CN111762050A - 一种电动汽车bms和直流充电桩双向测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，包括直流充电桩输入端口和电动汽车输出端口，直流充电桩输入端口与电动汽车输出端口之间设置有CAN收发模块，母线直流电压源U0、电阻和绝缘监测单元。本发明还公开了一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法。本发明采用同一种电路，通过控制开关开合和系统参数分别对电动汽车BMS和直流充电桩进行模拟测试，解决了电动汽车BMS测试设备和直流充电桩测试设备独立配置的缺点，简化了测试系统及操作方式，增加了充电桩与BMS充电过程中监控功能，分析充电桩与BMS互联互通和协议一致性，实现了模拟BMS和充电桩的测试功能以及充电过程监控分析功能。
Description
技术领域
本发明涉及种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统及方法，属于电动汽车充电控制领域。
背景技术
近年来，我国机动车数量的大幅增长，城市交通拥堵日益加剧，汽车尾气成为城市空气污染的主要来源。为缓解空气污染，减少传统燃油汽车尾气带来的环境问题。随着电动汽车技术的快速进步和国家政策的推动发展，新能源汽车的市场保有量正在快速提升。作为新能源汽车的基础配套设施，充电桩的建设成为了促进我国汽车转型升级，助力绿色交通的一项重要工作。
由于我国电动汽车的普及速度非常迅速，加上我国的电动汽车标准更新快速，充电桩设计生产企业与新能源车企对标准的解读不同，不同型号的电动汽车与不同的充电桩之间不能充电的问题一直困扰着很多企业。目前阶段电动汽车的续航里程不高，充电需求频繁，充电兼容性和安全性问题已成为行业关注的重点。尤其是公共充电场所的充电桩的互操作性和安全性最为突出，虽然一些充电桩已通过实验室的测试，但是实际现场安装后以及使用一段时间后的充电桩质量却无法保证。部分器件在经过多次使用和实际恶劣的环境等影响后容易造成充电故障、保护功能失效等情况，甚至会导致在充电过程中漏电、触电等危险情况。目前业内便携式交流充电桩测试设备发现功能单一、测试操作繁琐、体积和重量不便于携带等问题。
发明内容
本发明的目的，本专利提出的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统及方法,满足标准测试要求，又能够实现轻便和智能测试功能。
本发明所采用的技术方案是：
一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，包括直流充电桩输入端口和电动汽车输出端口，直流充电桩输入端口与电动汽车输出端口之间设置有CAN收发模块，母线电压源U0、电阻、负载单元、接入电压源和绝缘监测单元。
电阻包括可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；
直流充电桩输入端口包括直流母线正极输入端口DC0+、直流母线负极输入端口DC0-、接地线输入端口PE0、充电桩连接确认输入端口CC01、电动汽车连接确认输入端口CC02、通信总线正极输入端口S0+、通信总线负极输入端口S0-、辅助电源正极输入端口A0+、辅助电源负极输入端口A0-；
电动汽车输出端口包括直流母线正极输出端口DC+、直流母线负极输出端口DC-、接地线输出端口PE、充电桩连接确认输出端口CC1、电动汽车连接确认输出端口CC2、通信总线正极输出端口S+、通信总线负极输出端口S-、辅助电源正极输出端口A+、辅助电源负极输出端口A-；
所述直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间串联连接直流接触器S1（单刀双掷开关）和直流接触器S2（单刀双掷开关），直流接触器S1和直流接触器S2 为单刀双掷，直流接触器S1的两个接触点分别设置在第一连接线（直流母线的火线）和第二连接线（直流母线的地线）上，直流接触器S2的两个接触点分别设置在第一连接线和第二连接线上；
直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间通过第一连接线连接；
直流母线负极输入端口DC0-与直流母线负极输出端口DC-之间通过第二连接线连接；
接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间的设置的第三连接线上串联直流接触器S3;
辅助电源负极输入端口A0-与辅助电源负极输出端口A-之间通过第九连接线连接；
辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+的第八连接线上串联直流接触器S4；直流接触器S4为单刀双掷开关，直流接触器S4的两个接触点分别设置在第八连接线上和第九连接线上；
充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1通过第四连接线连通；
电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2通过第五连接线连通；
通信总线正极输入端口S0+与通信总线正极输出端口S+通过第六连接线连通；
通信总线负极输入端口S0-与通信总线负极输出端口S-通过第七连接线连通；
母线电压源U0和绝缘监测单元（测量DC0+与 DC0-之间、DC0+与PE之间的电阻值）并联在第一连接线和第二连接线之间；可调电阻R1通过开关S5串联连接在第一连接线与第三连接线之间，可调电阻R2通过开关S6串联在第二连接线与第三连接线之间；
绝缘监测单元并联在第一连接线与第三连接线之间；12V的接入电压源的负极与第三连接线连接， 接入电压源包括电压源U1和电压源U2，电压源U1的正极通过电阻R3连接第五连接线，电压源U2的正极通过R5连接在第四连接线上；电阻R4通过开关S7串联连接在第三连接线与第四连接线之间；电阻R6通过开关S8串联第三连接线与第五连接线之间；
通用CAN收发模块并联在第六连接线与第七连接线之间；
负载单元通过开关S9并联连接在第八连接线与第九连接线之间；
辅助电源U3通过开关S10并联连接在第八连接线与第九连接线之间。
电动汽车连接确认输入端口CC02和电动汽车连接确认输出端口CC2都连接有保护电阻，保护电阻为1kΩ。
绝缘监测单元为电桥平衡式绝缘监测仪IMD。
一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，充电过程进行漏电测试，模拟电动汽车功能测试直流充电机，并进行充电机绝缘自检测试，串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备。
模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，具体包括以下步骤，
S101, 设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1为低电压，电压源U2和辅助电源U3为高电压，闭合开关S8将电阻R6串联在第五连接线与第三连接线之间，闭合开关S10使辅助电源U3给电动汽车BMS供电；
S102,将输出侧通过标准充电枪头插入到电动汽车直流充电插座，充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1通过并联电阻Rx与第三连接线连接，电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2通过电动汽车内部电阻串联在接入电压源上；
S103,检测充电桩连接确认输出端口CC1对接地线输出端口PE的电压V1和电动汽车连接确认输出端口CC2对接地线输出端口PE的电压V2，当电压V1和电压V2均超过或者等于充电连接阈值时，则判定充电枪与电动汽车已连接；
S104, 检测到充电枪与电动汽车已连接后,闭合开关S10将辅助电源U3输出到第八连接线和第九连接线，CAN收发模块依据充电协议发送充电握手报文，当收到BMS报文后将进入标准充电，依据充电需求设置母线电压源U0的输出电压，闭合直流接触器S2使母线电压源U0与动力电池连接，给电动汽车充电。
充电过程进行漏电测试，具体包括以下步骤，
S201，充电过程中闭合开关S5将可调电阻R1并联在第一连接线与第三连接线之间，充电过程中闭合开关S6将电阻R2并联连接在第二连接线与第三连接线之间；调节直流母线对地之间的电阻，检查电动汽车是否发送绝缘故障报文和停止充电报文和动力电池端接触器断开状态，检测电动汽车告警保护响应；
S202，监测绝缘监测单元的测量值与电动汽车绝缘检测值的误差；
S203，模拟发送充电机故障报文和非标准格式的错误报文检查电动汽车BMS响应报文的规范性，解析并判定BMS报文。
模拟电动汽车功能，测试直流充电机，具体包括以下步骤，
S301，设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1和辅助电源U3为高电压，电压源U2为低电压，闭合直流接触器S1、开关S3和直流接触器S4，将充电枪插到测试系统的充电插座上，当检测到电动汽车连接确认输入端口CC02对地电压超过或者等于充电电压阈值时，则判定充电枪已连接；
S302，控制充电枪内机械锁开关和开关S7断开和闭合，通过检测充电桩连接确认输入端口CC01对接地线输入端口PE0电压判定充电枪状态；
S303，充电机开始充电，CAN收发模块模拟电动汽车BMS发送充电握手信息，等待充电机绝缘自检后调节母线电压源U0模拟当前电池电压，CAN收发模块发送电池状态和充电需求报文。
进行充电机绝缘自检测试，具体包括以下步骤，
S401,闭合开关S5将可调电阻R1串联在第一连接线对地线之间，或者闭合开关S6将可调电阻R2串联在第二连接线对地线之间，设置可调电阻R1或者可调电阻R2的电阻值，分别模拟直流母线正极对地和直流母线负极对地之间的绝缘电阻值，根据充电机通信报文和母线输出保护动作时间判定充电机保护能力；
S402,计算绝缘监测单元的测量值与充电机绝缘检测值的误差；
S403,充电过程中断开开关S7模拟充电枪断开，检查充电机输出电压低于保护电压阈值的保护响应时间；
S404,CAN收发模块通过发送模拟电动汽车电池故障报文，检查充电机输出低于保护电压阈值的保护时间；
S405,充电过程中闭合开关S9将负载单元接入到第八连接线与第九连接线之间，测量辅助电源U3的电压和电流是否满足标准阈值要求。
将电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备具体包括以下步骤，
闭合直流接触器S1、直流接触器S2、开关S3和直流接触器S4，将直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间短接，接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间短接，辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+之间短接，将输入与输出短接，断开开关S7、开关S8、开关S9和开关S10，断开电压源U1、电压源U2和母线电压源U0；充电过程中监控电动汽车与充电机之间的CAN报文、各条线路的电压和电流，当检测到电动汽车发送故障报文或者停止充电报文时，进入保护状态，停止直流母线输出，打开直流接触器S1和直流接触器S2（直流接触器S1和直流接触器S2的触点与第二连接线相连接）。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果包括：
本发明公开一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，采用同一种电路，通过控制开关开合和系统参数分别对电动汽车BMS和直流充电桩进行模拟测试，解决了电动汽车BMS测试设备和直流充电桩测试设备独立配置的缺点，简化了测试系统及操作方式，增加了充电桩与BMS充电过程中监控功能，分析充电桩与BMS互联互通和协议一致性，实现了模拟BMS和充电桩的测试功能、充电过程监控分析功能。
本申请提供了一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，依据电动汽车传导标准，通过共用部分电气硬件电路和协议，将电动汽车BMS和直流充电桩的CAN协议通信和互操作测试集成在一个便携的测试系统中，实现分别模拟直流充电桩和电动汽车对BMS和直流充电桩进行测试，将此设备串联在电动汽车和充电桩之间可实现充电过程的监控功能，即同时监测充电过程中的充电桩和BMS状态，测试设备功能齐全，测试过程简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，包括直流充电桩输入端口和电动汽车输出端口，直流充电桩输入端口与电动汽车输出端口之间设置有CAN收发模块（CAN协议通信收发模块），母线电压源U0、电阻、负载单元、接入电压源和绝缘监测单元。电阻包括可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；
直流充电桩输入端口包括直流母线正极输入端口DC0+、直流母线负极输入端口DC0-、接地线输入端口PE0、充电桩连接确认输入端口CC01、电动汽车连接确认输入端口CC02、通信总线正极输入端口S0+、通信总线负极输入端口S0-、辅助电源正极输入端口A0+和辅助电源负极输入端口A0-；
电动汽车输出端口包括直流母线正极输出端口DC+、直流母线负极输出端口DC-、接地线输出端口PE、充电桩连接确认输出端口CC1、电动汽车连接确认输出端口CC2、通信总线正极输出端口S+、通信总线负极输出端口S-、辅助电源正极输出端口A+和辅助电源负极输出端口A-；
所述直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间串联连接直流接触器S1（单刀双掷开关）和直流接触器S2（单刀双掷开关），直流接触器S1和直流接触器S2 为单刀双掷开关，直流接触器S1的两个接触点分别设置在第一连接线（直流母线的火线）和第二连接线（直流母线的地线）上，直流接触器S2的两个接触点分别设置在第一连接线和第二连接线上；
直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间通过第一连接线连接；
直流母线负极输入端口DC0-与直流母线负极输出端口DC-之间通过第二连接线连接；
接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间的设置的第三连接线上串联直流接触器S3;
辅助电源负极输入端口A0-与辅助电源负极输出端口A-之间通过第九连接线连接；
辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+的第八连接线上串联直流接触器S4；直流接触器S4为单刀双掷开关，直流接触器S4的两个接触点分别设置在第八连接线上和第九连接线上；
充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1通过第四连接线连通；
电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2通过第五连接线连通；
通信总线正极输入端口S0+与通信总线正极输出端口S+通过第六连接线连通；
通信总线负极输入端口S0-与通信总线负极输出端口S-通过第七连接线连通；
0~1kV可调母线电压源U0和绝缘监测单元（测量DC0+与DC0-母线之间、DC0+与PE之间的电阻值，使用电桥平衡式绝缘监测仪IMD）并联在第一连接线和第二连接线之间；可调电阻R1通过开关S5串联连接在第一连接线与第三连接线之间，可调电阻R2通过开关S6串联在第二连接线与第三连接线之间；
绝缘监测单元（电桥平衡式绝缘监测仪IMD）并联在第一连接线与第三连接线之间；12V的接入电压源的负极与第三连接线连接， 接入电压源包括电压源U1和电压源U2，电压源U1的正极通过1kΩ电阻R3连接第五连接线，电压源U2的正极通过电阻R5连接在第四连接线上；1kΩ电阻R4通过开关S7串联连接在第三连接线与第四连接线之间；1kΩ电阻R6通过开关S8串联在第三连接线与第五连接线之间；
采用符合ISO 11898-1:2003、SAE J1939-11:2006中关于物理层的规定的通用CAN收发模块（CAN2.0B收发模块）并联在第六连接线与第七连接线之间；
12V/10A的负载单元通过开关S9并联连接在第八连接线与第九连接线之间；
12V辅助电源U3通过开关S10并联连接在第八连接线与第九连接线之间，见附图1。
CAN模块、母线电压源U0、电阻分别在测试直流充电机、电动汽车BMS和充电过程监控中担任不同作用，参见表1。
表1
电动汽车连接确认输入端口CC02和电动汽车连接确认输出端口CC2都连接有保护电阻，保护电阻为1kΩ。
绝缘监测单元为电桥平衡式绝缘监测仪IMD。
一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法， 模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，充电过程进行漏电测试，模拟电动汽车功能测试直流充电机，并进行充电机绝缘自检测试，串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备。
模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，具体包括以下步骤，
S101, 设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1为低电压，电压源U2和辅助电源U3为高电压，U1=0V、U2=12V、辅助电源U3=12V，闭合开关S8将电阻R6串联在第五连接线与第三连接线之间，闭合S10使辅助电源U3给电动汽车BMS供电；
S102,将输出侧通过标准充电枪头插入到电动汽车直流充电插座，充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1通过500Ω并联电阻Rx（充电枪内1kΩ电阻和电动汽车内部1kΩ电阻并联）与第三连接线连接，电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2通过电动汽车内部1kΩ电阻串联在12V的接入电压源上；
S103,测试系统检测充电桩连接确认输出端口CC1对接地线输出端口PE的电压V1和电动汽车连接确认输出端口CC2对接地线输出端口PE的电压V2，当电压V1和电压V2均超过或者等于充电连接阈值时，则判定充电枪与电动汽车已连接；
S104, 检测到充电枪与电动汽车已连接后,闭合开关S10将辅助电源U3输出到第八连接线和第九连接线，CAN收发模块依据充电协议发送充电握手报文，当收到与标准一致的BMS报文后将进入标准充电，依据充电需求设置母线电压源U0的输出电压，闭合直流接触器S2使母线电压源U0与动力电池连接，给电动汽车充电；
检测到充电桩连接确认输出端口CC1对接地线输出端口PE的电压为U2*Rx/(R5+Rx)=4V和电动汽车连接确认输出端口CC2对接地线输出端口PE电压为12V*R6/(R6+1kΩ)=6V时则判定充电枪与电动汽车已连接。检测到接入电动汽车后闭合开关S10将12V辅助电源U3输出给A+/A-，CAN模块依据充电协议发送充电握手报文，当收到与标准一致的BMS报文后将自动进入标准充电流程，即依据充电需求设置母线电压源U0的输出电压，闭合高压接触器S2使母线电压源U0与动力电池连接，给电动汽车充电。
充电过程进行漏电测试，具体包括以下步骤，
S201，充电过程中闭合开关S5将可调电阻R1并联在第一连接线与第三连接线之间，充电过程中闭合开关S6将可调电阻R2并联连接在第二连接线与第三连接线之间；调节直流母线对地之间的电阻，改变母线对地的绝缘电阻值Ry(即调节可调电阻R1和可调电阻R2的阻值，实现直流母线对地之间的绝缘电阻值Ry的调节)，分别模拟Ry> 500Ω/V；100Ω/V < Ry≤ 500 Ω/V；Ry ≤ 100 Ω/V，检查电动汽车是否发送绝缘故障报文和停止充电报文和动力电池端接触器断开状态，检测电动汽车告警保护响应能力；
S202，监测绝缘监测单元的测量值与电动汽车绝缘检测值的误差；
S203，模拟发送充电机故障报文和非标准格式的错误报文检查电动汽车BMS响应报文的规范性，根据GB/T 28930-2015标准解析并判定BMS报文的格式、周期、时序、响应速度和准确性；
紧急故障时通过断开开关S2将直流电压切断，调节可调电阻R1、可调电阻R2为1k欧姆，闭合开关S5和开关S6将直流母线电压通过可调电阻R1、可调电阻R2进行泄放，当母线电压降低至30V以下后再断开开关S5和开关S6，从而保护测试人员安全。
模拟电动汽车功能，测试直流充电机，具体包括以下步骤，
S301，设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1和辅助电源U3为高电压，电压源U2为低电压，U1=12V、U2=0V、辅助电源U3=12V，闭合直流接触器S1、开关S3和直流接触器S4，将充电枪插到测试系统的充电插座上，当检测到电动汽车连接确认输入端口CC02对地电压超过或者等于充电电压阈值时，为6V时，则判定充电枪已连接。
S302，控制充电枪内机械锁开关和开关S7断开或者闭合，通过检测充电桩连接确认输入端口CC01对接地线输入端口PE0电压判定充电枪状态（表2）：
表2
S303，充电机开始充电，CAN收发模块模拟电动汽车BMS发送充电握手信息，等待充电机绝缘自检后调节母线电压源U0模拟当前电池电压，CAN收发模块发送电池状态和充电需求报文。
进行充电机绝缘自检测试，具体包括以下步骤，
S401闭合开关S5将可调电阻R1串联在第一连接线对地线之间，或者闭合开关S6将可调电阻R2串联在第二连接线对地线之间，设置可调电阻R1或者可调电阻R2的电阻值，分别模拟直流母线正极对地和直流母线负极对地之间的绝缘电阻值，根据充电机通信报文和母线输出保护动作时间判定充电机保护能力；
S402,计算绝缘监测单元的测量值与充电机绝缘检测值的误差；
S403,充电过程中断开开关S7模拟充电枪断开，检查充电机输出电压低于保护电压阈值（本实施例60V）的保护响应时间；
S404,CAN收发模块通过发送模拟电动汽车电池故障报文，检查充电机输出低于保护电压阈值60V的保护时间；
S405,充电过程中闭合开关S9将10A负载单元接入到第八连接线与第九连接线之间，测量辅助电源U3的电压和电流是否满足标准阈值要求，即12V/10A的标准要求。
串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备具体包括以下步骤，
闭合直流接触器S1、直流接触器S2、开关S3和直流接触器S4（闭合直流接触器S1、直流接触器开关S2和直流接触器S4，是指将输入端与对应输出端直接短接），将直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间短接，接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间短接，辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+之间短接，断开开关S7、开关S8、开关S9和开关S10，断开电压源U1、电压源U2和母线电压源U0；充电过程中只监控电动汽车与充电机之间的CAN报文、各条线路的电压和电流，不影响检测点信号。此设备用以监控对应充电机与电动汽车之间各信号点的状态以及报文是否满足标准要求。此外，当检测到电动汽车发送故障报文或者停止充电报文时，进入保护状态，即：充电机没有在100ms内停止输出时，设备自动停止直流母线输出，打开直流接触器S1和直流接触器S2（指输入端与对应输出端不短接），防止电池过充。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组间可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组间组合成一个模块或单元或组间，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。
在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的方法。
以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，其特征在于，包括直流充电桩输入端口和电动汽车输出端口，直流充电桩输入端口与电动汽车输出端口之间设置有CAN收发模块、母线电压源U0、电阻、负载单元、接入电压源和绝缘监测单元；
电阻包括可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；
直流充电桩输入端口包括直流母线正极输入端口DC0+、直流母线负极输入端口DC0-、接地线输入端口PE0、充电桩连接确认输入端口CC01、电动汽车连接确认输入端口CC02、通信总线正极输入端口S0+、通信总线负极输入端口S0-、辅助电源正极输入端口A0+和辅助电源负极输入端口A0-；
电动汽车输出端口包括直流母线正极输出端口DC+、直流母线负极输出端口DC-、接地线输出端口PE、充电桩连接确认输出端口CC1、电动汽车连接确认输出端口CC2、通信总线正极输出端口S+、通信总线负极输出端口S-、辅助电源正极输出端口A+和辅助电源负极输出端口A-；
直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间通过第一连接线连接；
直流母线负极输入端口DC0-与直流母线负极输出端口DC-之间通过第二连接线连接；
所述直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间串联连接直流接触器S1和直流接触器S2，直流接触器S1和直流接触器S2 为单刀双掷开关，直流接触器S1的两个接触点分别设置在第一连接线和第二连接线上，直流接触器S2的两个接触点分别设置在第一连接线和第二连接线上；
接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间的设置的第三连接线上串联直流接触器S3；
辅助电源负极输入端口A0-与辅助电源负极输出端口A-之间通过第九连接线连接；
辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+之间设置的第八连接线上串联直流接触器S4；直流接触器S4为单刀双掷开关，直流接触器S4的两个接触点分别设置在第八连接线上和第九连接线上；
充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1之间通过第四连接线连接；
电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2之间通过第五连接线连接；
通信总线正极输入端口S0+与通信总线正极输出端口S+之间通过第六连接线连接；
通信总线负极输入端口S0-与通信总线负极输出端口S-之间通过第七连接线连接；
母线电压源U0和绝缘监测单元并联在第一连接线和第二连接线之间；可调电阻R1通过开关S5串联连接在第一连接线与第三连接线之间，可调电阻R2通过开关S6串联在第二连接线与第三连接线之间；
绝缘监测单元并联在第一连接线与第三连接线之间；接入电压源的负极与第三连接线连接，接入电压源包括电压源U1和电压源U2，电压源U1的正极通过电阻R3连接第五连接线，电压源U2的正极通过电阻R5连接在第四连接线上；电阻R4通过开关S7串联连接在第三连接线与第四连接线之间；电阻R6通过开关S8串联在第三连接线与第五连接线之间；
CAN收发模块并联在第六连接线与第七连接线之间；
负载单元通过开关S9并联连接在第八连接线与第九连接线之间；
辅助电源U3通过开关S10并联连接在第八连接线与第九连接线之间。
2.根据权利要求1 所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，其特征在于，
电动汽车连接确认输入端口CC02和电动汽车连接确认输出端口CC2都连接有保护电阻，保护电阻为1kΩ。
3.根据权利要求1 所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统，其特征在于，
绝缘监测单元为电桥平衡式绝缘监测仪。
4.一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，
模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，充电过程进行漏电测试，模拟电动汽车功能测试直流充电机，并进行充电机绝缘自检测试，串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
模拟直流充电机对测试电动汽车进行充电，具体包括以下步骤，
S101,设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1为低电压，电压源U2和辅助电源U3为高电压，闭合开关S8将电阻R6串联在第五连接线与第三连接线之间，闭合开关S10使辅助电源U3给电动汽车BMS供电；
S102,将输出侧通过标准充电枪头插入到电动汽车直流充电插座，充电桩连接确认输入端口CC01与充电桩连接确认输出端口CC1通过充电枪内电阻和电动汽车内部电阻组成的并联电阻Rx与第三连接线连接，电动汽车连接确认输入端口CC02与电动汽车连接确认输出端口CC2通过电动汽车内部电阻串联在接入电压源上；
S103,检测充电桩连接确认输出端口CC1对接地线输出端口PE的电压V1和电动汽车连接确认输出端口CC2对接地线输出端口PE的电压V2，当电压V1和电压V2均超过或者等于充电连接阈值时，则判定充电枪与电动汽车已连接；
S104,检测到充电枪与电动汽车连接后,闭合开关S10将辅助电源U3输出到第八连接线和第九连接线，CAN收发模块依据充电协议发送充电握手报文，收到BMS报文后进入标准充电，依据充电需求设置母线电压源U0的输出电压，闭合直流接触器S2使母线电压源U0与动力电池连接，对电动汽车进行充电。
6.根据权利要求4所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
充电过程进行漏电测试，具体包括以下步骤，
S201，充电过程中闭合开关S5将可调电阻R1并联在第一连接线与第三连接线之间，充电过程中闭合开关S6将可调电阻R2并联连接在第二连接线与第三连接线之间；调节直流母线对地之间的电阻，检查电动汽车是否发送绝缘故障报文、停止充电报文和动力电池端接触器断开状态，检测电动汽车告警保护响应；
S202，监测绝缘监测单元的测量值与电动汽车绝缘检测值的误差；
S203，模拟发送充电机故障报文和非标准格式的错误报文，检查电动汽车BMS响应报文的规范性，解析并判定BMS报文。
7.根据权利要求4所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
模拟电动汽车功能，测试直流充电机，具体包括以下步骤，
S301，设置所有开关到初始常开状态，设置电压源U1和辅助电源U3为高电压，电压源U2为低电压，闭合直流接触器S1、开关S3和直流接触器S4，将充电枪插到充电插座上，当检测到电动汽车连接确认输入端口CC02对地电压超过或者等于充电电压阈值时，则判定充电枪已连接；
S302，控制充电枪内机械锁开关和开关S7断开和闭合，通过检测充电桩连接确认输入端口CC01对接地线输入端口PE0电压，判定充电枪状态；
S303，充电机开始充电，CAN收发模块模拟电动汽车BMS发送充电握手信息，等待充电机绝缘自检后调节母线电压源U0模拟当前电池电压，CAN收发模块发送电池状态和充电需求报文。
8.根据权利要求4所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行充电机绝缘自检测试，具体包括以下步骤，
S401,闭合开关S5将可调电阻R1串联在第一连接线对地线之间，或者闭合开关S6将可调电阻R2串联在第二连接线对地线之间，设置可调电阻R1或者可调电阻R2的电阻值，分别模拟直流母线正极对地和直流母线负极对地之间的绝缘电阻值，根据充电机通信报文和母线输出保护动作时间，判定充电机保护能力；
S402,计算绝缘监测单元的测量值与充电机绝缘检测值的误差；
S403,充电过程中断开开关S7模拟充电枪断开，检查充电机输出电压低于保护电压阈值的保护响应时间；
S404,CAN收发模块通过发送模拟电动汽车电池故障报文，检查充电机输出低于保护电压阈值的保护时间；
S405,充电过程中闭合开关S9，将负载单元接入到第八连接线与第九连接线之间，测量辅助电源U3的电压和电流是否满足标准阈值要求。
9.根据权利要求4所述的一种电动汽车BMS和直流充电桩双向测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电动汽车BMS和直流充电桩双向测试系统串联在充电机和电动汽车之间，进行模拟充电监控设备具体包括以下步骤，
闭合直流接触器S1、直流接触器S2、开关S3和直流接触器S4，将直流母线正极输入端口DC0+与直流母线正极输出端口DC+之间短接，接地线输入端口PE0与接地线输出端口PE之间短接，辅助电源正极输入端口A0+与辅助电源正极输出端口A+之间短接，断开开关S7、开关S8、开关S9和开关S10，断开电压源U1、电压源U2和母线电压源U0；充电过程中监控电动汽车与充电机之间的CAN报文、各条线路的电压和电流，当检测到电动汽车发送故障报文或者停止充电报文时，进入保护状态，停止直流母线输出，控制直流接触器S1的触点和直流接触器S2的触点与第二连接线相连接。
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