EVCC与充电桩通信流程:车桩双方在这二十秒里说了什么

浏览: 时间:2026-07-28

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EVCC与充电桩通信流程:车桩双方在这二十秒里说了什么

新能源汽车充电通信 · 时序与交互 · 约3700字

插枪之后到桩真正开始出电,中间通常要等十几到三十秒。这段时间里,EVCC与充电桩通信流程正在完整跑一遍:车端EVCC与桩端SECC要依次完成链路建立、身份发现、协议协商、授权、参数协商、安全检查,才轮到功率传输。本文用车桩双方对照的视角把这条流程拆开——每一步谁先开口、对方等多久、失败了怎么退出、枪会不会解锁。
与相关文章的分工《EVCC充电模块工作原理》讲车端内部怎么实现(硬件框图、协议分层);本文讲车桩之间怎么互动(谁发起、谁等待、异常怎么退)。按现象倒查故障见《EVCC故障导致无法充电的原因》,交流侧差异见《EVCC跟交流充电有关系吗》。

一、先理解这条流程的本质:一场有严格顺序的对话

EVCC与充电桩的通信不是"车报个数、桩照着输出"这么简单。它是一场双方轮流开口、每句话都要对方确认的对话,顺序不能颠倒,任何一句没得到回应就整场结束。

对话的目的可以概括成五个问题,按顺序解决:

  • 能不能听见对方?——建立物理链路与通信通道;

  • 说哪种语言?——协商双方都支持的协议版本;

  • 你是谁、谁付钱?——身份识别与授权;

  • 能给多少、要多少?——能力与需求取交集;

  • 现在安全吗?——绝缘检测与预充,确认后才上高压。

为什么顺序不能变后一步依赖前一步的结果。协议没协商完就发充电参数,对方解析不了;授权没过就送电,运营方无法计费;绝缘没检完就闭合接触器,测到的是电池而不是线缆。流程的刚性来自安全和商业,不是协议设计得死板。

二、完整通信流程:车桩双方视角对照

下表以CCS直流充电为例,把每个阶段拆成"车端做什么、桩端做什么、谁先开口"。报文名称按DIN 70121 / ISO 15118-2 常用表述。

阶段EVCC(车端)方向SECC(桩端)发起方
① 插枪连接检测CP电平变化,识别PP告知的线缆等级,被唤醒输出CP方波,直流场景给出要求高级通信的占空比,锁枪
② 链路匹配
SLAC
发起匹配请求,发送测量信号,收集衰减特性,请求配对▶◀应答请求,测量本枪线上的信号衰减,回报特性,确认配对
③ 端点发现
SDP
广播查询桩端通信端点,获取地址与是否启用安全通信▶◀回复自身IP、端口与安全模式
④ 建立连接发起TCP连接,需要时完成TLS握手并校验桩端证书▶◀接受连接,出示自身证书
⑤ 协议协商申报自己支持的协议版本列表及优先级▶◀在列表中选一个双方都支持的,无交集则直接终止
⑥ 会话与授权建立会话、查询可用服务、选择计费方式、提交身份凭据▶◀分配会话标识、返回服务清单、对接后台完成授权判定
⑦ 参数协商上报BMS给出的最高电压、最大电流、最大功率等限值▶◀回复自身输出能力,双方取交集确定本次上限
⑧ 绝缘检测保持高压接触器断开,等待桩返回检测结果▶◀对直流回路施加测试电压,判定绝缘是否合格
⑨ 预充上报电池当前端电压,确认桩输出已跟随到位后允许闭合接触器▶◀把输出电压升到接近电池电压并稳住
⑩ 功率传输周期性发送目标电压与目标电流,接收实测值转给BMS▶◀按需求调整输出,回报实际电压电流与自身状态
⑪ 结束发出停止指令,等桩确认停止输出后再断开接触器,请求粘连检测▶◀停止输出、泄放母线电压、配合完成粘连检测、解锁充电枪

图1 EVCC与充电桩的完整通信流程对照(车桩双方视角,直流充电)

看"发起方"这一列除了第①步是桩先动,后面每一步都是车端主动发起、桩端被动响应。这解释了两件事:一是排障时车端日志更完整;二是车端超时策略设置不当,会直接卡住整条流程——因为桩在等车说话。

三、时间去哪了:阶段耗时与CP状态映射

用户最直观的疑问是"为什么插枪要等这么久"。把耗时拆开看,就知道时间主要花在哪三个环节。

阶段耗时量级CP 状态耗时主要来自
① 插枪与唤醒亚秒级A → B电平稳定与控制器启动
② 链路匹配 SLAC数秒(大头)B多次测量信号衰减,本身就要时间
③④ 发现与连接约一秒内B启用TLS时握手会增加开销
⑤⑥ 协商与授权数秒(大头)B需要桩对接后台,网络质量影响明显
⑦ 参数协商亚秒级B纯报文往返
⑧ 绝缘检测数秒(大头)B → C加压与稳定测量需要物理时间
⑨ 预充一至数秒C桩的电压爬升速率决定
⑩ 功率传输持续C百毫秒级周期循环
⑪ 结束与解锁数秒C → B → A泄放与粘连检测

图2 各阶段耗时量级与CP状态映射(量级为典型情况,具体以整车方案与桩型为准)

# 为什么插枪后要等十几到三十秒
耗时集中在三处,且都无法靠"优化代码"消除:
 SLAC 链路测量  → 需多次采样,物理过程
 授权对接后台   → 依赖桩的网络质量
 绝缘检测与预充  → 加压、稳定、电压爬升,物理过程

其余环节合计通常在一两秒内

→ 判断依据:若某次等待明显超出平时,先想这三处
→ 桩侧网络差时,慢的往往是授权,不是车

CP 从 B 切到 C 的时机很关键

CP状态C表示"车辆已就绪、可以送电"。它不是插枪后立刻切换,而是要等参数协商完成、绝缘检测准备就绪之后才切。很多"桩认为车没准备好"的问题,根因是车端切换时机与桩的期望不一致——桩在等C,车还停在B。

四、异常分支:每一步失败会怎么退出

正常流程图只画顺利路径,但现场遇到的多半是异常分支。下表补上"失败之后会发生什么"。

失败环节谁先发现退出方式枪能否正常解锁
② SLAC 匹配失败车端重试后放弃未建立会话,CP退回,可直接重插可以
⑤ 协议无交集桩端主动终止会话立即结束,桩多会给出提示可以
⑥ 授权被拒桩端(含后台判定)正常结束会话,可改用其他授权方式可以
⑧ 绝缘不合格桩端检测判定终止并记录,不允许上高压通常可以
⑨ 预充不达标车端等不到确认超时终止,接触器始终未闭合通常可以
⑩ 循环报文超时双方都可能先发现紧急停止:桩断输出、车断接触器多数可以
⑪ 结束时序错乱桩端记录异常非正常结束,可能跳过粘连检测可能不解锁
充电中直接拔枪双方几乎同时按紧急断开处理,双方各自记录故障已拔出
只有最后两行是"脏退出"前面几种失败虽然充不上电,但流程是干净收尾的,重插即可重试。结束阶段时序错乱和充电中拔枪属于异常中断,可能留下未清理的状态,导致下次充电异常甚至锁枪不解锁——这也是本文故障案例要讲的内容。

循环阶段允许丢几帧

# 报文周期与超时容忍度的关系
容忍帧数 ≈ 序列级超时 ÷ 报文发送周期

示意计算(数值以适用标准与实现为准):
 报文周期 250 ms,序列超时 2 s
 → 2000 ÷ 250 = 约 8 帧,连续丢 8 帧即中止

 报文周期 500 ms,序列超时 2 s
 → 2000 ÷ 500 = 约 4 帧,容忍度明显下降

→ 周期设得越慢,抗丢包能力越差
→ 链路质量一般的车型,缩短周期能改善偶发中断

五、交流充电的流程差异

上述流程针对直流充电。交流侧要分两种情况:

  • 基础PWM交流:流程止步于第①步。桩用占空比给出电流上限,车端采样后由obc车载充电机取电,没有②之后的任何数字通信

  • 交流高级通信:①到⑦与直流几乎一致,但没有绝缘检测和预充(桩输出的是交流电),循环阶段换成充电状态与计划类报文,结束时也没有接触器粘连检测。

这部分差异在《EVCC跟交流充电有关系吗》里有完整的报文分支对照,本文不重复。

六、真实工程场景

场景1:用流程表做联调核对清单

台架联调时把图1当检查表,逐阶段确认双方报文都出现且顺序正确。比起看故障码,这种做法能直接告诉你会话死在第几步,通常几分钟就能把范围从"整车"缩小到某一阶段。

场景2:用户抱怨"这个桩启动特别慢"

先看慢在哪一段。若慢在SLAC,多为链路信号余量问题;若慢在授权,多为桩侧网络或后台响应慢;若慢在绝缘与预充,则和桩的硬件特性有关。三者的责任方完全不同,不能笼统归为"车慢"。

场景3:设计充电界面的等待提示

既然耗时集中在三个物理过程上,人机界面就不该在插枪后立刻显示"即将开始充电"。按阶段给出"正在建立连接、正在验证身份、正在安全检查"的分段提示,能显著降低用户对等待的焦虑与误判为故障的投诉。

七、故障案例:结束阶段抢跑,偶发锁枪不解锁

充电全程正常,问题出在最后三秒

现象:某车型充电过程完全正常,但结束时偶发充电枪无法拔出,需要重新插拔或断电才能解锁。发生概率不高,且更容易出现在用户提前手动结束充电时;充满自动结束的情况反而很少出问题。

排查:

  1. 先定位阶段:故障只发生在结束环节,充电全程无异常,说明前十步流程都正常,问题在第⑪步。

  2. 对比两种结束方式:自动结束时车端有完整的降流过程,手动结束时车端响应更快——指向时序竞态而非功能缺失。

  3. 查会话日志:故障场次中,车端发出停止指令后未等桩确认输出已停止就断开了高压接触器,桩随后检测到回路异常并记录故障。

  4. 查桩侧行为:桩把这次会话判为非正常结束,跳过了正常的解锁流程,需要人工干预或超时后才释放电子锁。

根因:车端在结束阶段的状态切换过快,抢在桩确认之前断开接触器,破坏了"发停止 → 等确认 → 断接触器 → 粘连检测 → 解锁"的既定顺序。协议实现本身没有错误报文,错的是动作顺序与等待条件。手动结束时车端响应更快,因此更容易触发。

处理:修改车端结束流程,明确把"收到桩的停止确认"作为断开接触器的前置条件,并补充等待超时保护;同时把"手动中止充电"和"充满自动结束"作为两个独立用例纳入验证。修改后未再复现。

经验通信流程的正确性不只是"报文对不对",还包括动作与报文的先后关系对不对。结束阶段是最容易被简化实现的环节——功能上"停了就行",但顺序错了会留下脏状态。验证时务必把手动中止、充满自动结束、中途拔枪三种收尾方式分开测。

八、看懂这条流程能解决什么问题

  • 快速定位:知道会话死在第几步,就知道该查硬件、协议配置还是桩侧;

  • 合理归责:搞清每步的发起方与等待方,避免把桩侧或后台问题算到车端头上;

  • 写对需求:把每个阶段的超时、降级与等待条件写进技术要求书,而不是只写"支持某协议";

  • 设计好体验:按耗时分布设计等待提示,减少误判为故障的投诉;

  • 验证更全:异常分支和三种收尾方式都要测,不能只跑顺利路径。

九、常见问题 FAQ

EVCC与充电桩通信流程一共有几步?

直流充电通常划分为十一步:插枪连接、链路匹配、端点发现、建立连接、协议协商、会话与授权、参数协商、绝缘检测、预充、功率传输、结束与解锁。除第一步由桩先动,其余均由车端EVCC主动发起。

插枪后为什么要等十几二十秒?

时间主要花在三处物理过程上:链路信号衰减测量、桩对接后台完成授权、绝缘检测与预充的加压稳定。其余报文往返合计通常只有一两秒。这三处无法靠优化软件消除。

通信是谁先发起的?

桩先输出CP信号表明自己在线,之后从链路匹配开始的每一步都由车端EVCC发起、桩端响应。所以车端超时策略设置不当会直接卡住流程——桩一直在等车说话。

CP 状态什么时候从 B 变成 C?

不是插枪后立刻切换,而是在参数协商完成、车辆确实做好上电准备之后。切换时机与桩的期望不一致,会出现"桩认为车没准备好"的现象。

流程中哪一步最容易失败?

现场统计上集中在三处:链路匹配(信号余量不足)、协议协商(版本无交集)、绝缘与预充(高压回路或桩输出精度)。三者的排查方向完全不同,先定位阶段再动手。

充电中途拔枪会怎样?

双方按紧急断开处理,桩立即停止输出,车端断开高压接触器,各自记录异常。虽然有保护机制,但属于非正常结束,可能留下未清理的状态,不建议这样操作。

交流充电也走这套流程吗?

基础PWM交流充电只走第一步,没有数字通信。交流高级通信模式下前七步与直流基本一致,但没有绝缘检测和预充,循环报文与结束流程也不同。

怎么知道流程卡在了哪一步?

看带时间戳的会话日志:有没有链路匹配报文、有没有端点发现响应、协议协商是否通过、有没有进入参数协商。这也是选型时要确认EVCC能否导出通信日志的原因。

EVCC与充电桩通信流程看似复杂,抓住三条主线就清楚了:顺序上先听懂再谈条件、先验安全再上高压;角色上除插枪外都是车端发起、桩端响应;时间上耗时集中在链路测量、后台授权、绝缘预充三个物理过程。理解了这三点,无论是联调、排障还是写需求,都有了明确的坐标系。

本文属于 充电通信部件专题站 · 流程详解类,围绕EVCC与充电桩之间的通信流程与交互时序整理。报文名称按DIN 70121 / ISO 15118-2 常用表述;耗时量级与计算示例为典型情况说明,具体以适用标准版本、整车方案与充电桩实现为准。