示波器国标充电桩控制响应时间测试

在充电桩系统中，控制命令发出到电源响应的时间是新国标严格要求的测试项目，但准确测试这一项目绝非易事。首先这是一段长达数秒的波形，而时间起点难以定位，我们要基于整整数秒的波形精准触发出指定ID号、指定数据位的CAN信号。

一、充电桩国标关于控制响应时间的要求：

直流充电桩国标QGDW1233-2014电动汽车非车载充电机通用要求规定：

1、控制命令软启动要求

充电桩应具备软启动功能，软启动时间为3~8s；

2、充电机输出响应要求

针对输出电流控制时间，在自动充电状态下，充电机应能快速响应蓄电池管理系统的电流控制，控制时间不应低于表1的要求。

表1 输出电流控制要求

电流变化值ΔI

A

上升控制时间

s

下降控制时间

s

≤20

2

2

20＜ΔI≤125

5

3

125＜ΔI≤250

10

5

因此，在充电桩中，对电源模块的启动控制响应时间和输出电流变化时的控制响应时间的测量是非常必要的，它也是决定充电桩是否符合国标的重要因素之一。

二、如何测量充电桩的控制响应时间？

在充电桩系统中，充电机控制器和电源模块之间为CAN通信，当充电机控制器发出CAN报文指令，电源模块接收到指令后并响应，这一段的控制响应时间该如何测量呢？我们来总结一下国标的要求：

测试项目的核心要求：

1、要求使用CAN协议触发；

2、要求最长10s的波形；

那么，测试项目对测试设备的具体要求为：

1、设备必须拥有CAN协议触发的功能，同时以CAN的常规波特率计算（250kb/s），如果需要准确触发，采样率至少需要20倍（250k/s*20=5Mb/s）

2、对单通道存储深度的需求为5Mb/s*10s=50M

结论：测试设备必须支持CAN触发的情况下，通道存储深度大于50Mpts，否则无法准确测试此项目。

以ZDS2024Plus示波器为例，搭建现场测试环境如下：

通道1选用差分探头测试充电控制器与电源模块之间的CAN报文，通道2选用电流探头测试电源模块输出线路上的电流变化。

ZDS2024Plus示波器具备CAN协议触发功能，可对CAN总线的类型、波特率、采样位置进行设置，同时对触发的模式、ID号、数据位进行精确设置，保证特定的CAN信号精准触发。CAN协议触发设置如下图：

设置存储深度为250M，时基为500ms/div,触发并解码如下：

通道1检测到充电机控制器发出的特定ID帧并触发，通道3检测电源模块响应输出电流的启动位置或变化转折点（图中所测为输出电压曲线），通过光标测量通道1触发的位置到通道3开始上升的位置，有图知ΔX=3.580s即为充电桩的控制响应时间。

三、总结

在充电桩系统中，主控模块通过特定ID的CAN命令启动电源，从CAN控制命令发出到电源启动输出的响应时间是一项重要参数，但由于CAN总线上掺杂着很多其它的通信帧，且从CAN命令发出到电源启动输出大概需要3秒的长时间，因此既需要示波器能根据特定的CAN ID帧来触发，又要能够捕获足够长时间的数据，才能完整观察到电源启动输出的信号，并依此计算出两者时间差，这就要求示波器具备非常高的存储深度，并且能够根据特定的CAN信号来触发，两者缺一不可。