充电桩系统巡检作业指导书

充电桩系统培训和巡检作业指导书文档版本版本日期更改原因V1.02017-05-20一.目的为了让公司内部生产和外部用户，能过轻松正确安全的完成充电桩系统的维护巡检工作，减少不必要的损失，从而达到保证产品品质，系统可靠稳定运行的目的。DOCPROPERTYKeywordsDOCPROPERTYKeywords二.文档适用范围本文档适用于公司内部和使用我司产品的用户，同时适用于所有的现场服务人员。三.充电桩系统培训材料1.引用标准（充电桩系统的主要引用标准如下：）GB/T18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T20234.1-2015电动汽车传导用充电连接装置第1部分：通用要求GB/T20234.3-2015第3部分：直流充电接口GB/T27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议NBT33001-2010电动汽车非车载传导式充电机技术条件NBT33008.1电动汽车充电设备检验试验规范第1部分非车载充电机四.术语及定义4.1.电动车辆GB/T18487.1-2001中定义为主要为用于在街道和高速路上使用而生产的，由电动机推进的车辆，电动机的驱动电流来源于可充电电源或其他易携带能量存储的设备。4.2.充电模式充电模式是指连接电动汽车到电网（电源）给电动汽车供电的方法，目前有模式1到模式4，模式1到模式3都是交流充电模式；直流充电为模式4，模式4是指将电动汽车连接到交流电网或直流电网时，使用了带控制导引功能的直流供电设备。五.直流充电枪5.1.直流充电枪电气参数及其功能如下表：触头电气参数值及功能定义触头编号/标识额定电压和额定电流功能定义1——（DC＋）750V80A/125A/200A/250A直流电源正，连接直流电源正与电池正极2——（DC－）750V80A/125A/200A/250A直流电源负，连接直流电源负与电池负极3——（）—保护接地（PE），连接供电设备地线和车辆电平台4——（S＋）0V～30V2A充电通信CAN_H，连接非车载充电机与电动汽车的通信线a5——（S－）0V～30V2A充电通信CAN_L，连接非车载充电机与电动汽车的通信线a6——（CC1）0V～30V2A充电连接确认7——（CC2）0V～30V2A充电连接确认8——（A＋）0V～30V20A低压辅助电源正，连接非车载充电机为电动汽车提供的低压辅助电源9——（A－）0V～30V20A低压辅助电源负，连接非车载充电机为电动汽车提供的低压辅助电源非车载充电机控制装置和车辆控制装置应有CAN总线终端电阻，建议为120Ω。通信线宜采用屏蔽双绞线，非车载充电机端屏蔽层接地。5.2.触头布置方式充电枪插头布置图车辆插座布置图5.3.充电连接界面车辆插头和车辆插座在连接过程中触头耦合的顺序为：保护接地，充电连接确认（CC2），直流电源正与直流电源负，低压辅助电源正与低压辅助电源负，充电通信，充电连接确认（CC1）；在脱开的过程中则顺序相反。直流充电接口的连接界面如下图所示。六.2015新国标直流充电桩系统原理及时序图6.1.直流充电安全保护系统基本方案的示意图如下图所示，包括非车载充电机控制器、电阻R1、R2、R3、R4、R5、开关S、直流供电回路接触器K1和K2、低压辅助供电回路（电压：12V+/-5%，电流：10A）接触器K3和K4、充电回路接触器K5和K6以及车辆控制器BMS。电阻R2和R3安装在车辆插头上，电阻R4安装在车辆插座上。开关S为车辆插头的内部常闭开关，当车辆插头与车辆插座完全连接后，开关S闭合。在整个充电过程中，非车载充电机控制装置应能监测接触器K1、K2，接触器器K3、K4。电动汽车车辆控制装置应能监测接触器K5和K6状态并控制其接通及关断。6.2.控制导引电路参数如下图：对象参数a）符号单位标称值最大值最小值非车载充电机R1等效电阻R1Ω10001030970上拉电压U1V1212.611.4测试点1电压U1aV1212.811.2U1bV66.85.2U1cV44.83.2对象参数a）符号单位标称值最大值最小值车辆插头R2等效电阻R2Ω10001030970R3等效电阻R3Ω10001030970车辆插座R4等效电阻R4Ω10001030970电动汽车R5等效电阻R5Ω10001030970上拉电压U2V1212.611.4测试点2电压U2aV1212.811.2U2bV66.85.2a)在使用环境条件下和可用寿命内都要保持精度范围。6.3充电连接控制时序图注1：无预约时，T0-T7小于10分钟，T5-T6小于30秒；有预约时，T0-T7、T5-T6无时间限制。注2：T4-T5为初始数据交互，完成通讯版本、绝缘电压等数据交互。注3：K3、K4应于充电机发完CSD报文和收到BMS的BSD报文之后才可断开。注4：结束充电后，泄放回路应于K1、K2和K5、K6断开后投入，并在残余电压小于60V时退出；且CC1电压由12V变为6V之后，泄放回路应保持断开状态。6.4.直流充电控制时序表T0车辆接口未连接，按下车辆插头开关S，使开关S打开。T1车辆接口未完全连接，保持开关S为打开状态，将车辆插头插入车辆插座中。T2车辆接口连接。车辆插头与车辆插座插合后，松开车辆插头开关S，使开关S常闭，此时车辆接口完全连接。T0->T2车辆插头与车辆插座插合过程，充电机检测点1电压从6V->12V->6V->4V，车辆检测点2电压从12V->6V。T3充电机闭合接触器K3和K4，使低压辅助供电回路导通。T4充电机启动握手报文T4->T5初始数据交互，充电机获取最高允许充电总电压。在得到非车载充电机提供的低压辅助电源供电后，车辆控制装置通过测量检测点2的电压值判断车辆接口是否已完全连接。如检测点2的电压值为6V，则车辆控制装置等待充电机发送握手报文，接收到充电机发送的握手报文后周期发送握手报文。T6充电机闭合绝缘检测电路开关，启动绝缘监测。T7充电机闭合接触器K1和K2，输出电压为绝缘监测电压，绝缘监测电压取最高允许充电总电压及额定电压二者较小值。T8检测绝缘结束，断开绝缘检测电路开关T9泄放电路开关闭合,启动泄放。T10残余电压泄放完毕，泄放电路开关断开，直流输出接触器断开T6-T10充电机接收到车辆最高允许总电压后，由充电机负责充电机内部（含充电电缆）的绝缘检查：如果充电直流回路DC+、PE之间的绝缘电阻，与DC-、PE之间的绝缘电阻（两者取小值R），当R>500Ω/V视为安全；100Ω/V<R<500Ω/V时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电；R<100Ω/V视为绝缘故障，应停止充电。T11充电机开始周期发送通信辨识报文。车辆控制装置等待充电机发送通信辨识报文，接收到充电机发送的辨识报文后周期发送辨识报文。T12通信完成握手阶段和配置阶段，车辆控制装置闭合接触器K5和K6，使充电回路导通。电动汽车负责整个系统的绝缘检查。T13充电机控制装置检测到车辆端电池电压正常（确认电池电压大于充电机最低输出电压且小于充电机最高输出电压）,充电机输出预充电压后闭合接触器K1和K2，使直流供电回路导通。进入充电阶段，充电机输出电压达到电池电压后根据车辆实时发送的电池充电需求，调整充电电压和充电电流，相互交换充电状态。T12-T13充电机输出电压为预充电压，预充电压为当前电池电压减去1V~10V。T14达到充电结束条件，车辆控制装置开始周期发送“电池管理系统中止充电报文”，充电机周期发送“充电机中止充电报文”，并控制充电机停止充电。充电机停止输出，输出电流达到5A以下。T15车辆控制装置打开接触器K5和K6；充电机打开接触器K1、K2。电动汽车停止绝缘监测。T16充电机闭合电路开关，对输出电压进行泄放，避免对操作人员造成电击伤害。T17充电机输出电压降至60V以下，断开泄放电路开关；充电机打开接触器K3和K4；双方停止通信交互。T19按下车辆插头开关S，使开关S打开。T20保持开关S为打开状态，将车辆插头从车辆插座中拔出。T21当车辆插头与车辆插座完全分离，松开开关S。T19->T21车辆插头与车辆插座断开过程，充电机检测点1电压从4V->6V->12V->6V，车辆检测点2电压从6V->12V。七.充电控制过程定义7.1.按2015新国标划分，整个充电流程包括六个阶段：物理连接阶段，低压辅助电源上电，充电握手阶段，充电参数配置阶段，充电阶段，充电结束阶段这六个阶段。①.桩与车未连接阶段充电桩与车辆未连接，充电桩处于待机状态，车处于待充电状态或其它状态，在此状态下，系统K1、K2，K3、K4处于断开状态，CC1对PE间电压为6V。②.桩与车初始化和数据交互阶段⒈物理连接车辆操作人员将充电枪插入车的充电接口，此时CC1的电压有6V变成4V，表示充电桩与车辆已经连接，但是此时充电桩与车辆BMS还没有任何数据交互。⒉绝缘检测2.1.充电桩与车辆物理连接完成启动充电后，充电桩先进行绝缘检测，绝缘检测过程：充电桩先是闭合K3，K4给车BMS提供工作电源，进入握手启动阶段与BMS进行通信，获取到车BMS的最高允许充电电压后，闭合K1，K2，控制模块开机按BMS的最高允许充电电压启动绝缘检测。2.2.充电机端和车辆端均设置IMD电路，车辆K5，K6合闸充电之前，由充电桩负责充电桩内部（含充电电缆）的绝缘检查；车辆K5，K6合闸之后的充电过程期间，由电动汽车负责整个系统的绝缘检查，在新国标中绝缘检测电压是用BMS上传的最高允许充电电压来进行绝缘检测，所以不同的车型绝缘检测电压可能不相同。绝缘检测结果分为安全、预报警及故障3个状态，如果：绝缘检测母线对地电阻<100Ω/V×绝缘检测电压值，则表示绝缘故障，本次充电不允许进行，停止启动充电；当100Ω/V×绝缘检测电压值<绝缘检测母线对地电阻<500Ω/V×绝缘检测电压值，则表示绝缘预报警，可以继续充电，如绝缘检测母线对地电阻>500Ω/V×绝缘检测电压值，则表示系统完全正常.2.3.绝缘检测完成后，充电模块关机，充电机投入泄放电路，将充电模块残压放空后，再断开K1,K2，完成绝缘检测后，充电机在整个充电过程中，将不参与绝缘检测，绝缘监测由BMS进行监测。3.预充过程阶段3.1充电电压检测：绝缘检测通过后，充电机与BMS进行辨识报文交互及充电参数配置，在完成这些数据交互后，车辆将K5,K6闭合，电池电压到达枪头。如果充电机到此阶段没有检测到电池电压或者检测到的电池电压与动力蓄电池充电参数报文BCP中传过来的电池电压相差超过5%，则退出充电流程。3.2充电机输出预充电压：将模块开机，输出电压调整到电池电压低1V~10V范围内，闭合K1，K2，由于充电机电压比电池电压低，充电机在此期间，不会有电流输出，保护电池及模块不受充冲,如下图CH1代表充电机电压，CH2代表电池电压，CH3代表K1，K2，CH4代表电流，充电机电压比电池电压低5V闭合K1，K2的波形数据（仅供参考）。3.3充电机输出BMS需求电压电流：完成预充后，将充电机输出电压调整到BMS的需求电压及电流，进入能量传输阶段。4.能量传输阶段4.1能量传输阶段，充电机根据BMS需求持续给电池充电。如果BMS禁止充电或者达到终止充电条件，能量传输就会终止。5.关闭阶段在满足停止充电的条件下，充电机先关闭模块输出，投入泄放给模块放电，断开K1，K2,断开K3，K4，完成一个完整的充电过程。8.充电枪CC1状态监测实现原理在充电枪里面CC1这个引脚与PE这个引脚间，有1个1K的电阻串联1个S开关，原理如下图：具体原理图如下：将充电枪插入车的充电接口，连接正常的情况下CC1对地电压4V。9.高压高压接触器控制（以下以单枪为例，不同的系统高压接触器控制会有差异）高压接触器（K1，K2）采用充电机主控制器与急停开关串联控制的方式，充电过程中任意1个停止充电，高压接触器即断开。10.相关故障确认及故障关闭充电故障排查：IMAU监控出现充电故障时，均以错误码的形式显示，维护人员可根据错误码找到错误原因并进行对应处置。错误码分类错误码故障描述备注自检相关故障101CC1检测不过（自检阶段）102电子锁失败103继电器外侧电压不匹配一般是车内继电器粘连，或有外部电压过来，导致此故障104绝缘检测故障105非2015协议针对“强制2015”模式，充2011国标车会告此故障106电池反接107CC1电压不对（充电中）BMS通信相关201BRM超时202BCP超时203BCP参数不对如最大电压超出本桩最小输出电压，最大电流超出本桩最小输出电流等。204BRO超时2051分钟内BROAA仍未收到206BCL超时207BCS超时208BCS报文中单体电压过高停机209BST超时210BSD超时211充电暂停超时按国标，进入充电暂停状态，必须1min内恢复到充电准备状态，否则报此错误退出。212BSM超时213收到BEM报文214收到BST报文215BSM告警停机216收到BFM报文（针对地标协议）充电机故障停机301预充不成功302模块通信故障303刷卡机通信失败304卡内余额不足停机此故障发生在，用户卡余额已经不够支付电费，则立即停机305电表通信故障306门禁告警停机307防雷器告警308EPO按下停机309模块过压310模块过流311交流欠压312交流过压313枪过温314系统过温315电池过压316电池采样电压超过BCP当前电压317电表采样错误此故障发生在，电表的分流器接反，导致采样电流为负值用户停止、网络故障401用户取消401网络不通，取消充电程序错误或断电500程序错误或意外断电重启此故障发生在正在充电中，监控因软件问题或停电重启，重启后恢复充电记录。10.1.1常见错误故障分析及纠正措施101/107故障导致此错误码的原因一般是CC1采样波动或干扰导致CC1超出判断插枪的上下限电压。可通过以下步骤排查：1)充电时，通过“详细信息CC1电压”，观察对应枪CC1电压的实时值，有无波动，如有波动，则考虑CC1采样有问题，需更换主监控，或暂时禁用CC1检测。2)如步骤1中没有波动或波动较小，但值比较临界（有可能部分车那边的原因导致CC1电压偏低，目前已经遇到过此问题），可考虑调整“参数设置BMS-A(B)CC1电压上限、下限”参数。（建议将下限尽量改低，比如1.0V）102故障此错误是电子锁控制有问题导致，需检查：1、电子锁类型和电子锁反馈电平是否配置正确。2、手动控制电子锁，是否能开锁解锁，如不能，考虑电子锁损坏，需换枪104故障目前在运行桩出现过几次此类故障，总结起来有以下几个原因：1)车，或者枪绝缘有问题，导致绝缘告警，（可通过观察绝缘检测仪告警灯和查看监控历史告警记录找到绝缘告警）2)绝缘检测结束时，模块泄放过程在5s内仍无法降下来（此一般是软件处理的问题）或者是枪那边有异常电压过来）。遇到此类问题，需要优先排除是否确实是车的绝缘问题，因为安全第一。如果是问题2，请联系开发人员先排查是否软件问题导致

充电桩常见故障1、刷卡机通信故障：1）刷卡机及单板电源正确与否，指示灯。2）通信线连接及线序。3）刷开机类型是否选择正确。2、绝缘告警1）观察绝缘告警在哪个阶段，是在自检时出现还是充电过程中，如充电过程中，则检查接触通信线之类的。或维护里“绝缘检测控制方式”是否为2模式。2）自检过程中，则检查是否绝缘下降,PE是否接触良好及正确，观察IMIU板绿灯红灯闪烁情况，测量正对地，负对地电阻，观察更多里参数信息等。3）还没开始充电时就出现了告警，检查通信线是否连接正确，拨码是否向上拨。3、电池反接1）检查霍尔采样是否正确，母排接线，采样线接触及正确与否，是否校准。2）在进入充电过程中前一瞬间电池端继电器是否吸合，电压是否在合理范围内。4、电表通信中断1)检查电表电源接线，是否点击电表液晶高亮。通信线接触是否正确。2）电表波特率设置是否正确（9600bit/s）。5、整流模块系统告警1）模块空开是否已经闭合，三相电是否存在缺相等情况。2）模块是否有告警。3）输入线是否松动，接线是否牢固可靠。6、防雷告警1）检查DI接线是否正确，防雷器所有模块是否已经插好。7、充电枪CC1告警1）检查CC1接线正确与否，是否接PE。2）锁是否有1K下拉电阻。在维护界面看采样并用万用表验证，不插枪时，捏枪是否在12V左右，松开6V左右，插入枪4V左右。3）不插枪时有CC1告警是正常的。8、电子锁告警1）第一确认电子枪有无电子锁，维护2界面，锁参数设置是否正确。2）必须了解电子锁的控制信号为电平方式还是脉冲方式，反馈信号是NO还是NC。开始充电前务必设置好相应的参数。3）充电枪接线是否正确，参数电平方式还是脉冲方式。验证开始充电前能否锁止，不充电时能否解锁，是控制端问题还是反馈端问题。4）检查DODI接线。及电子枪是否控制信号起作用，反馈信号起作用。9、母排电压异常1）如果2015版本BMS，在进入充电阶段前一瞬间，检测不到电池电压（BMS无法吸合电池继电器）2）IMCU检测电池电压与BMS电池电压上报数值差距太大。验证我们电池采样是否正确。查看BMS信息界面《整车当前电池电压》做比较。3）充电过程中，检测到电池采样电压大于BMS信息中上报的《允许最高单体电压》。4）做绝缘检测时，检测到电池电压是个负数（如小于<-40V），不是采样错就是接线错5）2015版本绝缘检测前，车端继电器粘粘。插着枪不充电直接量母排电压外侧。10、继电器沾粘1）检查继电器控制信号，接线正确与否，继电器是否真粘粘。2）2015版本绝缘检测前，车端继电器粘粘。11、电池异常终止1）BMS发送BSM报文异常。2）或BMS发送停止充电时BSM报文一样异常。12、系统风机告警1）检查接线是否正确，PMW与告警线是否接反。13、网络告警1）网线是否插好。2）路由器设置是否正确。3）网络信号是否正常。以上问题都必须在主板没有问题的情况下完成，如以上问题都检查过还是无法解决问题，则考虑主板问题。充电问题分析解决方法用2011版本充电，绝缘检测后无法正常充电充电界面无任何变化，确认车的BMS电源电压是12V还是24V，桩选择相应的电压等级。有输出电压但是没有输出电流，检查电池采样电压是否正常，与输出电压相差在10V以内。如相差太大需重新校准电池采样电压。检查告警信息查看哪项告警，然后再按照以上情况来分析。自检绝缘通过后，但车内绝缘报故障，检查充电枪的绝缘性能是否良好。2、用2015版本充电，无法进入绝缘检测，观察告警信息1）电子锁告警，枪没有插到位，重新插枪并确保已经插到位。2）继电器粘连，还没开始充电车继电器已经吸合。3、点击开始充电无法充电，有可能是车出现问题：比如电池温度过高或者温度过低等。关键参数：维护界面1：绝缘告警值我们默认设置74（K欧姆）针对750V系统标准对地电阻下降到75K以下即不能充电。所以兼容各系统，74K不需要更改。绝缘检测告警1：屏蔽绝缘告警（尽管有告警，也不理会，用于调测等）0：不屏蔽绝缘告警绝缘检测控制方式如果我们的主控板一定2模式。输出校验1使能（当电池电压和模块输出电压小于10V压差才吸合继电器）默认使能查找问题调试时可以更改，但是运行时一定为使能。WARKIN模块启动时间4秒（必须项）。最大输出电流240A（不需要更改,系统输出电流不大于240A就不要更改！）CC1检测使能（客户运行必须使能）1