隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)加快向“電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化”轉(zhuǎn)型，進軍海外市場、參與全球競爭是檢驗一個汽車品牌是否國際化的重要標準。不斷提高硬實力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加大研發(fā)投入和自主創(chuàng)新，適配當(dāng)?shù)厥袌龀潆娤到y(tǒng)是重要的一環(huán)，因此在規(guī)劃研發(fā)設(shè)備時需要工具能夠支持全球主要國家地區(qū)的充電驗證體系。

CANoe Option .SmartCharging 16版本在支持國標GB/T 27930-2011/2015及歐美標CCS DIN 70121/ISO 15118充電協(xié)議的基礎(chǔ)上，新增CHAdeMO標準的支持，為本土企業(yè)進軍日標市場提供有利支撐。CHAdeMO充電俗稱日標充電標準，CHAdeMO協(xié)會是一個圍繞CHAdeMO DC充電協(xié)議的交通工具電動化協(xié)作平臺，擁有500多個會員，在98個國家具備超過5萬個充電樁以及100多萬輛支持CHAdeMO充電標準的電動汽車。

充電測試臺架

CHAdeMO 2.0概覽

在CHAdeMO 2.0系列規(guī)范之前，最高充電功率為400kW。隨著電動汽車電池容量不斷攀升，已有的快充充電在用戶體驗上變得不再那么“快”。考慮全球化發(fā)展、向前兼容性以及向后前瞻性，中國電力企業(yè)聯(lián)合會等全球電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合制定退出的Chaoji充電標準，在2021年4月由CHAdeMO協(xié)會率先以CHAdeMO 3.0發(fā)布（Chaoji-2）。其最高充電功率可達900kW，支持V2G和PnC等功能，且與即將發(fā)布的國標Chaoji-1充電接口兼容。CHAdeMO標準通過CAN進行通信，對于支持新版本規(guī)范的電動汽車，可以在老版本規(guī)范的充電樁進行充電（直插或通過適配器）。目前已發(fā)布0.9、1.0、1.1、1.2、2.0、3.0等幾個主要版本標準，當(dāng)前新產(chǎn)品以2.0和3.0規(guī)范為主。

圖1：CHAdeMO 2.0及3.0充電接口定義對比

CHAdeMO 2.0及之前版本的規(guī)范定義的充電接口具有10個引腳，除功率傳輸線纜、PE、CAN通訊線外，用于低壓I/O握手的信號主要包括：

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Charge sequence signal 1（d1、CP）：充電樁觸發(fā)起始信號；

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Vehicle charge permission（k、CP3）：車輛確認初始信息交換建立完畢；

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Connector proximity detection（CP、CS）：接口完全接合檢測引腳；

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Charge sequence signal 2（d2、CP2）：充電樁確認初始安全檢查完畢。

其中d1、k、CP、d2簡稱一般用于CHAdeMO 2.0及之前版本規(guī)范，CP、CP3、CS、CP2對應(yīng)于CHAdeMO 3.0在描述向前兼容電路時的別稱。充電引導(dǎo)電路簡化如下示意圖：

圖2：CHAdeMO 2.0簡化引導(dǎo)電路圖

用于具體充電參數(shù)交互及狀態(tài)傳輸?shù)腃AN報文定義包括：

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0x100：由車輛發(fā)送給充電樁，描述車輛基本電壓/電流等信息；

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0x101：由車輛發(fā)送給充電樁，描述充電時間、電池容量、協(xié)議版本等信息；

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0x102：由車輛發(fā)送給充電樁，描述目標電池電壓、充電電流請求、各類狀態(tài)標志位等信息。

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0x108：由充電樁發(fā)送給車輛，描述可輸出電壓/電流、閾值電壓、協(xié)議版本信息；

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0x109：由充電樁發(fā)送給車輛，描述當(dāng)前電壓、充電電流、各類狀態(tài)標志位、剩余充電時間信息。

除此之外，還有擴展規(guī)范（Extended Specifications）新增了可選的CAN通信報文和工作流程，用于實現(xiàn)動態(tài)控制（Dynamic Control）、大電流控制（High Current Control）、高壓控制（High Voltage Control）功能。

CAN報文通信與低壓I/O引導(dǎo)電路相互協(xié)作組合，實現(xiàn)完整的充電循環(huán)流程及異常狀態(tài)處理機制：

圖3：CHAdeMO 2.0簡化充電流程圖

CHAdeMO 3.0概覽

由于Chaoji-2規(guī)范的采用，CHAdeMO 3.0標準相比于之前版本有了巨大的更新變化，主要區(qū)別包括：

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輸出電壓范圍擴展至150-1500Vdc；

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輸出電流范圍擴展至0-600Adc；

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輸出電流范圍擴展至0-600Adc；

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全新兼容GB/T（Chaoji-1）和CHAdeMO（Chaoji-2）的充電連接接頭及引導(dǎo)電路；

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修改和擴展了CAN通信內(nèi)容，包括：

0x102報文中新增了Connector latch status，修改了協(xié)議版本信息；

0x108報文中新增了Charger ID；

0x109報文中修改了協(xié)議版本信息，新增了Welding check status flag和Insulation check completion flag。

充電引導(dǎo)電路方面，由原本的4根低壓I/O引導(dǎo)電路線束改為CC1、CC2兩根線束。CHAdeMO 3.0（Chaoji-2）在引導(dǎo)電路方面與GB/T（Chaoji-1）和未來的CCS（Chaoji-3）兼容，通過若干繼電器/電阻不同的配置使得充電樁及車輛可以識別對方具體的標準種類及版本，進而自動切換至對應(yīng)的通信交互及充電流程。

CHAdeMO 3.0（Chaoji-2）車輛可以通過協(xié)議適配轉(zhuǎn)接頭與CHAdeMO老版本標準以及GB/T-2011/2015的充電樁兼容充電，而CHAdeMO 3.0（Chaoji-2）的充電樁暫時無法兼容老版本車輛。CHAdeMO 3.0規(guī)范詳細定義了與老版本標準的兼容引導(dǎo)電路，簡化后示意圖：

圖4：CHAdeMO 3.0向前兼容引導(dǎo)電路簡化示意圖

在充電流程方面，CHAdeMO 3.0車輛在通過引導(dǎo)電路CC1/CC2引腳展現(xiàn)的不同電壓判斷是何種標準的充電樁后，即會切換至對應(yīng)充電流程。其中最明顯的是，CHAdeMO 2.0及以前版本標準由充電樁發(fā)起初始化完成確認后，由車輛先發(fā)送CAN報文信息；而CHAdeMO 3.0由車輛發(fā)起初始化完成確認后，充電樁先發(fā)送CAN報文信息。

圖5：CHAdeMO 3.0及2.0充電流程對比

CANoe Option .SmartCharging

再添CHAdeMO支持全球充電協(xié)議

CHAdeMO標準I/O引導(dǎo)電路及通信報文的仿真、解析和測試，支持規(guī)范版本涵蓋CHAdeMO 3.0和2.0及更老版本，可作為充電樁/車輛仿真、報文監(jiān)聽及充電測試場景使用。

CHAdeMO的充電模型基于CANoe的Communication Setup（ComCo）實現(xiàn)。若希望創(chuàng)建CHAdeMO的工程，可以在CANoe Simulation標簽頁 – Smart Charging Configuration中添加相關(guān)車輛/充電樁，并配置其基本屬性參數(shù)信息。

圖6：CHAdeMO充電屬性配置界面

在配置好CHAdeMO車輛及充電樁基本屬性參數(shù)后，即可在Communication Setup中查看已添加節(jié)點、編輯/創(chuàng)建仿真邏輯及VT System板卡控制CAPL腳本、關(guān)聯(lián)所屬總線通道等操作：

圖7：CHAdeMO節(jié)點信息及腳本編輯界面

CHAdeMO各版本標準的充電引導(dǎo)電路主要使用VT2004A及VT2816A板卡仿真車輛端或充電樁端行為，對應(yīng)接線束連接見下示意圖：

圖8：CHAdeMO多版本兼容VT System板卡線束連接

在“… Sample Configurations 16.3.110

SmartChargingCHAdeMO”中提供了用戶可參考使用的CHAdeMO 3.0和2.0及更老版本車輛和充電樁仿真腳本，以及VT System硬件控制腳本，配置完成后可在Trace、Graphic等用戶熟悉界面查看充電流程信息：

圖9：CANoe中CHAdeMO工程運行狀態(tài)

新增車端CHAdeMO協(xié)議一致性測試產(chǎn)品：CANoe Test Package EV

由于CHAdeMO標準僅提供充電樁（EVSE）端的測試規(guī)范，未提供官方的車輛（EV）端測試規(guī)范。因此Vector根據(jù)CHAdeMO需求定義規(guī)范及充電樁端測試規(guī)范，憑借在充電領(lǐng)域多年耕耘的經(jīng)驗，設(shè)計了CHAdeMO 3.0和2.0及更老版本規(guī)范的車輛（EV）端測試用例及腳本。

圖10：充電一致性測試包操作流程及應(yīng)用范圍

其中不僅包含正常充電循環(huán)流程的各環(huán)節(jié)檢查，還提供各類異常退出及超時等故障場景下的測試用例，例如：

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初始化階段各類異常退出；

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CAN報文通信前各類異常退出；

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通電前各類異常退出；

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d2開關(guān)閉合前各類異常退出；

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接觸器閉合前各類異常退出；

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充電正式開始前各類異常退出；

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充電過程中各類異常退出；

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車輛（EV）端超時異常退出；

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正常充電流程環(huán)節(jié)檢查。

依據(jù)CANoe Test Package EV 幫助文檔說明生成測試腳本，連接VT System板卡與被測ECU線束及完成簡單的基本配置后，即可執(zhí)行該vTESTstudio測試腳本包并獲取詳細的測試報告及數(shù)據(jù)記錄文件。

圖11：CHAdeMO充電協(xié)議一致性測試腳本執(zhí)行與分析

審核編輯 ：李倩