CN111884776A - 一种充电桩协议一致性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种充电桩协议一致性测试***和方法，通过BMS模拟装置模拟电动汽车中的BMS***与充电桩进行通信，在BMS模拟装置中建立多种协议的报文数据库，报文数据库中存储有各种报文，通过不同协议间报文的周期、字节长度和内容来确定属于何种协议，在进行测试时，BMS模拟装置全程检测来自充电桩的报文，通过分析报文的内容向充电桩发送对应的回复报文，从而进行对话，在进行一个完成的报文答复流程之后，BMS模拟装置统计所有来自充电桩的报文，并进行逐一分析，确定每一条报文属于何种协议，从而判断协议的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体是一种充电桩协议一致性测试***和方法。
背景技术
我国社会经济发展面临着能源供应短缺、生态环境污染等严峻挑战。绿色节能环保的电动汽车是我国新能源汽车发展的主要方向，拥有着广阔的发展前景。电动汽车充电机作为电动汽车能量补给和与电网双向互动的关键设备，是电动汽车推广应用的重要基础支撑，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要内容。
电动汽车充电机-电池管理***协议实现了电动汽车充电，协调控制充电机的功率输出，保障动力电池的稳定运行，一直倍受关注。目前国内电动汽车充电机-电池管理***协议主要遵循的有三种标准规范，包括GB/T27930-2011、 NB/T33003-2010、Q/GDW235-2008。
在电动汽车充电机-电池管理***协议实际使用过程中，由于厂家和使用单位对协议的标准的理解不一致，实现方法不同，给实际的互操作性问题，如何保证电动汽车充电机-电池管理***协议的实现与标准一致性，保证电动汽车充电机-电池管理***协议的互操作性是我们的研究的重点。
目前，在已有的电动汽车充电机-电池管理***协议测试中，主要是验证充电功能是否实现，如能否完成充电，能否上传充电数据，忽略了承载功能的电动汽车充电机-电池管理***协议是否满足标准的要求，以及对协议的反向测试。这样，表面上充电功能是实现了，但是在实际与电动汽车或充电机互联时可能就会因为协议实现上的一致性，给互联带来困难，也有可能在协议报文异常时装置的某些功能受到影响，如在实际测试中遇到的，当协议报文异常时造成装置的死机。因此，目前的电动汽车充电机-电池管理***协议测试***和方法主要问题是不能***、全面的考查协议实现的一致性，给充电机与电动汽车间的互联带隐患，提升了电动汽车使用故障率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种充电桩协议一致性测试***和方法，能够解决背景技术中的问题。
本发明的一种充电桩协议一致性测试***，包括BMS模拟装置和待测试充电桩，所述BMS模拟装置包括协议模拟器、电压模拟器、模拟接口和主控单元，所述主控单元内部设有协议模拟器，所述主控单元与电压模拟器的控制端连接，所述模拟接口的内部设有通信触头，所述通信触头与所述主控单元连接，所述待测试充电桩通过所述模拟接口与所述主控单元连接，所述主控单元中的协议模拟器根据相关协议与所述待测试充电桩进行通信。
进一步，所述主控单元为微型PC主机。
进一步，所述模拟接口内部设有正极充电触头、负极充电触头、接地触头、高电平通信触头、低电平通信触头、第一***确认触头、第二***确认触头、辅助电源正极触头和辅助电源负极触头，其中高电平通信触头和低电平通信触头为通信触头并通过模数转换器和串口与所述微型PC主机连接。
本发明还提供一种充电桩协议一致性测试方法，包括步骤：
S101，建立多种协议的报文数据库；
S102，将充电桩的充电枪***到模拟接口中，建立测试模型；
S103，主控单元中的协议模拟器检测充电桩发送的报文，并与报文数据库中的报文进行对比和分析，并根据充电桩的报文发送预存的回复报文；
S10301，检测来自充电桩的握手请求CRM报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的握手请求CRM报文，则执行步骤S10302；
S10302，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的回答握手BRM报文，并执行步骤S10303；
S10303，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的动力蓄电池配置参数BCP报文，并等待充电桩回复；
S10304，检测来自充电桩的时间同步信息CTS报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容；
S10305，检测来自充电桩的最大输出能力CML报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的最大输出能力CML报文，则执行步骤S10306；
S10306，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10305中最大输出能力 CML报文同一协议下的准备就绪BRO报文，并等待充电桩回复；
S10307，检测来自充电桩的准备就绪报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容,如果检测结果符合任一协议下的准备就绪报文，则执行步骤 S10308和S10309；
S10308，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电需求BCL报文，并等待充电桩回复；
S10309，BMS模拟装置向充电桩发送与所述步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电状态BCS报文，并等待充电桩回复；
S10310，检测来自充电桩充电状态CCS报文，如果检测结果符合任一协议下充电状态CCS报文，则执行步骤S10311-S10313或者S10314；
S10311，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池状态信息BSM报文，并等待充电桩回复；
S10312，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S1031中充电状态CCS报文同一协议下的电池单体电压信息BMV报文，并等待充电桩回复；
S10313，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池温度信息BMT报文，并等待充电桩回复；
S10314，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的中止充电BST报文，并等待充电桩回复；
S10315，检测来自充电桩中止充电CST报文，如果检测结果符合任一协议下的中止充电BST报文，则执行步骤S10316；
S10316，BMS模拟装置向充电桩发送与所述步骤S10315中的中止充电BST报文同一协议下的数据统计BSD报文，并等待充电桩回复；
S10317，检测来自充电桩的数据统计CSD报文；
S10318，统计所有的来自充电桩发送的报文，并进行协议归类统计，判断所有的来自充电桩发送的报文属于一种协议或者多种协议。
进一步，所述报文数据库建立在所述主控单元中。
本发明的有益效果是：本发明的一种充电桩协议一致性测试***和方法，通过BMS模拟装置模拟电动汽车中的BMS***与充电桩进行通信，在BMS模拟装置中建立多种协议的报文数据库，报文数据库中存储有各种报文，通过不同协议间报文的周期、字节长度和内容来确定属于何种协议，在进行测试时，BMS 模拟装置全程检测来自充电桩的报文，通过分析报文的内容向充电桩发送对应的回复报文，从而进行对话，在进行一个完成的报文答复流程之后，BMS模拟装置统计所有来自充电桩的报文，并进行逐一分析，确定每一条报文属于何种协议，从而判断协议的一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明的***结构示意图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-2所示：本实施例的一种充电桩协议一致性测试***，包括BMS模拟装置和待测试充电桩，BMS模拟装置包括协议模拟器、电压模拟器、模拟接口和主控单元，主控单元内部设有协议模拟器，主控单元与电压模拟器的控制端连接，模拟接口的内部设有通信触头，通信触头与主控单元连接，待测试充电桩通过模拟接口与主控单元连接，主控单元中的协议模拟器根据相关协议与待测试充电桩进行通信，通信主要通过报文的形式进行。
本实施例中，主控单元为微型PC主机，主要包括CPU、运行内存和存储器，多种协议的报文数据库存储在存储器中。
本实施例中所揭示的测试***遵照国家标准的直流充电标准，因此模拟接口内部包括正极充电触头、负极充电触头、接地触头、高电平通信触头、低电平通信触头、第一***确认触头、第二***确认触头、辅助电源正极触头和辅助电源负极触头，其中高电平通信触头和低电平通信触头为通信触头并通过模数转换器和串口与微型PC主机连接。
本发明还提供一种充电桩协议一致性测试方法，包括步骤：
S101，建立多种协议的报文数据库；
S102，将充电桩的充电枪***到模拟接口中，建立测试模型；
S103，主控单元中的协议模拟器检测充电桩发送的报文，并与报文数据库中的报文进行对比和分析，并根据充电桩的报文发送预存的回复报文；
S10301，检测来自充电桩的握手请求CRM报文，检测的内容包括报文的周期、
字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的握手请求CRM报文，则执行步骤S10302；以国标GB/T27930-2011为例，CRM报文数据长度8个字节，周期250ms，报文的具体含义为：
S10302，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的回答握手BRM报文，并执行步骤S10303；以国标GB/T27930-2011为例，BRM报文数据长度41个字节，周期250ms，需要通过多包发送，报文的具体含义为：
S10303，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的动力蓄电池配置参数BCP报文，并等待充电桩回复，以国标 GB/T27930-2011为例，BCP报文的数据长度13个字节，周期500ms，需要通过多包发送，报文的具体含义为：
S10304，检测来自充电桩的时间同步信息CTS报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，CTS报文的数据长度7个字节，周期500ms，具体的含义为：
S10305，检测来自充电桩的最大输出能力CML报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的最大输出能力CML报文，则执行步骤S10306，CML报文数据长度6个字节，周期250ms，具体含义为：
S10306，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10305中最大输出能力CML报文同一协议下的准备就绪BRO报文，并等待充电桩回复，BRO报文数据长度1个字节，周期250ms，具体含义为：
S10307，检测来自充电桩的准备就绪报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容,如果检测结果符合任一协议下的准备就绪报文，则执行步骤 S10308和S10309，数据长度1个字节，周期250ms，具体含义为：
S10308，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电需求BCL报文，并等待充电桩回复，BCL报文数据长度5个字节，周期50ms；
S10309，BMS模拟装置向充电桩发送与步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电状态BCS报文，并等待充电桩回复，BCS报文数据长度9个字节，周期250ms，具体含义为：
S10310，检测来自充电桩充电状态CCS报文，如果检测结果符合任一协议下充电状态CCS报文，则执行步骤S10311-S10313或者S10314，CCS报文数据长度6 个字节，周期50ms，具体含义为：
S10311，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池状态信息BSM报文，并等待充电桩回复，BSM报文数据长度7个字节，周期250ms，具体含义为：
S10312，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池单体电压信息BMV报文，并等待充电桩回复，BMV报文数据长度不定，需要根据电池的数量来确定，周期1s，具体含义为：
S10313，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池温度信息BMT报文，并等待充电桩回复，BMT报文数据长度不定，需要根据电池的数量来确定，周期1s，具体含义为：
S10314，BMS模拟装置向充电桩发送的与步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的中止充电BST报文，BST报文用于向充电桩发送中止充电的原因，并等待充电桩回复，BST报文数据长度4个字节，周期10ms，具体含义为；
S10315，检测来自充电桩中止充电CST报文，如果检测结果符合任一协议下的中止充电CST报文，CST报文用于向充电桩发送中止充电的原因则执行步骤 S10316，CST报文数据长度4个字节，周期10ms，具体含义为；
S10316，BMS模拟装置向充电桩发送与步骤S10315中中止充电CST报文同一协议下的数据统计BSD报文，并等待充电桩回复,BSD报文数据长度7个字节，周期250ms，具体含义为；
S10317，检测来自充电桩的数据统计CSD报文，数据长度5个字节，周期 250ms，具体含义为
此外还有发生错误时的报文，如BEN、CEM报文等，因为只是在故障模拟时才涉及，因此不再赘述。
S10318，统计所有的来自充电桩发送的报文，并进行协议归类统计，判断所有的来自充电桩发送的报文属于一种协议或者多种协议，最后即可得出充电桩的通信协议，提示使用者协议不匹配的风险，避免避免车载BMS***与协议不匹配的充电桩进行通信时产生故障。
本发明的一种充电桩协议一致性测试***和方法，通过BMS模拟装置模拟电动汽车中的BMS***与充电桩进行通信，在BMS模拟装置中建立多种协议的报文数据库，报文数据库中存储有各种报文，通过不同协议间报文的周期、字节长度和内容来确定属于何种协议，在进行测试时，BMS模拟装置全程检测来自充电桩的报文，通过分析报文的内容向充电桩发送对应的回复报文，从而进行对话，在进行一个完成的报文答复流程之后，BMS模拟装置统计所有来自充电桩的报文，并进行逐一分析，确定每一条报文属于何种协议，从而判断协议的一致性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种充电桩协议一致性测试***，其特征在于：包括BMS模拟装置和待测试充电桩，所述BMS模拟装置包括协议模拟器、电压模拟器、模拟接口和主控单元，所述主控单元内部设有协议模拟器，所述主控单元与电压模拟器的控制端连接，所述模拟接口的内部设有通信触头，所述通信触头与所述主控单元连接，所述待测试充电桩通过所述模拟接口与所述主控单元连接，所述主控单元中的协议模拟器根据相关协议与所述待测试充电桩进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩协议一致性测试***，其特征在于：所述主控单元为微型PC主机。
3.根据权利要求2所述的一种充电桩协议一致性测试***，其特征在于：所述模拟接口内部设有正极充电触头、负极充电触头、接地触头、高电平通信触头、低电平通信触头、第一***确认触头、第二***确认触头、辅助电源正极触头和辅助电源负极触头，其中高电平通信触头和低电平通信触头为通信触头并通过模数转换器和串口与所述微型PC主机连接。
4.一种充电桩协议一致性测试方法，其特征在于：包括步骤：
S101，建立多种协议的报文数据库；
S102，将充电桩的充电枪***到模拟接口中，建立测试模型；
S103，主控单元中的协议模拟器检测充电桩发送的报文，并与报文数据库中的报文进行对比和分析，并根据充电桩的报文发送预存的回复报文；
S10301，检测来自充电桩的握手请求CRM报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的握手请求CRM报文，则执行步骤S10302；
S10302，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的回答握手BRM报文，并执行步骤S10303；
S10303，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10301中握手请求CRM报文同一协议下的动力蓄电池配置参数BCP报文，并等待充电桩回复；
S10304，检测来自充电桩的时间同步信息CTS报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容；
S10305，检测来自充电桩的最大输出能力CML报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容，如果检测结果符合任一协议下的最大输出能力CML报文，则执行步骤S10306；
S10306，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10305中最大输出能力CML报文同一协议下的准备就绪BRO报文，并等待充电桩回复；
S10307，检测来自充电桩的准备就绪报文，检测的内容包括报文的周期、字节长度和内容,如果检测结果符合任一协议下的准备就绪报文，则执行步骤S10308和S10309；
S10308，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电需求BCL报文，并等待充电桩回复；
S10309，BMS模拟装置向充电桩发送与所述步骤S10307中准备就绪报文同一协议下的电池充电状态BCS报文，并等待充电桩回复；
S10310，检测来自充电桩充电状态CCS报文，如果检测结果符合任一协议下充电状态CCS报文，则执行步骤S10311-S10313或者S10314；
S10311，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池状态信息BSM报文，并等待充电桩回复；
S10312，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S1031中充电状态CCS报文同一协议下的电池单体电压信息BMV报文，并等待充电桩回复；
S10313，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的电池温度信息BMT报文，并等待充电桩回复；
S10314，BMS模拟装置向充电桩发送的与所述步骤S10310中充电状态CCS报文同一协议下的中止充电BST报文，并等待充电桩回复；
S10315，检测来自充电桩中止充电CST报文，如果检测结果符合任一协议下的中止充电BST报文，则执行步骤S10316；
S10316，BMS模拟装置向充电桩发送与所述步骤S10315中的中止充电BST报文同一协议下的数据统计BSD报文，并等待充电桩回复；
S10317，检测来自充电桩的数据统计CSD报文；
S10318，统计所有的来自充电桩发送的报文，并进行协议归类统计，判断所有的来自充电桩发送的报文属于一种协议或者多种协议。
5.根据权利要求4所述的一种充电桩协议一致性测试方法，其特征在于：所述报文数据库建立在所述主控单元中。
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