车辆互操作性测试的对象为采用国标GB/T 20234.2—2015和/或GB/T 20234.3—2015传导充电接口的电动汽车。通过对测试对象按照标准进行直流充电互操作性测试和交流互操作性测试来判断车辆整体的运行状况。
1.车辆直流充电互操作性测试
（1）测试系统
电动汽车直流充电互操作性测试系统结构如图5-7所示，系统包括交流电源、非车载充电机控制器模拟盒、待测车辆、主控机以及测试仪器。待测车辆连接非车载充电机控制器模拟盒的输出端，模拟盒的输入端连接交流电源。交流电源系统利用非车载充电机控制器模拟盒测试电动汽车的充电控制过程、异常充电以及连接控制时序等状态。通过测试仪器采集交流电源输出参数、待测车辆参数、动力电池输入参数等，测试仪器将采集的数据上传至主控机，用于控制非车载充电机控制器模拟盒。系统的测试条件包含充电机的额定工况和参数公差范围外的失效测试。
图5-7 电动汽车直流充电互操作性测试系统
（2）充电控制过程测试
充电控制状态测试包括车辆充电与行驶互锁测试、连接确认测试、自检阶段测试、充电准备就绪测试、充电阶段测试和正常充电结束测试。
1）车辆充电与行驶互锁测试
对车辆进行充电与行驶互锁测试的目的是判断车辆插头与车辆插座插合后，车辆是否处于不可行驶状态。系统的测试方法及步骤如下：
①在车辆处于驱动系统电源切断状态下，将车辆插头与车辆插座完全插合。
②检查车辆能否通过其自身的驱动系统移动。
③在车辆处于可行驶模式下，将车辆插头与车辆插座完全插合。
④重复步骤②。
判定车辆充电与行驶互锁测试合格的标准：车辆不能通过其自身的驱动系统移动。
2）连接确认测试
对车辆进行连接确认测试的目的是判断车辆接口能否完全连接。系统的测试方法及步骤如下：
①将车辆插头与车辆插座完全插合后，检查检测点2的电压值（如果车辆控制导引电路上拉电压U2不使用测试系统提供的低压辅助电源）。
②将车辆插头与车辆插座完全插合后，检查检测点1的电压值。
判定车辆连接确认测试合格的标准：
①检测点2的电压值应符合国标GB/T 18487.1—2015中表B.1的U2b要求。
②检测点1的电压值应符合国标GB/T 18487.1—2015中表B.1的U1c要求。
3）自检阶段测试
对车辆进行自检阶段测试的目的是检查车辆完全连接后，能否进入正确的充电流程。系统的测试方法及步骤如下：
①检查检测点2的电压值，如果车辆控制导引电路上拉电压U2使用测试系统提供的低压辅助电源，K3和K4应处于闭合状态。
②检查车辆的通信状态。
判定车辆自检阶段测试合格的标准：
①检测点2的电压值应符合国标GB/T 18487.1—2015中表B.1的U2b要。
②测试系统发送充电机握手报文后，车辆应发送车辆握手报文。
③测试系统发送充电机辨识报文（0X00）后，车辆应发送BMS和车辆辨识报文。
4）充电准备就绪阶段测试
对车辆进行充电准备就绪阶段测试的目的是检查车辆的充电准备就绪状态。系统的测试方法及步骤如下：
①车辆和测试系统充电握手后，检查车辆的通信状态。
②测试系统发送充电机最大输出能力报文后，检查接触器K5和K6状态，检查车辆的通信状态。
判定车辆充电准备就绪阶段测试合格的标准：
①测试系统发送充电机辨识报文（0XAA）后，车辆应发送动力蓄电池参数报文。
②K5和K6闭合前，车辆应发送BMS充电准备就绪报文（0X00）。
③K5和K6闭合后，车辆应发送BMS充电准备就绪报文（0XAA）。
5）充电阶段测试
对车辆进行充电阶段测试的目的是检查充电起动阶段及充电过程中车辆的通信状态。系统的测试方法及步骤如下：
①充电参数配置完成后，检查车辆的通信状态、充电状态。
②充电过程中，检查车辆发送电池充电需求参数和状态信息的情况。
判定车辆充电阶段测试合格的标准：
①测试系统发送充电机输出准备就绪报文（0XAA）后，车辆应发送电池充电需求报文和电池充电总状态报文。
②测试系统发送充电机充电状态报文后，车辆应起动充电。
③充电过程中，车辆应实时发送动力蓄电池状态信息报文。
6）正常充电结束测试
对车辆进行正常充电结束测试的目的是检查车辆在正常充电结束条件下的响应。系统的测试方法及步骤如下：
①充电过程中，车辆达到充电结束条件后，检查车辆的通信状态。
②检查车辆的充电状态、K5和K6状态。
③充电过程中，测试系统发送中止充电报文后，检查车辆的通信状态。
④重复步骤②。
判定车辆正常充电结束测试合格的标准：
①车辆满足充电结束条件后，车辆应发送BMS中止充电报文。
②测试系统发送充电机中止充电报文后，车辆应发送BMS统计数据报文。
③充电电流小于5A后，车辆应断开K5和K6。
（3）充电连接控制时序测试
对车辆进行充电连接控制时序测试的目的是检查车辆充电连接控制时序是否正常。系统的测试方法及步骤如下：
正常充电流程中，检查检测点1的电压值、检测点2的电压值、K5和K6状态、充电状态、通信状态。
判定车辆充电连接控制时序测试合格的标准：车辆充电连接的状态转换和间隔时间应符合国标GB/T 18487.1—2015中B.5和B.6的规定。
（4）充电异常状态测试
充电异常状态测试是用来测试系统是否能够检测到充电过程中的异常状态，并根据规定进行相应动作。充电异常状态测试包括绝缘故障测试、通信中断测试以及其他充电故障测试。
1）绝缘故障测试
对车辆进行绝缘故障测试的目的是检查车辆的绝缘故障监测功能。系统的测试方法及步骤如下：
①正常充电过程中，设置充电电流小于5A。
②使用测试电阻在车辆充电直流回路DC+与PE、DC-与PE之间进行绝缘测试，选择的测试电阻Rt分别满足，100Q/V＜Rt≤500Q/V和Rt≤100Q/V。
③检查车辆的通信状态、K5和K6状态。
判定车辆绝缘故障测试合格的标准：
①车辆绝缘故障监测功能应在100s内响应，符合国标GB/T 18487.1—2015中B.4.1的规定。
②Rt≤100Q/V时，车辆应符合国标GB/T 18487.1—2015中B.3.7.2的规定。
2）通信中断测试
对车辆进行通信中断测试的目的是检查车辆在通信中断时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
①正常充电过程中，设置充电电流小于5A。
②通过设置测试系统的通讯故障（如S+断线故障、S-断线故障、S+和S-之间短路故障等）模拟非车载充电机通信超时。
③检查车辆的充电状态、K5和K6的状态。
④恢复通信，重复步骤③。
⑤通过重复三次步骤②模拟非车载充电机通信中断，重复步骤④。
判定车辆通信中断测试合格的标准：
①通信超时时车辆应在10s内断开K5和K6；通信恢复后，车辆宜重新建立握手连接。
②通信恢复后，车辆应不能充电。
3）其他充电故障测试
对车辆进行其他充电故障测试的目的是检查车辆在出现不能继续充电故障时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
①正常充电过程中，设置充电电流小于5A。
②模拟不能继续充电的车辆故障（由车辆制造厂提供故障类型）。
③检查车辆的通信状态、K5和K6的状态。
判定车辆其他充电故障测试合格的标准：车辆应发送BMS中止充电报文，K5和K6状态应符合国标GB/T 18487.1—2015中B.3.7.2的规定。
（5）控制导引电压边界值测试
控制导引电压边界值测试包括检测点2边界电压值测试和辅助电源边界电压值测试。
1）检测点2边界电压值测试
对车辆进行检测点2边界电压值测试的目的是检查车辆在检测点2边界电压值时是否正常充电。系统的测试方法及步骤如下：
①调整测试系统R3电阻值，使检测点2的电压值为国标GB/T 18487.1—2015中表B.1规定的边界值，启动充电。
②检查车辆的通信状态、充电状态。
判定车辆检测点2边界电压值测试合格的标准：车辆应正常启动充电。
2）辅助电源边界电压值测试
对车辆进行辅助电源边界电压值测试的目的是检查车辆在辅助电源边界电压值时是否正常充电（仅适用于需要使用非车载充电机提供低压辅助电源的车辆）。系统的测试方法及步骤如下：
①调整测试系统辅助电源电压值为规定的边界值后，启动充电。
②检查车辆的通信状态、充电状态。
判定车辆辅助电源边界电压值测试合格的标准：车辆应正常启动充电。
2.车辆交流充电互操作性测试
（1）测试系统
电动汽车交流充电互操作性测试系统结构如图5-8所示，系统包括交流电源、交流充电桩模拟控制盒、待测车辆、主控机以及测试仪器。待测车辆连接交流充电桩模拟控制盒的输出端，模拟控制盒的输入端连接交流电源。交流电源系统利用交流充电桩控制器模拟盒测试电动汽车的充电控制过程、异常充电状态以及连接控制时序等状态。通过测试仪器采集交流电源输出参数、待测车辆参数、动力电池输入参数等，测试仪器将采集的数据上传至主控机，用于控制交流充电桩模拟控制盒。系统的测试条件包含充电桩的额定工况和参数公差范围外的失效测试。(www.xing528.com)
图5-8 电动汽车交流充电互操作性测试系统
（2）充电控制过程测试
充电控制过程测试包括车辆充电与行驶互锁测试、连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试和正常充电结束测试。
1）车辆充电与行驶互锁测试
对车辆进行充电与行驶互锁测试的目的是判断车辆插头与车辆插座插合后，车辆是否处于不可行驶状态。系统的测试方法及步骤如下：
①车辆处于驱动系统电源切断状态下，将车辆插头与车辆插座完全插合。
②检查车辆能否通过其自身的驱动系统移动。
③车辆处于可行驶模式下，将车辆插头与车辆插座完全插合。
④重复步骤②。
判定车辆充电与行驶互锁测试合格的标准：车辆不能通过其自身的驱动系统移动。
2）连接确认测试
对车辆进行连接确认测试的目的是判断车辆接口能否完全连接。系统的测试方法及步骤如下：
①将车辆插头与车辆插座完全插合后，检查检测点3的电压值。
②车辆额定充电电流大于16A时，重复步骤①，操作车辆插头机械锁，检查电子锁止装置状态。
判定车辆连接确认测试合格的标准：
①检测点3的电压值能判定车辆接口已完全插合。
②电子锁止装置应在开始供电（K1和K2闭合）前锁定车辆插头。
3）充电准备就绪测试
对车辆进行充电准备就绪测试的目的是检查车辆的充电准备就绪状态。系统的测试方法及步骤如下：
车辆接口完全连接后，测试系统发送PWM信号，检查检测点1的电压值、充电状态。
判定车辆充电准备就绪测试合格的标准：开关S2（若车辆配置S2）应闭合，车辆处于可充电状态。
4）启动及充电阶段测试
对车辆进行启动及充电阶段测试的目的是检查车辆的充电控制功能。系统的测试方法及步骤如下：
①被测车辆按5.4.2进行设置。
②调整测试系统PWM信号占空比，使测试系统供电电流值大于车辆额定充电电流及电缆额定容量。
③开关S2闭合后，测试系统启动充电，检查车辆的充电状态。
④车辆额定充电电流大于16A时，操作车辆插头机械锁，检查电子锁止装置状态。
判定车辆启动及充电阶段测试合格的标准：
①车辆启动充电，实际充电电流值应符合国标GB/T 18487.1—2015中A.3.7的规定。
②充电过程中，电子锁止装置应保持锁止。
5）正常充电结束测试
对车辆进行正常充电结束测试的目的是检查车辆在正常充电结束条件下的响应。系统的测试方法及步骤如下：
①正常充电过程中，模拟达到车辆设置的充电结束条件或者对车辆实施停止充电的指令。
②检查检测点1的电压值、充电状态。
③正常充电过程中，调整测试系统，停止PWM输出，切换到+12V连接状态，重复步骤②。
判定车辆正常充电结束测试合格的标准：车辆停止充电，开关S2（若车辆配置S2）断开。
（3）充电连接控制时序测试
对车辆进行充电连接控制时序测试的目的是检查车辆充电连接控制时序是否正常。系统的测试方法及步骤如下：正常充电流程中，检查检测点1的电压值、PWM信号参数、检测点3的电压值、充电状态、电子锁止装置状态。
判定车辆充电连接控制时序测试合格的标准：车辆充电连接的状态转换和间隔时间应符合国标GB/T 18487.1—2015中A.4和A.5的规定。
（4）充电异常状态测试
充电异常状态测试包括开关S3断开测试、CC断路测试和CP中断测试。
1）开关S3断开测试
对车辆进行开关S3断开测试的目的是检查车辆在开关S3断开时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
正常充电过程中，模拟开关S3由闭合变为断开，检查车辆的充电状态、检测点1的电压值。
判定车辆开关S3断开测试合格的标准：车辆应在1s内将充电电流减小至最低（＜1A），然后断开开关S2（若车辆配置S2）。
2）CC断路测试
对车辆进行CC断路测试的目的是检查车辆在CC断路时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
分别在充电准备阶段和正常充电过程中，模拟断开车辆接口CC连接，检查检测点1的电压值、充电状态。
判定车辆CC断路测试合格的标准：
①在充电准备阶段，CC断路后，车辆应不能闭合开关S2（若车辆配置S2），不能进入充电状态。
②在正常充电过程中，CC断路后，车辆应在3s内停止充电，然后断开开关S2（若车辆配置S2）。
3）CP中断测试
对车辆进行CP中断测试的目的是检查车辆在CP信号中断时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
正常充电过程中，模拟断开CP信号，检查检测点1的电压值、充电状态。
判定车辆CP中断测试合格的标准：车辆应在3s内停止充电，然后断开开关S2（若车辆配置S2）。
（5）充电控制输出测试
充电控制输出测试包括PWM占空比变化测试、PWM占空比超限测试和PWM频率边界值测试。
1）PWM占空比变化测试
对车辆进行PWM占空比变化测试的目的是检查车辆在PWM占空比变化时的响应。系统的测试方法及步骤如下（根据实际车辆允许额定输入电流对应的占空比大小进行测试）：
①被测车辆按5.4.2进行设置。
②正常充电过程中，以10%/30s的速率调整测试系统的PWM占空比，从10%调整至90%，然后保持时间不小于5s。
③检查检测点1的电压值、充电状态。
④正常充电过程中，以10%/30s的速率调整测试系统的PWM占空比，从90%调整至10%，然后保持时间不小于5s；
⑤重复步骤③。
判定车辆PWM占空比变化测试合格的标准：
①PWM占空比为10%时，开关S2（若车辆配置S2）保持闭合，车辆应能正常充电，充电电流不大于6A。
②PWM占空比为90%时，开关S2（若车辆配置S2）保持闭合，车辆应能正常充电，充电电流不大于国标GB/T 18487.1—2015中A.3.7.1的要求。
③PWM占空比正常范围内变化时，开关S2（若车辆配置S2）保持闭合，车辆应能正常充电，车辆应在检测到PWM占空比变化后的5s内调整充电电流，充电电流低于PWM占空比所对应的最大电流。
2）PWM占空比超限测试
对车辆进行PWM占空比超限测试的目的是检查车辆在PWM占空比超限时的响应。系统的测试方法及步骤如下：
①被测车辆按5.4.2进行设置。
②设置PWM占空比为车辆最大允许充电电流，启动充电并保持2min。
③调整PWM占空比分别为6.5%和98.5%。
④检查检测点1的电压值、充电状态。
判定车辆PWM占空比超限测试合格的标准：车辆应能在8s内将充电电流减小至最低（＜1A）。
3）PWM频率边界值测试
对车辆进行PWM频率边界值测试的目的是检查车辆在PWM频率边界值时是否正常充电。系统的测试方法及步骤如下：
①设置PWM频率为标称值1000Hz，启动充电并保持2min。
②检查检测点1的电压值、充电状态。
③以10Hz/3s的速率将PWM频率从1000Hz调整至1030Hz，并保持5s，重复步骤②。
④重复步骤①和②，以10Hz/3s的速率将PWM频率从1000Hz调整至970Hz，并保持5s，重复步骤②。
判定车辆PWM频率边界值测试合格的标准：开关S2（若车辆配置S2）保持闭合，车辆应能正常充电。
（6）控制回路测试
控制回路测试包括CP回路边界电压值测试和CC回路边界电阻值测试两部分。
1）CP回路边界电压值测试
对车辆进行CP回路边界电压值测试的目的是检查车辆在CP回路边界电压值时是否正常充电。系统的测试方法及步骤如下：
调整测试系统的CP电压输出，使充电过程中检测点1的正电压值U1b和U1c分别为国标GB/T 18487.1—2015中表A.5规定的边界值，检查充电状态。
判定车辆CP回路边界电压值测试合格的标准：当U1b和U1c在边界值范围内时，车辆均应能正常充电。
2）CC回路边界电阻值测试
对车辆进行CC回路边界电阻值测试的目的是检查车辆在CC回路边界电阻值时是否正常充电。系统的测试方法及步骤如下：
①被测车辆按5.4.2进行设置。
②调整测试系统输出PWM占空比，模拟最大供电电流（三相63A、单相32A）。
③调整测试系统CC回路电阻为国标GB/T 18487.1—2015中表A.3的规定值，分别模拟10A、16A、32A和63A的充电电缆容量。
④在不同充电电缆容量下，调整CC回路中RC电阻为国标GB/T 18487.1—2015中表A.3的边界值，启动充电流程。
⑤检查检测点1的电压值、充电状态。
判定车辆CC回路边界电阻值测试合格的标准：
①开关S2（若车辆配置S2）应闭合，车辆应能正常充电。
②充电电流不超过充电电缆容量和车辆额定充电电流值。
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