原创 直流充电系统安全分析

2015-8-2 12:49 923 14 14 分类: 汽车电子 文集: 汽车电子

 

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     这篇文章是给昨天做的一个补充,有些话没机会说,不过在这里还是可以详细的阐述。
     直流充电电子锁,我倾向于加在车上,而且需要以总成的概念和充电接口结合在一起。为啥呢?
     核心的一句话,电子锁,作为一种安全的手段,是用来保证接口上有大电流、接口上有高压的一个安全措施来做的。
1)Chademo
 
  国标的时序图,很大的程度上是参考这张图的,不过本质的区别在于,他是有辅助的模拟信号进行联动的。
 
两边各有检测点的同时,里面的机械、电子锁都是联动的。
    而Combo在处理紧急事件的时候,就是认为车是最后一道底线,不管那边发现紧急关,PWM在充电状态C/D往B切换的过程中,锁止都是必须的。对电子锁的诊断和处理都得在Mate阶段就诊断好的了。
 
    如果我们仔细对比Chademo和国内的标准的两个东西,他们最大的区别就是
1)除了CAN以外,充电机和车辆没有额外的交流办法,也就是说没有Fail-Safe的措施。
1.1 如果两边的CAN传输出了问题,车辆是不知道外部啥情况的。
2)充电插头所经历的滥用条件,可能非常恶劣
     这事情,可能是跌落到地面很多次,机械锁止的可靠性(锁的机械部分、锁的驱动、锁的执行、锁的反馈)
3)车辆
    车辆是无法从CAN以外得知锁止的成功性、接触的可靠性。也就是说,要是遇到个没电子锁的充电桩,还不是一样充。如果按照目前的电子锁,放外边,等于车辆的工程师是没有任何依靠的,只有CAN里面的Message来依靠,光是CAN这块都有一大堆问题,处理紧急事件,比如锁止失效,车只能听天由命了。
    最后说一句,去直流快充的可都是车主,拔快拔慢在20ms~1s之内,从车的角度,首先要保证他们的安全啊。这道闸,放车里不容易被中国各种各样的充电桩供应商坑死。
    以下为海富代表BMW在某次会议上讲的,基本也是ISO17025讨论的前置材料,大家可以惨老一下,仔细用功能安全的思路走一遍。
 
分析供电顺序潜在失效
1 配对
功能:建立电气连接
潜在失效
不完全配对
水、尘、其他污染
接触点&电缆附件退化
退出策略为 L1
 
 
 
 
2 初始化
车辆固定
线束电流能力
握手/兼容性认定
 
导引信号无设置or错误值
退出策略为L1
PLC通信错误或没有合法的PLC连接
连接器锁止
交换运行限值&充电参数
 
3 线缆检查
(充电机)绝缘检测
绝缘检测开始就出错
退出策略为L1
绝缘监测中错误
 
 
4 预充电
充电桩使能直流输出
无/低电压由于短路/线束损坏/超时
退出策略为L1
电压同步
要求的电压与传递的电压不一致
电压对地漂移
通信错误
 
 
 
5 充电
应EV要求,充电桩提供能量
车辆连接器过热
充电时,绝缘损坏
直流输出+/-短路
意外断开
充电桩端错误输出电压
错误输出电流
 
6 下电
充电桩减少输出电流至0A
潜在失效:充电桩端并未减小电流
退出策略为L3
潜在失效: 车辆断开装置断开电路
充电桩端泻能(输出至0V)
 
潜在失效: 连接器上继续有高压
安全策略:继续锁止
接口端解锁
 
潜在失效: 没有高压安全风险
拔出接口
 
潜在失效:  接口无法拔出-没有高压安全风险
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