了幾個有獎回答的問題。歡迎廣大讀者回答這些問題。回答方式：加我微信或者給我發郵件，在微信或郵件中回答問題。回答正确，我就發紅包。以技術交流和紅包娛樂交朋友哈。歡迎參與！微信和郵件見本文上方的署名檔。
問題如下：
問題1：充電樁控制器是如何檢測接觸器K1、K2的？ 這需要對接觸器的細節有所了解。回答正确者将獲得微信紅包1.8元。
問題2：絕緣檢測過程中，充電樁之芯從開機到關機的時間，有沒有業内朋友記錄過？ 您的充電樁絕緣檢測花費的時間是多少？ 回答正确者将獲得微信紅包2.8元。
問題3：如何啟動絕緣檢測電路？ 是通過繼電器還是接觸器投切？ 絕緣檢測單元是單獨的一個組件，還是做到充電樁控制器裡面的？ 回答正确者将獲得微信紅包3.8元。
問題4：在絕緣檢測過程中，充電樁之芯是工作在電壓環還是電流環？ 為什麼？ 回答正确者将獲得微信紅包4.8元。
問題5：整個标準中因為安規的要求增加了很多成本。不少人認為充電樁櫃體裡面，短時間存在高壓，對人體是完全隔離的，不存在安全隐患，因此，不需要排洩放回路也沒有關系。您怎麼看？ 回答正确者獲得微信紅包5.8元。
當充電槍插進電動汽車充電插座後，在沒有任何故障的情況下，多長時間内完成物理連接？ 這個答案在18487.1給出的控制時序圖上并不能直接看起來，但是标準中規定了T0-T7的最大值：在沒有預約充電的情況下，T0-T7小于10分鐘，而其間的T5-T6小于30秒。
10分鐘，這會考驗多少人的耐心！整個充電過程從T0到T21，沒有充電之前的T0-T7就占10分鐘？ 實際上的充電樁，T0到T7都遠小于10分鐘。既然如此，為什麼在在制定标準時提出“小于10分鐘”這樣寬松的要求？ T4-T7 之間又發生了什麼？
6．充電握手啟動階段。當充電樁和電動汽車物理連接并完成上電，且電壓檢測正常後，由充電樁控制器向BMS每隔250ms定期發送一次充電機握手報文CHM（ 的意思），報文内容是充電機通信協議的版本号。BMS收到CHM報文後，每隔250ms向充電樁控制器定期發送BMS握手報文BHM（BMS 的意思），報文内容是“BMS最高允許充電總電壓”。（注：這個步驟從6開始，續上一集）
充電樁控制器和BMS之間的通信網絡采用了CAN2.0B通信協議，通信速率采用/s。在環境惡劣的場合，可采用/s通信速率。CAN物理層符合ISO 11898-1:2003、SAE J 1939-11：2006，協議層符合SAE J1939-21：2006和SAE J1939-73:2006。兩者之間握手時間如果超過5s，任何一方接收不到對方的握手報文，充電結束。5s的計時，充電樁是從K3、K4閉合開始，BMS從系統啟動（可以理解為BMS開始工作）開始。
7．雙方握手成功之後，充電樁開始檢測充電樁直流輸出的主接觸器K1、K2并判斷接觸器外側電壓是否小于10V。
如果接觸器異常，充電結束并上報故障。 奇怪的是， 這個步驟在18487.1标準的中沒有提及。這是欠妥當的。标準中和這個充電過程相關的描述如下掃描件：
上面拷屏見18487.1标準的Pg.35
上面拷屏見18487.1标準的Pg.39
問題1：充電樁控制器是如何檢測接觸器K1、K2的？ 這需要對接觸器的細節有所了解。回答正确者将獲得微信紅包1.8元。8．絕緣檢測階段。檢測K1、K2正常後，啟動絕緣檢測電路，并立即閉合K1、K2，充電樁控制器下發開機指令和檢測電壓指令給“充電樁之芯”（充電模塊的代名詞，高斯寶電氣出品），充電樁之芯輸出電壓，開始絕緣檢測。完成這個步驟就到了18487.1定義的充電控制時序的T7。
絕緣檢測需要高壓輸出給檢測電路，為此充電樁之芯短暫工作了一段時間。充電樁之芯的輸出電壓是握手過程中BHM報文給出的“BMS最高允許充電總電壓”和充電樁之芯的額定電壓二者較小值。
這讓我想到3個問題：
問題2：絕緣檢測過程中，充電樁之芯從開機到關機的時間，有沒有業内朋友記錄過？ 您的充電樁絕緣檢測時間大概是多少？ 回答正确者将獲得微信紅包2.8元。
問題3：如何啟動絕緣檢測電路？ 是通過繼電器還是接觸器？ 絕緣檢測單元是單獨的一個組件，還是做到充電樁控制器裡面的？ 回答正确者将獲得微信紅包3.8元。
問題4：在絕緣檢測過程中，充電樁之芯是工作在電壓環還是電流環？ 為什麼？ 回答正确者将獲得微信紅包4.8元。
27930标準中給出T0-T7的時間小于 10分鐘，可能是考慮到絕緣檢測過程中充電樁之芯開機所需時間？ 這個時間主要取決于充電樁之芯的軟啟動時間？ 但是軟啟動時間在能源局标準标準NB/T 33001-2010上的要求是3-8秒，也遠小于10分鐘。 絕緣檢測電路本身需要花費很多時間？ 關于絕緣檢測的細節，筆者将另文讨論。
題外話：
充電樁之芯作為充電模塊的代名詞，需要通過第三方型式試驗，第三方型式試驗依據的标準主要有兩個:1. NB/T 33001-2010：電動汽車非車載傳導式充電機技術條件; 2. NB/T 33008.1-2013電動汽車充電設備檢驗試驗規範 第1部分：非車載充電機。 .1給出的軟啟動時間檢測方法和傳統電源對軟啟動時間的定義不太一樣，如下是标準中的條文，這個是從一開機就開始計算的，不是從示波器的上升沿計時。
9．洩放充電樁直流輸出端口電壓至60V DC以下。絕緣檢測結束後，充電樁之芯停止工作，絕緣檢測電路關閉，洩放電路工作，負責洩放電阻投切的繼電器閉合; 洩放完畢，負責洩放電阻投切的繼電器斷開，直流主接觸器K1、K2斷開。
充電樁之芯模組和K1、K2及排洩放電阻、投切洩放電阻的繼電器構成了洩放回路。根據18487.1标準要求，洩放回路應在1秒内将充電接口電壓降到60V DC以下。具體條文描述如下：
上面拷屏見18487.1标準的Pg.37
充電樁裡面的洩放電阻一般是鋁殼電阻，在充電樁裡面顯得比較突出，長相如下面圖片。
充電過程中需要兩次投切洩放電阻，絕緣檢測一次，充電結束一次。這裡就有了第5個問題：
問題5：整個标準中因為安規的要求增加了很多成本。不少人認為充電樁櫃體裡面，短時間存在高壓，對人體是完全隔離的，不存在安全隐患，因此，不需要排洩放回路也沒有關系。你怎麼看？ 回答正确者獲得微信紅包5.8元。
充電樁控制器在軟件上判斷K1、K2的外側電壓是否為60V以下，從洩放電路投切開始計時，5秒内達到60V以下，斷開洩放電路的接觸器，斷開充電樁DC主回路接觸器K1、K2。超過5秒不小于60V，視為充電故障。
“充電樁之芯”可以根據用戶需要增加智能放電功能，在模塊關機之後1秒内将模塊輸出端口電壓降到60V以下。這樣可以節省充電樁的成本和布線空間。
10．充電握手辯識。當充電樁控制器和BMS之間通過握手确定，并确定絕緣檢測正常後，充電樁控制器和BMS之間互發辨識報文。
充電樁控制器每隔250ms定期發送一次充電機辨識報文CRM（ 的意思）給BMS，用于确認充電機和BMS之間通信鍊路正确。報文内容是充電機通信協議的版本号。BMS收到CRM報文後，每隔250ms向充電樁控制器定期發送BMS握手辨識報文BRM（BMS 的意思），報文内容是車輛辨識信息，包括協議版本，電池類型、容量、電池電壓、VIN代碼。充電握手辨識階段的詳細流程在27930标準中有明确定義：
總結上述過程，硬件上，負責絕緣檢測電路投切的繼電器開通和關斷，負責洩放電路投切的繼電器開通和關斷，主回路接觸器K1、K2開通和關斷，充電樁之芯開機又關機，主要目的是實現絕緣檢測及随之而來的高壓洩放。軟件上，充電樁控制器和BMS按照定義的流程互發充電握手CHM和BHM報文，接着又互發充電握手辨識報文CRM和BRM，為下一步的充電參數配置和充電做好充分準備。
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