OpenEVC

来自Jack's Lab
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1 DEBUG

1.1 HLW8012

非隔离方案电流测量应放在 N 线上,L 线上会频繁烧毁芯片



1.2 78L05

不加散热片带一个 5V 40A 继电器 + 显示,温度能到 120,加散热片,温度到 80 左右。


十分钟左右,屏显消失,3.3V 供电消失,+-12V 输出电压失压,万用表测量都在 1V - 0.x V 之间频繁变动。-12V 电压正负极之间电阻变为 1.1欧 左右;+12V 电压芯片正负极之间电阻 670欧左右。吹下 -12V 电源芯片,-12V 电源芯片焊盘正负极之间电阻仍然为 1.1欧。吹下 MOS,还是 1.1 欧。。。吹下输入电容 10uF X7R,恢复正常!测量发现电容烧毁短路!

  • 以为 -12V 电源芯片没事,焊上后 +-12V 输出电压仍然失压,万用表测量都在 2.5V - 1.x V 之间频繁变动。吹下后,就恢复正常,-12V 电源芯片应该也挂了,虽然正负极之间没有短路!
  • 换了个新的 MP2359 还是无法正常工作,一测发现 T4 这个二极管也被高温干趴下了,换了新的满血复活


压差过大,电流到 1A 的降压电源,不应采用 AMS117 或者 78L05 这种线性方案(输入电压 12V 和输出电压 5V 之间的压差这部分能量是通过散热来解决掉的,可以通过输入端加 2W 水泥电阻 5~10 欧来降低输入和输出之间的压差),发热太高!应果断采用开关电源方案!


2 TSLA V3

  • 长按充电手柄按钮 5s 则重启充电桩
  • WiFi SSID: TeslaWallConnector_7E51A5
  • WiFi 控制页面: http://192.168.92.1
  • 可在充电权限控制页允许 10 VIN,此说明其与车辆间有数据通信
  • 目前不支持临时授权来访者的车辆临时充电,即:不支持临时覆盖 “充电权限控制” 授权VIN列表。据此可推测,插电后,车辆是主动从桩的 WiFi 读取 VIN?


3 Control Panel

3.1 Screen

  • 4.58 inch, 320x960, ST7701S, SPI+RGB, 40.37x117.9x2.08mm, Display 36.77x110.3mm, 40pin, 3.3V power supply

驱动实例:

//ST7701S+AUO4.58
SPI_WriteComm (0xFF);     
SPI_WriteData (0x77); 
SPI_WriteData (0x01);   
SPI_WriteData (0x00);   
SPI_WriteData (0x00);   
SPI_WriteData (0x13);   
......
......


  • 4.95 inch, 480x854, ST7701, SPI+RGB, 65x119x2.08mm


4 枪头

Openevc-03.jpg


5 线材

  • 16/20A 用 4 方铜线 (6x4 = 24A max)
  • 32A 用 6 方铜线 (6x6 = 36A max)


6 Relay


7 EV 国标

  • GB/T 18487.1-2015 电动车辆传导导电系统 1
  • GB/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置。第一部分:通用要求 1
  • GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议 1
  • GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置。第二部分:交流充电
  • GB/T 29317-2012 电动汽车充电换电设施术语
  • IEC62477-1:2012 电力电子变换器系统和设备得安全要求。第一部分:通用要求


ID4 & ID6 CROZZ / X 的充电功率:直流都是 100KW,交流都是 7.2KW。续航 600 x 80% 的,都是 84.8KWh 的三元电池包。能耗均值在 15KWh/100KM

Model 3、Y 支持三相 11KW (220V/16A x3) 的交流充电功率,也能单相 7KW 充;直流充电功率:250KW,Tesla 超充 V3 桩上,最大充电功率也只有150KW,这个值持续不了多久就会下降到100KW左右。从30%到90%充电,约需要40分钟。长续航版本电池容量 76.8 KWh。能耗均值普遍 167Wh/km (16.7KWh/100KM)

小鹏 G3、P7 支持单相交流充电功率 6.6KW (220V/32A) ,三相交流充电功率 11KW (220V/16A x 3) ,1,直流快充功率可达 95KW (380V,250A)

理想 ONE 交流支持 7KW ,直流支持 60KW (30KWh 电池)


7.1 概要

国标三相是 7 针枪:CC, CP, L1, PE, N, L2, L3

  • CP: 控制导引
  • CC: 充电连接确认
  • S+: 充电通信1
  • S-: 充电通信2
  • A+: 低压辅助电源 + (12V)
  • A-: 低压辅助电源 - (12V)


  • 连接方式 A: 车带固定电缆和取电插头
  • 连接方式 B: 便携式充电器,同时带取电插头、电缆和车辆插头
  • 连接方式 C:桩带固定电缆和车辆插头


  • 充电模式1:单相交流直连,相线、中性线和接地保护导体,最大 250V 8A (实际不使用)
  • 充电模式2:单相交流直连,使用标准插座。最大 250V 16A(13A) / 10A (8A),带缆上控制保护装置 (IC-CPD)。从插座到车应提供保护接地导体、具备剩余电流保护和过流保护功能
  • 充电模式3:交流供电,单相供电电流最大不超过 32A,三相供电电流大于 32A 时,应使用连接方式 C。必带控制导引装置
  • 充电模式4:直流桩(可接交流电网 / 直流电网),使用带控制导引功能的直流供电设备 (只能使用连接方式 C)。使用数字通信协议 GB/T 27930-2015 (数字通信协议对于充电模式2、3 为可选)


充电模式 2、3、4 应具有的控制导引功能:

  • 保护接地导体的电气连续性的持续监测。在失去保护接地导体电气连续性的情况下,供电设备应在 100ms 内切断电源。保护接地导体应符合 GB 18695.3-2004
  • 车与供电设备正确连接的确认。供电设备应能确定:车辆插头正确插入车辆插座,供电插头正确插入供电插座
  • 供电控制功能
  • 断电控制功能
  • 充电电流监测


  • 16/20A 用 4 方铜线 (6x4 = 24A max)
  • 32A 用 6 方铜线 (6x6 = 36A max)



7.2 交流充电控制导引精要

Evc-mode2.png

Evc-mode3.png

  • R1 = 1K (1.03K, 0.97K)
  • R2 = 1.3K (1.339, 1.261K)
  • R3 = 2.74K (2.822, 2.658K)


7.2.1 连接确认和电子锁

车辆通过测量 检测点 3 与 PE 之间的电阻来确认连接

  • 无穷大: 未连接
  • RC + R4:半连接(手按着充电枪上的开关按钮,内部开关 S3 处于断开)
  • RC:完全连接

连接确认后,车辆开启电子锁锁定充电枪,并在整个充电过程中保持


7.2.2 供电功率和载流能力

  • 车辆也是通过测量 检测点 3 与 PE 之间的电阻来确认当前电缆和充电枪所支持的额定容量(功率)
    • 10A: RC = 1.5K, R4 = 1.8K (RC, R4 都是 0.5W 的电阻,精度为 +-3%)
    • 16A: RC = 680K, R4 = 2.7K
    • 32A: RC = 220R, R4 = 3.3K
    • 63A: RC = 100R, R4 = 3.3K


  • 车辆通过测量 检测点 2 的 PWM 信号 (-12V, +12V, 1KHz) 占空比来确认充电桩的最大供电电流
    • < 3%: 不允许充电
    • [3%, 7%]: 5% 表示需要数字通信,没有数字通信不允许充电
    • (7%, 8%): 不允许充电
    • [8%, 10%]: Imax = 6
    • [10%, 85%]: Imax = 60 x D,10A/16.7%,16A/26.7%,20A/30%, 24A/40%,32A/53.3%,35A/58.3%,51A/85%
    • +12V = [11.4, 12.6]
    • -12V = [-12.6, -11.4]
    • 1KHz = [1.03, 0.97]


7.2.3 充电过程监测

  • 车辆实时监测:
    • 检测点 3 和 PE 之间的电阻值
    • 检测点 2 的 PWM 信号占空比


  • 充电桩监测:
    • 检测点 1 的电压值进行监测 (<= 50ms 检测一次),当检测到电压为 6V 时,接通 K1 和 K2 导通交流供电。检测的非 6V 状态,应在 100ms 断开 K1, K2 切断交流供电
    • PWM 设定的供电电流 <= 20A,实际充电电流超过设定值 2A 并保持 5s,应切断 K1 K2,S1 切回 12V
    • PWM 设定的供电电流 > 20A,实际充电电流超过设定值 1.1 倍并保持 5s,也应切断 K1 K2,S1 切回 12V

Open-evc-01.png


8 HLW8012

  • PIN1 --- VCC
  • PIN5 --- GND
  • PIN6 --- CF
    • 输出功率有效值,占空比 50%;
  • PIN7 --- CF1
    • SEL=0,输出电流有效值,占空比 50%;
    • SEL=1,输出电压有效值,占空比 50%;
  • PIN8 --- SEL,带下拉


  • V1P,V1N 输入电流采样信号:峰峰值 VP-P:±43.75mV,最大有效值:±30.9mV
  • V2P 输入电压采样信号:峰峰值 VP-P:±700mV,最大有效值:±495 mV


HLW8012 的脉冲输出方波都是占空比 1:1 的波形。

  • CF 频率的最大理论值为 3.476KHz
  • 指示电流时 CF1 频率的最大理论值为 2.133KHz
  • 指示电压时 CF1 频率的最大理论值为 2.847KHz

几种脉冲的最小周期 T 是:0.28ms(1/3476)。周期范围:0.28ms~无穷大。

  • 0.1W 对应 CF 脉冲周期大约是 42 秒
  • 0.5W 对应 CF 脉冲周期大约是 10 秒


HLW8012 CNT.png


9 Shell

Tesla-shell-structure.jpg

Bottom Shell: 83.6mm x 151.6mm

Base board: 83.5mm x 151.5mm, Mass-producing: 82mm x 150mm


10 Reference


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