示波器國標(biāo)充電樁控制響應(yīng)時間測試

在充電樁系統(tǒng)中，控制命令發(fā)出到電源響應(yīng)的時間是新國標(biāo)嚴(yán)格要求的測試項目，但準(zhǔn)確測試這一項目絕非易事。首先這是一段長達(dá)數(shù)秒的波形，而時間起點難以定位，我們要基于整整數(shù)秒的波形精準(zhǔn)觸發(fā)出指定ID號、指定數(shù)據(jù)位的CAN信號。

一、充電樁國標(biāo)關(guān)于控制響應(yīng)時間的要求：

直流充電樁國標(biāo)QGDW1233-2014電動汽車非車載充電機(jī)通用要求規(guī)定：

1、控制命令軟啟動要求

充電樁應(yīng)具備軟啟動功能，軟啟動時間為3~8s；

2、充電機(jī)輸出響應(yīng)要求

針對輸出電流控制時間，在自動充電狀態(tài)下，充電機(jī)應(yīng)能快速響應(yīng)蓄電池管理系統(tǒng)的電流控制，控制時間不應(yīng)低于表1的要求。

表1 輸出電流控制要求

電流變化值ΔI

A

上升控制時間

s

下降控制時間

s

≤20

2

2

20＜ΔI≤125

5

3

125＜ΔI≤250

10

5

因此，在充電樁中，對電源模塊的啟動控制響應(yīng)時間和輸出電流變化時的控制響應(yīng)時間的測量是非常必要的，它也是決定充電樁是否符合國標(biāo)的重要因素之一。

二、如何測量充電樁的控制響應(yīng)時間？

在充電樁系統(tǒng)中，充電機(jī)控制器和電源模塊之間為CAN通信，當(dāng)充電機(jī)控制器發(fā)出CAN報文指令，電源模塊接收到指令后并響應(yīng)，這一段的控制響應(yīng)時間該如何測量呢？我們來總結(jié)一下國標(biāo)的要求：

測試項目的核心要求：

1、要求使用CAN協(xié)議觸發(fā)；

2、要求最長10s的波形；

那么，測試項目對測試設(shè)備的具體要求為：

1、設(shè)備必須擁有CAN協(xié)議觸發(fā)的功能，同時以CAN的常規(guī)波特率計算（250kb/s），如果需要準(zhǔn)確觸發(fā)，采樣率至少需要20倍（250k/s*20=5Mb/s）

2、對單通道存儲深度的需求為5Mb/s*10s=50M

結(jié)論：測試設(shè)備必須支持CAN觸發(fā)的情況下，通道存儲深度大于50Mpts，否則無法準(zhǔn)確測試此項目。

以ZDS2024Plus示波器為例，搭建現(xiàn)場測試環(huán)境如下：

通道1選用差分探頭測試充電控制器與電源模塊之間的CAN報文，通道2選用電流探頭測試電源模塊輸出線路上的電流變化。

ZDS2024Plus示波器具備CAN協(xié)議觸發(fā)功能，可對CAN總線的類型、波特率、采樣位置進(jìn)行設(shè)置，同時對觸發(fā)的模式、ID號、數(shù)據(jù)位進(jìn)行精確設(shè)置，保證特定的CAN信號精準(zhǔn)觸發(fā)。CAN協(xié)議觸發(fā)設(shè)置如下圖：

設(shè)置存儲深度為250M，時基為500ms/div,觸發(fā)并解碼如下：

通道1檢測到充電機(jī)控制器發(fā)出的特定ID幀并觸發(fā)，通道3檢測電源模塊響應(yīng)輸出電流的啟動位置或變化轉(zhuǎn)折點（圖中所測為輸出電壓曲線），通過光標(biāo)測量通道1觸發(fā)的位置到通道3開始上升的位置，有圖知ΔX=3.580s即為充電樁的控制響應(yīng)時間。

三、總結(jié)

在充電樁系統(tǒng)中，主控模塊通過特定ID的CAN命令啟動電源，從CAN控制命令發(fā)出到電源啟動輸出的響應(yīng)時間是一項重要參數(shù)，但由于CAN總線上摻雜著很多其它的通信幀，且從CAN命令發(fā)出到電源啟動輸出大概需要3秒的長時間，因此既需要示波器能根據(jù)特定的CAN ID幀來觸發(fā)，又要能夠捕獲足夠長時間的數(shù)據(jù)，才能完整觀察到電源啟動輸出的信號，并依此計算出兩者時間差，這就要求示波器具備非常高的存儲深度，并且能夠根據(jù)特定的CAN信號來觸發(fā)，兩者缺一不可。