一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于电动汽车充电设施应用技术领域的一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统。该系统包括测试系统插座、测试系统插头、测试模式切换电路、第一继电器组1和第二继电器组2、控制采集板、第一CAN测试单元I、第二CAN测试单元II和上位机。本发明能够完成非车载充电机充电接口测试模式、电动汽车充电接口测试模式、非车载充电机与电动汽车正常连接时通信性能测试模式，能够逐个判断充电接口连接及内部电路是否正常，同时对电动汽车直流充电接口通信性能的综合评价。本系统将大大降低电动汽车充电日常维护以及施工验收工作量，有利于电动汽车推广应用。
【专利说明】
-种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统
技术领域
[0001] 本发明属电动汽车充电设施应用技术领域，特别设及一种电动汽车直流充电接口 连接状态和通信性能测试系统。具体说是关于电动汽车直流充电接口【包括非车载充电机 (充电粧)车辆插头(充电枪)和电动汽车车辆插座】连接状态判断W及通信性能综合评价的 测试系统。
【背景技术】
[0002] 国家发改委、国家能源局、工信部和住建部在系统内部联合印发的《电动汽车充电 基础设施发展指南(2015-2020)》^及国务院办公厅印发的《关于加快电动汽车充电基础设 施建设的指导意见》，提出了我国"十立五"阶段充电基础设施发展的总体目标。"十立五"期 间，我国充电基础设施发展的目标是到2020年，建成集中充换电站1.2万座，分散充电粧480 万个，满足全国500万辆电动汽车充电需求。
[0003] 自电动汽车行业兴起至今，其关键技术的研究突飞猛进，但尚未有一套完整的技 术要求W及技术检测体系，发展电动汽车，电动汽车充电测试技术的研究工作将势在必行。 国家质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部口发布了新修订的电动汽 车充电接口及通信协议等5项国家标准，并于2016年1月1日正式执行，包括:1. GB 18487.1- 2015《电动汽车传导充电系统一第1部分:通用要求》;2.GB 20234.1-2015《电动汽车传导充 电用连接装置一第1部分：通用要求》；3.GB 202%. 2-2015《电动汽车传导充电用连接装 置一第2部分:交流充电接口》;4.GB 20234.3-2015《电动汽车传导充电用连接装置一第3部 分:直流充电接口》;5.GB 27930-2015《电动汽车非车载传导式一充电机与电池管理系统之 间的通信协议》。新国标的推广实施，将有效了解决充电粧的兼容性和安全性问题，推进车 与粧的同步匹配发展。
[0004] 依据GB 18487.1-2015和GB 20234.3-2015规定，典型的直流充电接口（非车载充 电机车辆插头(充电枪)和电动汽车车辆插座)共9个触头，其中任何一个触头未连接成功都 不能进行充电，无论哪种故障情况，非车载充电机和电动汽车自身均无法判断出是哪一个 触头不正常引起的充电故障，更无法确定是非车载充电机车辆插头(充电枪)侧触头不正常 还是电动汽车车辆插座侧触头不正常。随着电动汽车充电设施大规模的建设和应用，电动 汽车传导充电连接装置的充电接口连接问题将会日益突出，主要体现为：1.充电设施施工 完成后验收时需要对充电粧进行基本的连接测试W及通信测试;2.电动汽车日常充电过程 中，如果出现充电异常，如何判断是充电粧侧车辆插头的问题还是电动汽车侧车辆插座的 问题。若能在保证待测非车载充电机(充电粧)车辆插头(充电枪)和待测电动汽车车辆插座 完好(不破拆）的情况下解决W上两个问题，将大大降低电动汽车充电日常维护W及充电设 施施工验收中的工作量，有利于电动汽车的大规模推广应用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提出一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统， 其特征在于，所述电动汽车直流充电接口性能测试系统包括测试系统插座、测试系统插头 分别与测试模式切换电路的两边接口、第一继电器组1和第二继电器组2连接，测试模式切 换电路、第一继电器组1和第二继电器组2分别与控制采集板连接，控制采集板和上位机连 接，上位机通过第一 CAN测试单元I、第二CAN测试单元II分别与非车载充电机测试系统插座 及电动汽车测试系统插头的触头充电通信CANJKS+)和充电通信CAN_L(S-)连接。
[0006] 所述非车载充电机测试系统插座及对应的车辆插头和电动汽车测试系统插座及 对应的车辆插头具有相同的9个触头，9个触头从上至下依次为直流电源正(DC+)、直流电源 负（DC-)、保护接地(PE)、充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L(S-)、第一充电连接确认 (CC1)、第二充电连接确认(CC2)、低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)。
[0007] 所述测试模式切换电路具有左右两组切换引脚，左边9个引脚同第一继电器组1的 第一继电器组1的9个引脚①-⑨一起对应连接到测试系统插座的9个触头;右边9个引脚同 第二继电器组2的9个引脚⑩-回一起对应连接到测试系统插头的9个触头;并且待测非车载 充电机的车辆插头的9个触头和测试系统插座的9个触头对应;待测电动汽车的车辆插座的 9个触头和测试系统插头的9个触头对应。
[0008] 所述控制采集板由逻辑控制模块、非车载充电机充电接口测试电路、电动汽车充 电接口测试电路构成;逻辑控制模块分别控制测试模式切换电路W及第一继电器组1和第 二继电器组2的开通或断开。
[0009] 所述上位机由数据分析处理模块、人机交互模块和测试结果显示模块构成，其中 数据分析处理包括绝缘评价、导引判断、辅助电源判断、通信评价和直流判断。
[0010] 电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统工作时，其测试系统插座与 待测非车载充电机的车辆插头相连，其测试系统插头与待测电动汽车车辆插座相连，在保 证待测非车载充电机车辆插头和待测电动汽车测试系统插座完好(不破拆）的情况下，能够 完成Ξ种测试模式:非车载充电机充电接口测试模式、电动汽车充电接口测试模式、非车载 充电机与电动汽车正常连接时通信性能测试模式。
[0011] 所述非车载充电机充电接口测试模式是指将测试模式切换电路断开，同时将第一 继电器组1闭合、第二继电器组2断开，非车载充电机充电接口测试电路通过第一继电器组1 与待测非车载充电机的车辆插头相连，对待测非车载充电机的车辆插头的9个触头进行逐 个连接测试，根据测试结果确定待测非车载充电机的车辆插头每个触头的连通情况，进而 判断出待测非车载充电机的车辆插头的内部电路是否正常W及对直流电源正(DC+)、直流 电源负(DC-)的绝缘判断是否正确，同时测试评价非车载充电机控制器通信报文一致性和 实时性;其中，非车载充电机控制器为GB 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统一第1部 分:通用要求》规定中图B.1所示非车载充电机固有部件。
[0012] 所述电动汽车充电接口测试模式是指将测试模式切换电路断开，同时将第一继电 器组1断开、第二继电器组2闭合，电动汽车充电接口测试电路通过第二继电器组2与待测电 动汽车的车辆插座相连，对待测电动汽车的车辆插座的9个触头进行逐个连接测试，根据测 试结果确定待测电动汽车的车辆插座每个触头的连通情况，进而判断出待测电动汽车的车 辆插座内部电路是否正常W及对直流电源正(DC+)、直流电源负（DC-)的绝缘判断是否正 确，同时测试评价电动汽车车辆控制器中BMS通信报文一致性和实时性;其中，电动汽车车 辆控制器为GB18487.1-2015《电动汽车传导充电系统一第1部分:通用要求》规定中图B.1电 动汽车固有部件。
[0013] 所述非车载充电机与电动汽车正常连接时的通信性能测试模式是指待测非车载 充电机的车辆插头与待测电动汽车的车辆插座的正常连接即9个触头均连通，完成对待测 非车载充电机和待测电动汽车之间通信性能测试，其中第一 CAN测试单元I完成充电通信 CAN_H( S+)对地电平、充电通信CAN_L (S-)对地电平、充电通信CAN_H( S+)和充电通信CAN_L (S-)间电平的信号采集;第二CAN测试单元II完成CAN总线通信信号的采集，主要测试指标 包括总线负载率测试、报文实时性测试、报文一致性测试、报文误码率测试，进而实现对电 动汽车直流充电接口通信性能的综合评价。
[0014] 所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统处于非车载充电机充 电接口测试模式时，非车载充电机充电接口测试电路的9个引脚通过第一继电器组1的引脚 ① -⑨与待测非车载充电机车辆插头的9个触头对应相连：即引脚①与直流电源正(DC+)相 连，引脚②与直流电源负(DC-)相连，引脚③与保护接地牌)相连，引脚④与充电通信CAN_H (S+)相连，引脚⑤与充电通信CAN_L(S-)相连，引脚⑥与第一充电连接确认(CC1)相连，引脚 ⑦与第二充电连接确认(CC2)相连，引脚⑧与低压辅助电源正(A+)相连，引脚⑨与低压辅助 电源负(A-)相连;开关Si与采样电阻化串联后连接在引脚①和引脚③之间，作为直流电源正 (DC+)对地绝缘测试电路;开关S2与采样电阻R2串联后连接在引脚②和引脚③之间，作为直 流电源负(DC-)地绝缘测试电路；引脚①经采样电阻R4、数字电位器R3和采样电阻Rs与引脚 ② 相连，作为直流电源正(DC+)、直流电源负（DC-)连接状态的判定电路，其中采样点AD1采 样数字电位器Rs中间抽头与数字电位器Rs-端的电压；引脚③经采样电阻R6与采样电阻R? 串联，然后再与直流电压源化串联，作为保护接地师)连接状态的测试电路，其中采样点AD2 位于采样电阻R6与采样电阻R?连接处；引脚④、引脚⑤分别与虚拟BMS(电池管理系统)模块 直接相连，作为充电通信CAN_H(S+)、充电通信CAN_L(S-)连接状态测试电路，其中采样点 AD3、AD4分别位于引脚④和引脚⑤处；引脚⑥经采样电阻R8接于地，作为第一充电连接确认 (CC1)连接状态的测试电路，其中采样点ADs位于引脚⑥处；引脚⑦经采样电阻R9与直流电压 源化串联，作为第二充电连接确认(CC2)连接状态的测试电路，其中采样点AD6位于引脚⑦ 处；引脚⑧经采样电阻Rio串联采样电阻Rii后与引脚⑨相连，引脚⑨与地相连，作为低压辅 助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)连接状态测试电路，其中采样点AD?位于采样电阻Rio和 采样电阻Rii的连接节点处;其中，采样电阻Ri、R2均为20kQ，采样电阻R2-R19均为IkQ，数字 电位器R3=化Ω，直流电压源化-化均为12V。
[0015] 所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统处于电动汽车充电接 口测试模式时，电动汽车充电接口测试电路的9个引脚通过第二继电器组2的引脚⑩-⑩与 待测电动汽车车辆插座的9个触头相连：即引脚⑩与低压辅助电源负(A-)相连，引脚巧:与 低压辅助电源正(A+)相连，引脚(霞与第二充电连接确认接口（CC2)相连，引脚I婚)与第一充 电连接确认(CC1)相连，引脚涵与充电通信CAN_L (S-)相连，引脚抵与充电通信CAN_H (S+) 相连，引脚雜与保护接地(PE)相连，引脚⑩与直流电源负(DC-)相连，引脚颁与直流电源 正(DC+)相连；引脚⑩直接接地，引脚斌经采样电阻Ri2与直流电压源化串联，开关S3并联于 采样电阻虹2两端，作为低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)连接状态测试电路，其中 采样点ADs位于引脚饭处；引脚返)经采样电阻Ri3与直流电压源化串联，作为第二充电连接 确认(CC2)连接状态的测试电路，其中采样点AD9位于引脚殺处；引脚巧经采样电阻Ri4接于 地，作为第一充电连接确认(CC1)连接状态的测试电路，其中采样点ADio位于引脚返)处；引 脚@、引脚频分别与虚拟非车载充电机通信模块直接相连，作为充电通信CAN_H(S+)、充电 通信CAN_L(S-)连接状态测试电路，其中采样点ADn、ADi2分别位于引脚强)和引脚(1处；引 脚经采样电阻Ri6与采样电阻Ri7串联，然后再与直流电压源化串联，作为保护接地(PE)连 接状态的测试电路，其中采样点ADi3位于采样电阻Ri6与采样电阻Ri7连接处;开关S4与采样 电阻R20串联后连接在引脚⑩湘引脚⑩之间，作为直流电源正(DC+)对地绝缘测试电路;开 关S5与采样电阻R21串联后连接在引脚⑩巧引脚⑩之间，作为直流电源负(DC-)地绝缘测试 电路；引脚⑩经采样电阻Ri7、数字电位器Ri9和采样电阻Ri8与引脚?巧连，作为直流电源正 (DC+)、直流电源负(DC-)连接状态的判定电路，其中采样点ADi4采样数字电位器Ri8中间抽 头与数字电位器Ri8-端的电压;其中，义样电阻R20、R21均为20k Ω，义样电阻Ri2-Ri8均为Ik Ω，数字电位器Ri9=化Ω，直流电压源化-化均为12V。
[0016] 本发明的有益效果是本发明解决了电动汽车直流充电接口在实际应用中引脚连 接状态判断和通信性能测试的问题，其实际应用意义在于：当充电接口连接失败无法充电 时，可通过对非车载充电机车辆插头(充电枪)和电动汽车车辆插座进行连接状态测试，确 认连接有问题的触点；另外，对非车载充电机或电动汽车BMS的通信性能进行测试，测试结 果可W直观明了的评价被测通信系统的通信性能。本发明对于电动汽车直流充电接口和通 信系统的运行、维护和检修W及相关电动汽车充电设施施工验收工作都具有巨大的应用价 值。
【附图说明】
[0017] 图1为电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统原理框图。
[001引图2为非车载充电机充电接口测试模式图。
[0019]图3为电动汽车充电接口现聯模式图。
[0020] 图4非车载充电机与电动汽车正常连接(9触头均连通)时通信性能测试模式。
【具体实施方式】
[0021] 本发明提出一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，下面结合 附图予W说明。
[0022] 图1所示为电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统原理框图。根据 GB 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统一第1部分:通用要求》和GB 20234.3-2015《电动 汽车传导充电用连接装置一第3部分:直流充电接口》对电动汽车直流充电接口及其导引电 路给出了详细的规定。依据GB 18487.1-2015和GB 20234.3-2015,典型的直流充电接口（非 车载充电机车辆插头(充电枪)和电动汽车车辆插座）引脚共9个触头，图1中所示，测试系统 插座和测试系统插头具有相同的9个触头，9个触头从上至下依次为直流电源正(DC+)、直流 电源负（DC-)、保护接地(PE)、充电通信CAN_H( S+)和充电通信CAN_L(S-)、充电连接确认 (CC1)、充电连接确认(CC2)、低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)。
[0023] 图1所示电动汽车直流充电接口性能测试系统包括测试系统插座、测试系统插头 分别与测试模式切换电路的两边接口、第一继电器组1和第二继电器组2连接，测试模式切 换电路、第一继电器组1和第二继电器组2分别与控制采集板连接，控制采集板和上位机连 接，上位机通过第一 CAN测试单元I、第二CAN测试单元II分别与非车载充电机测试系统插座 及电动汽车测试系统插座的触头充电通信CANJKS+)和充电通信CAN_L(S-)连接。
[0024] 进行测试工作时，测试系统插座与待测非车载充电机的车辆插头(充电枪)相连， 测试系统插头与待测电动汽车的车辆插座相连。
[0025] 图2所示为非车载充电机充电接口测试模式图，将测试模式切换电路断开，同时将 第一继电器组1闭合、第二继电器组2断开，非车载充电机充电接口测试电路的9个引脚通过 第一继电器组1的引脚①-⑨与待测非车载充电机车辆插头的9个触头对应相连，对待测非 车载充电机的车辆插头的9个触头进行逐个连接测试，根据测试结果确定待测非车载充电 机的车辆插头每个触头的连通情况，进而判断出待测非车载充电机的车辆插头的内部电路 是否正常W及对直流电源正化C+)、直流电源负化C-)的绝缘判断是否正确。具体电路参数： Ri = R2 = 20kQ，R3-n = lkQ，化二化=12V，其中Rs为高精度数字电位器。其详细测试说明如 下：
[0026] (1)高精度数字电位器Rs可根据被测非车载充电机的额定输出电压(72V-750V)来 动态配置其采样电阻值，进而实现采样点ADi的精确采样，采样点ADi电位是否大于零可判断 直流电源正(DC+)、直流电源负(DC-)是否连接正常。
[0027] (2)保护接地(PE)连接正常时，采样点AD2电位为6V;保护接地(PE)连接不正常时， 采样点AD2电位为12V，采样点AD2电位可判断保护接地牌)是否连接正常。
[0028] (3)虚拟BMS(电池管理系统）模块可根据CAN总线报文情况判充电通信CAN_H(S+) 和充电通信CAN_L(S-)是否连接正常，同时采样点AD3和采样点AD4可W判断充电通信CAN_H (S+)对地电平、充电通信CAN_L(S-)对地电平W及充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L (S-)间电平是否符合要求;第一 CAN现聯单元I读取虚拟BMS(电池管理系统)模块与非车载 充电机控制器的通信报文，经过后台数据分析处理，进而评价非车载充电机的通信一致性 和实时性。
[0029] (4)第一充电连接确认(CC1)触头连接正常，采样点ADs电位为4V;如果第一充电连 接确认(CC1)触头连接不正常，采样点ADs电位为0V。采样点ADs电位可判断第一充电连接确 认(CC1)触头是否连接正常。
[0030] (5)第二充电连接确认(CC2)触头连接正常时，采样点AD6电位为6V;第二充电连接 确认CC2触头连接不正常时，采样点AD6电位为12V。采样点AD6电位可判断第二充电连接确认 CC2触头是否连接正常。
[0031] (6)低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接正常时，采样点AD7电位为 6V;低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接不正常时，采样点AD7电位为0V。从而 通过采样点AD7电位可判断低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)是否连接正常。
[0032] (7)如果充电通信CANJKS+)和充电通信CAN_L(S-)均连接正常，那么闭合开关Si， 在直流电源正(DC+)和保护接地(PE)之间接入Ri，通过虚拟BMS模块读取非车载充电机通信 模块的通信报文中的绝缘故障报警信息，如果绝缘故障报警，说明非车载充电机绝缘判断 正常;如果绝缘故障不报警，说明非车载充电机绝缘判断不正常。
[0033] 图3所示为电动汽车充电接口测试模式图。当电动汽车直流充电接口连接状态和 通信性能测试系统处于电动汽车充电接口测试模式时，将测试模式切换电路断开，同时将 第一继电器组1断开、第二继电器组2闭合，电动汽车充电接口测试电路通过第二继电器组2 与待测电动汽车的车辆插座相连，对待测电动汽车的车辆插座的9个触头进行逐个连接测 试，根据测试结果确定待测电动汽车的车辆插座每个触头的连通情况，进而判断出待测电 动汽车的车辆插座内部电路是否正常W及对直流电源正(DC+)、直流电源负(DC-)的绝缘判 断是否正确。具体电路参数:R20 =化i = 20kQ，Ri2-i9 = lkQ，化= U4 =化= 12V，其中化9为高精 度数字电位器。其详细测试说明如下：
[0034] (1)高精度数字电位器化9可根据被测电动汽车动力电池组的额定电压(72V-750V) 来动态配置其采样电阻值，进而实现采样点ADi4的精确采样，采样点ADi4电位是否大于零可 判断直流电源正(DC+)、直流电源负(DC-)是否连接正常。
[0035] (2)保护接地(PE)连接正常时，采样点ADi3电位为6V;保护接地(PE)连接不正常时， 采样点ADi3电位为12V;采样点ADi3电位可判断保护接地师)是否连接正常。
[0036] (3)虚拟非车载充电机通信模块可根据CAN总线报文情况判断充电通信CANJKS+) 和充电通信CAN_L(S-)是否连接正常，同时采样点ADii和采样点ADi2可W判断充电通信CAN_ H(S+)对地电平和充电通信CAN_L(S-)对地电平W及充电通信CANJKS+)对地电平和充电通 信CAN_L( S-)间电平是否符合要求;第二CA的1试单元II读取虚拟非车载充电机通信模块与 电动汽车车辆控制器中BMS(电池管理系统)模块的通信报文，经过后台数据分析处理，进而 评价电动汽车车辆控制器中BMS模块的通信一致性和实时性。
[0037] (4)第一充电连接确认(CC1)触头连接正常时，采样点ADio电位为6V;第一充电连接 确认(CC1)触头连接正常时，采样点ADio电位为12V。采样点ADio电位可判断第一充电连接确 认(CC1)触头是否连接正常。
[0038] (5)第二充电连接确认(CC2)触头连接正常时，采样点AD9电位为6V;第二充电连接 确认(CC2)触头连接不正常时，采样点AD9电位为0V。采样点AD9电位可判断第二充电连接确 认(CC2)触头是否连接正常。
[0039] (6)开关S3断开，低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接正常时，采样点 ADs电位不等于12V;低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接不正常时，采样点AD8 电位等于12V;采样点ADs电位可判断低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)是否连接 正常，判断完成后闭合开关S3。
[0040] (7)如果充电通信CANJKS+)和充电通信CAN_L(S-)均连接正常，那么闭合开关S5， 在直流电源正(DC+)和保护接地(PE)之间接入R21，通过虚拟非车载充电机通信模块读取电 动汽车车辆控制器通信报文中的绝缘故障报警信息，如果绝缘故障报警，说明电动汽车绝 缘判断正常;如果绝缘故障不报警，说明电动汽车绝缘判断不正常。
[0041] 图4所示为非车载充电机与电动汽车正常连接时通信性能测试模式。所述非车载 充电机与电动汽车正常连接时的通信性能测试模式是待测非车载充电机的车辆插头与待 测电动汽车的车辆插座的正常连接即9个触头均连通，将测试模式切换电路闭合，同时将第 一继电器组1断开、第二继电器组2断开，待测非车载充电机车辆插头(充电枪)与待测电动 汽车的车辆插座相连，完成对待测非车载充电机和待测电动汽车之间通信性能测试的正常 工作;其中第一 CAN测试单元I完成充电通信CAN_H(S+)对地电平、充电通信CAN_L(S-)对地 电平、充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L(S-)间电平的信号采集;第二CA的则试单元II完 成CAN总线通信信号的采集，主要测试指标包括总线负载率测试、报文实时性测试、报文一 致性测试、报文误码率测试，进而实现对电动汽车直流充电接口通信性能的综合评价。
[0042]综合上述
【发明内容】
，本发明解决了电动汽车直流充电接口在实际应用中各触头连 接状态判断和通信性能测试的问题，其实际应用意义在于：当充电接口连接失败无法充电 时，可通过对非车载充电机车辆插头(充电枪)和电动汽车车辆插座进行连接状态测试，确 认连接有问题的触头;另外，对非车载充电机控制器和电动汽车车辆控制器中BMS的通信性 能进行测试，测试结果可W直观明了的评价被测通信系统的通信性能。本发明对于电动汽 车直流充电接口和通信系统的运行、维护和检修W及相关电动汽车充电设施施工验收工作 都具有巨大的应用价值。
【主权项】
1. 一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征在于，所述电动 汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统包括测试系统插座、测试系统插头分别与 测试模式切换电路的两边接口、第一继电器组1和第二继电器组2连接，测试模式切换电路、 第一继电器组1和第二继电器组2分别与控制采集板连接，控制采集板和上位机连接，上位 机通过第一 CAN测试单元I、第二CAN测试单元II分别与测试系统插座及测试系统插头的触 头充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L(S_)连接。2. 根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述测试系统插座和测试系统插头具有相同的9个触头，9个触头从上至下依次为直 流电源正(DC+)、直流电源负（DC-)、保护接地(PE)、充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L (S-)、第一充电连接确认(CC1)、第二充电连接确认(CC2)、低压辅助电源正(A+)、低压辅助 电源负(A-)。3. 根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述测试模式切换电路具有左右两组切换引脚，左边9个引脚同第一继电器组1的9个 引脚①-⑨一起对应连接到测试系统插座的9个触头;右边9个引脚同第二继电器组2的9个 引脚⑩-起对应连接到测试系统插头的9个触头;并且待测非车载充电机的车辆插头的 9个触头和测试系统插座的9个触头对应;待测电动汽车的车辆插座的9个触头和测试系统 插头的9个触头对应。4. 根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述控制采集板由逻辑控制模块、非车载充电机充电接口测试电路、电动汽车充电接 口测试电路构成;逻辑控制模块分别控制测试模式切换电路以及第一继电器组1和第二继 电器组2的开通或断开。5. 根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述上位机由数据分析处理模块、人机交互模块和测试结果显示模块构成，其中数据 分析处理包括绝缘评价、导引判断、辅助电源判断、通信评价和直流判断。6. 根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统工作时，其测试系统插座与待 测非车载充电机的车辆插头相连，其测试系统插头与待测电动汽车的车辆插座相连，在保 证待测非车载充电机车辆插头和待测电动汽车车辆插座完好的情况下，能够完成三种测试 模式:非车载充电机充电接口测试模式、电动汽车充电接口测试模式、非车载充电机与电动 汽车正常连接时通信性能测试模式； 所述非车载充电机充电接口测试模式是指将测试模式切换电路断开，同时将第一继电 器组1闭合、第二继电器组2断开，非车载充电机充电接口测试电路通过第一继电器组1与待 测非车载充电机的车辆插头相连，对待测非车载充电机的车辆插头的9个触头进行逐个连 接测试，根据测试结果确定待测非车载充电机的车辆插头每个触头的连通情况，进而判断 出待测非车载充电机的车辆插头的内部电路是否正常以及对直流电源正(DC+)、直流电源 负(DC-)的绝缘判断是否正确，同时测试评价非车载充电机控制器通信报文一致性和实时 性;其中，非车载充电机控制器为GB 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统-第1部分:通用 要求规定中图B.1所示非车载充电机固有部件； 所述电动汽车充电接口测试模式是指将测试模式切换电路断开，同时将第一继电器组 1断开、第二继电器组2闭合，电动汽车充电接口测试电路通过第二继电器组2与待测电动汽 车的车辆插座相连，对待测电动汽车的车辆插座的9个触头进行逐个连接测试，根据测试结 果确定待测电动汽车的车辆插座每个触头的连通情况，进而判断出待测电动汽车的车辆插 座内部电路是否正常以及对直流电源正(DC+)、直流电源负（DC-)的绝缘判断是否正确，同 时测试评价电动汽车车辆控制器中BMS通信报文一致性和实时性;其中，电动汽车车辆控制 器为GB18487.1-2015《电动汽车传导充电系统-第1部分:通用要求》规定中图B.1电动汽车 固有部件； 所述非车载充电机与电动汽车正常连接时的通信性能测试模式是指待测非车载充电 机的车辆插头与待测电动汽车的车辆插座的正常连接即9个触头均连通，完成对待测非车 载充电机和待测电动汽车之间通信性能测试，其中第一 CAN测试单元I完成充电通信CAN_H (S+)对地电平、充电通信CAN_L (S-)对地电平、充电通信CAN_H( S+)和充电通信CAN_L( S-)间 电平的信号采集;第二CAN测试单元II完成CAN总线通信信号的采集，主要测试指标包括总 线负载率测试、报文实时性测试、报文一致性测试、报文误码率测试，进而实现对电动汽车 直流充电接口通信性能的综合评价。7. 根据权利要求6所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统处于非车载充电机充电接 口测试模式时，非车载充电机充电接口测试电路的9个引脚通过第一继电器组1的引脚①-⑨与待测非车载充电机车辆插头的9个触头对应相连：即引脚①与直流电源正(DC+)相连， 弓丨脚②与直流电源负(DC-)相连，引脚③与保护接地(PE)相连，引脚④与充电通信CAN_H (S + )相连，引脚⑤与充电通信CAN_L(S_)相连，引脚⑥与第一充电连接确认(CC1)相连，引脚⑦ 与第二充电连接确认(CC2)相连，引脚⑧与低压辅助电源正(A+)相连，引脚⑨与低压辅助电 源负(A-)相连;开关Si与采样电阻心串联后连接在引脚①和引脚③之间，作为直流电源正 (DC+)对地绝缘测试电路;开关&与采样电阻R 2串联后连接在引脚②和引脚③之间，作为直 流电源负(DC-)地绝缘测试电路；引脚①经采样电阻R4、数字电位器R 3和采样电阻R5与引脚 ②相连，作为直流电源正(DC+)、直流电源负（DC-)连接状态的判定电路，其中采样点40!采 样数字电位器R5中间抽头与数字电位器R5 -端的电压；引脚③经米样电阻R6与米样电阻R7 串联，然后再与直流电压源山串联，作为保护接地(PE)连接状态的测试电路，其中采样点AD 2 位于采样电阻R6与采样电阻R?连接处；引脚④、引脚⑤分别与虚拟BMS(电池管理系统)模块 直接相连，作为充电通信CAN_H(S+)、充电通信CAN_L(S_)连接状态测试电路，其中采样点 AD3、AD4分别位于引脚④和引脚⑤处；引脚⑥经采样电阻R8接于地，作为第一充电连接确认 (CC1)连接状态的测试电路，其中采样点ADdi于引脚⑥处；引脚⑦经采样电阻R 9与直流电压 源1]2串联，作为第二充电连接确认(CC2)连接状态的测试电路，其中采样点AD 6位于引脚⑦ 处；引脚⑧经采样电阻R1Q串联采样电阻Rn后与引脚⑨相连，引脚⑨与地相连，作为低压辅 助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)连接状态测试电路，其中采样点AD?位于采样电阻R 10和 采样电阻Rn的连接节点处;其中，采样电阻Ri、R2均为20kQ，采样电阻R 2-R19均为lkQ，数字 电位器R3=lkQ，直流电压源ULU2均为12V。8. 根据权利要求6所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统，其特征 在于，所述电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统处于电动汽车充电接口测 试模式时，电动汽车充电接口测试电路的9个引脚通过第二继电器组2的引脚⑩-馨与待测 电动汽车车辆插座的9个触头相连:即引脚⑩与低压辅助电源负(A-)相连，引脚?与低压辅 助电源正(A+)相连，引脚?与第二充电连接确认(CC2)相连，引脚?与第一充电连接确认 (CC1)相连，引脚?与充电通信CAN_L (S -)相连，引脚?与充电通信C AN_H (S +)相连，引脚 ⑩与保护接地(PE)相连，引脚?与直流电源负(DC-)相连，引脚⑩与直流电源正(DC+)相 连；引脚⑩直接接地，引脚?:经采样电阻R 12与直流电压源U3串联，开关&并联于采样电阻R12 两端，作为低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)连接状态测试电路，其中采样点AD8 位于引脚@处；引脚?经采样电阻R13与直流电压源U4串联，作为第二充电连接确认(CC2) 连接状态的测试电路，其中采样点AD 9位于引脚?:处；引脚?经采样电阻R14接于地，作为第 一充电连接确认(CC1)连接状态的测试电路，其中采样点AD 1Q位于引脚?处；引脚丛、引脚 ?分别与虚拟非车载充电机通信模块直接相连，作为充电通信CAN_H(S+)、充电通信CAN_L (S-)连接状态测试电路，其中采样点ADn、AD12分别位于引脚?:和引脚?处；引脚⑩经采样 电阻R 16与采样电阻Rn串联，然后再与直流电压源1]5串联，作为保护接地(PE)连接状态的测 试电路，其中米样点ADl3位于米样电阻Rl6与米样电阻Rl7连接处;开关S4与米样电阻R2Q串联 后连接在引脚和引脚?之间，作为直流电源正(DC+)对地绝缘测试电路;开关S 5与采样 电阻R21串联后连接在引脚?和引脚?之间，作为直流电源负(DC-)对地绝缘测试电路；弓| 脚?经采样电阻如、数字电位器R 19和采样电阻R18与引脚⑩相连，作为直流电源正(DC+)、 直流电源负（DC-)连接状态的判定电路，其中采样点AD 14采样数字电位器R18中间抽头与数 字电位器Ris-端的电压;其中，采样电阻R2〇、R2i均为20kQ，采样电阻R 12-R18均为lkQ，数字 电位器Ri9=lkQ，直流电压源U3-U 5均为12V。
【文档编号】H04L12/26GK105823957SQ201610107269
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】颜湘武, 谷建成, 张波, 曲伟
【申请人】保定友源电力科技有限公司