電網(wǎng)側(cè)市電經(jīng)電網(wǎng)模擬器調(diào)壓、調(diào)頻模擬電網(wǎng)擾動，為待測直流充電樁供電，電池模擬器模擬車載蓄電池吸收充電樁輸出的直流電能;在上述過程中工業(yè)計算機控制高精度功率分析儀采集直流充電樁輸入側(cè)、輸出側(cè)的電壓、電流、電壓峰峰值、有效值等參數(shù)，并根據(jù)標準規(guī)定的算法計算出直流充電樁的各項電氣性能，同時控制 CANscope 分析儀監(jiān)控 CAN 數(shù)據(jù)線路，模擬充電汽車電池管理系統(tǒng)與充電樁進行協(xié)議通信，對通信協(xié)議進行一致性驗證。可以實現(xiàn)直流充電樁的穩(wěn)壓精度測試、穩(wěn)流精度測試、紋波系數(shù)、效率試驗、功率因數(shù)、電壓整定誤差試驗、電流整定誤差試驗、限流試驗、限壓試驗、諧波含量、通信協(xié)議一致性測試等十幾項電氣性能項目試驗。

　　系統(tǒng)工作流程：

　　右圖為直流充電接口基本方案示意圖，其中連接控制線路(CC1、CC2)、輔助供電線路(A+/A-)、CAN 通信線路(S+/S-)及直流充電線路(D+/D-)的信號狀態(tài)在整個充電過程中的變化時序 。

　　1.充電槍未插入電動汽車充電插座，開關(guān) S 斷開時，系統(tǒng)處于處于初始狀態(tài)，此時控制線路 CC1 電壓為 12V。見右圖 第一階段。

　　2.充電槍未插入電動汽車充電插座，閉合開關(guān) S 后，控制線路 CC1 電壓變?yōu)?6V，此時開關(guān) K1、K2、K3、K4 處于斷開狀態(tài)。進入圖 第二階段。

　　3.當充電槍插入電動汽車充電插座后，控制線路 CC1 電壓為 4V，此時 CC2 線路導(dǎo)通，電壓為 6V，進入接口初始化階段。見圖 第三階段。

　　4.接口完全連接后，充電樁開始自檢，自檢通過后，閉合開關(guān) K3 和 K4，開始為汽車提供輔助電源，并通過 CAN 通信線路向電動汽車發(fā)送充電樁識別報文。充電汽車獲得輔助電源后，確認檢測點 2 處電壓為 6V，然后開始接受充電樁識別報文，發(fā)送車輛控制報文，建立協(xié)議通信。見圖 第四階段。

　　5.充電樁與汽車 BMS 系統(tǒng)通信經(jīng)過配置階段后，充電樁閉合充電開關(guān) K1 和 K2，電動汽車閉合開關(guān) K3 和 K4，正式進入充電狀態(tài)，如圖第五階段。

　　6.當達到充電結(jié)束條件或用戶手動終止結(jié)束后，充電樁停止充電，開關(guān) K1 ~ K6 斷開，充電槍拔出，此時各控制線路恢復(fù)到初始階段。測試系統(tǒng)使用“連接確認測試”驗證上述階段 1)~3)的功能正常;使用“協(xié)議一致性測試”用于驗證階段 4)~6)階段協(xié)議通信的正確性;“充電參數(shù)測試”主要集中在第 5階段;“異常流程測試”用于驗證充電過程中，遇到異常情況而進行狀態(tài)變遷的正確

　　系統(tǒng)測試項目：

　　測試共分為 4 個部分：

　　連接確認測試：即功能表中第 9 項測試內(nèi)容，針對充電樁和電動汽車充電線路連接

　　過程中的各項指標進行測試;

　　協(xié)議一致性測試：驗證充電樁與汽車 BMS 系統(tǒng)的協(xié)議通信是否符合標準規(guī)定;

　　充電參數(shù)測試：參照標準文檔，對充電樁工作過程(充電過程)中各項參數(shù)進行驗證;協(xié)議穩(wěn)定性測試：測試 CAN 通信線路物理層信號的穩(wěn)定性;

　　異常流程測試：模擬一些特殊的異常情況，驗證待測設(shè)備異常處理流程是否符合標準的要求。

　　1. 連接確認測試：“充電樁”及“電動汽車”都提供了自動識別線纜連接狀態(tài)的能力，在確定線纜連接成功后才能開始協(xié)議通信，進行后續(xù)的充電操作“連接確認測試”就是對充電樁(及電動汽車)識別線纜連接狀態(tài)的能力進行測試。在充電槍插入汽車充電插座過程中，檢測設(shè)備采集相關(guān)監(jiān)測點的電壓值及各控制開關(guān)的狀態(tài)，驗證是否符合標準的規(guī)定，并確認待測設(shè)備能否正常進入下一階段。

　　2. 協(xié)議一致性測試充電樁檢測到與電動汽車連接成功后，便開始進行協(xié)議通信。用于識別設(shè)備類型、配置充電參數(shù)、監(jiān)視充電狀態(tài)、控制充電進度等。協(xié)議一致性測試指對充電樁及汽車 BMS 系統(tǒng)的協(xié)議通信過程進行監(jiān)視，獲取并解析通信報文，驗證“報文內(nèi)容”與“通信流程”是否符合標準規(guī)定。測試項目及測試流程如圖所示。標準文檔中將設(shè)備充電過程分為“低壓輔助上電及充電握手”、“充電參數(shù)配置”、“充電”和“充電結(jié)束”四個階段。測試系統(tǒng)針對四個階段定制了對應(yīng)的測試用例，驗證待測設(shè)備的通信過程是否符合標準的規(guī)定。

　　3. 充電參數(shù)測試當充電樁與電動汽車協(xié)議通信正常，進入充電階段后，充電樁正式輸出直流電壓給汽車電池組充電。標準中協(xié)議一致性測試規(guī)定了一些充電參數(shù)用于保證充電樁輸出電壓/電流及電能轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。系統(tǒng)支持的充電參數(shù)種類如下表：

　　4.協(xié)議穩(wěn)定性測試 為了保證協(xié)議通信的穩(wěn)定，測試系統(tǒng)對標準進行了擴展，增加對 CAN 通信線路的物理層進行測試(依照國網(wǎng) Q/GDW 1591-2014 電動汽車非車載充電機檢驗技術(shù)規(guī)范)，用于驗證通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。具體測試項目見下表所示。