用于车辆换电站的通信方法和通信系统及电动汽车换电站与流程

本发明涉及工控技术领域，具体而言，涉及一种用于车辆换电站的通信方法、用于车辆换电站的通信系统及电动汽车换电站。

背景技术：

基于ARM+Linux的嵌入式系统因其搭建经济简单、方便扩展各种外围设备、开源性、技术成熟等特点，是当前各种控制系统的一个主流。而在工控领域，PLC(可编程逻辑控制器)则因其高可靠性、高抗干扰性、易扩展性等特点，被广泛应用为现场控制器。所以，车辆(如纯电动汽车)换电站的系统架构用PLC为现场控制器、ARM+Linux为主控单元，使得系统兼容了灵活多变和稳定可靠的优点。

PLC的常用通信方式接口为DP9串口方式和RJ45以太网方式。串口通信速度慢和传输距离短的特点限制了其应用范围。所以，对通信速度要求较高的场合一般用RJ45以太网方式。在工控领域，比较流行的基于接口的通信协议包括Profinet、PowerLink、EtherCAT等，这些流行的工业以太网协议具有很强的定制性，对于在ARM+Linux系统上的应用开发不具备灵活性，同时移植相应的协议栈的工作量及授权费用等都是现存的问题。所以，PLC与ARM+Linux系统间需要一个简洁方便的通信规约。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，提供一种用于车辆换电站的通信方法，以适应多变的通信规约点表，并具备自适应特性。此外，还提供一种用于车辆换电站的通信系统及电动汽车换电站。

为了实现上述目的，第一方面，提供了以下技术方案：

一种用于车辆换电站的通信方法，应用于包括第一单元和第二单元的场景，所述第一单元包括PLC，所述第二单元包括基于Linux系统的ARM；所述通信方法包括：

所述第一单元与所述第二单元之间通过基于Open IE构建的应用层通信协议进行通信；

所述第一单元和所述第二单元利用基于XML格式的通信协议进行数据解析。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述应用层通信协议被配置为：

确定所述第一单元与所述第二单元之间以问答式数据访问形式来进行同步通信，并以检验方式来实现报文的有效性。

根据第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述通信方法还包括：

确定XML配置表并将其加载至所述第二单元；

所述进行数据解析具体包括：

根据所述XML配置表的配置信息确定所述第一单元的数据解析模块；

所述第二单元根据所述XML配置表的所述配置信息进行数据解析。

根据第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述通信方法还包括：

当通信内容发生变更时，更改所述XML配置表；

当所述XML配置表变更时，所述第二单元加载变更后的XML配置表。

为了实现上述目的，第二方面，提供了以下技术方案：

一种用于车辆换电站的通信系统，包括第一单元和第二单元，所述第一单元包括PLC，所述第二单元包括基于Linux系统的ARM；

所述第一单元与所述第二单元之间通过基于Open IE构建的应用层通信协议进行通信；

所述第一单元和所述第二单元利用基于XML格式的通信协议进行数据解析。

根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述应用层通信协议被配置为：

确定所述第一单元与所述第二单元之间以问答式数据访问形式来进行同步通信，并以检验方式来实现报文的有效性。

根据第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第三种可能的实施方式中，所述通信系统还包括：

配置单元，用于确定XML配置表并将其加载至所述第二单元；

所述第一单元具体包括：

确定单元，用于根据所述XML配置表的配置信息确定所述第一单元的数据解析模块；

所述第二单元具体包括：

解析单元，用于根据所述XML配置表的所述配置信息进行数据解析。

根据第二方面的第三种可能的实施方式，在第二方面的第四种可能的实施方式中，所述通信系统还包括：

更改单元，用于当通信内容发生变更时，更改所述XML配置表；

所述第二单元还包括：

加载单元，用于当所述XML配置表变更时，加载变更后的XML配置表。

为了实现上述目的，第三方面，提供了以下技术方案：

一种电动汽车换电站，包括上述第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式或第二方面的第四种可能的实施方式所述的通信系统。

为了实现上述目的，第四方面，提供了以下技术方案：

一种电动汽车换电站，包括上述第二方面的第三种可能的实施方式所述的通信系统。

本发明提供了一种用于车辆换电站的通信方法、用于车辆换电站的通信系统及电动汽车换电站。其中，该通信方法应用于包括第一单元和第二单元的场景，其中，第一单元包括PLC，第二单元包括基于Linux系统的ARM；该通信方法包括：第一单元与第二单元之间通过基于Open IE构建的应用层通信协议进行通信；第一单元和第二单元利用基于XML格式的通信协议进行数据解析。本发明实施例通过采用上述技术方案，将Open IE这一基于TCP/IP的灵活开放式协议与PLC和基于Linux系统的ARM相结合，并引入XML文件，从而实现了适应多变的通信规约点表，并具备自适应特性的技术效果。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于车辆换电站的通信方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的用于车辆换电站的通信系统的结构示意图；

图3是根据本发明另一实施例的用于车辆换电站的通信系统的结构示意图；

图4是根据本发明再一实施例的用于车辆换电站的通信系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的电动汽车换电站的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明实施例的基本思想是设计通信协议的自适应性，使之能无视规约点表的变更，使得车辆换电站在数据交互方面可以根据用户应用场景而进行不断地更新，从而提高用户体验。

为此，本发明实施例提供一种用于车辆换电站的通信方法，该方法可以应用于包括第一单元和第二单元的场景，其中，第一单元包括PLC，第二单元包括基于Linux系统的ARM；如图1所示，该通信方法包括：

S100：第一单元与第二单元之间通过基于Open IE构建的应用层通信协议进行通信。

S110：第一单元和第二单元利用基于XML格式的通信协议进行数据解析。

本发明实施例在实施过程中，包括PLC的第一单元作为换电站运行数据的源端。包括基于Linux系统的ARM的第二单元作为主控方，从PLC获取所需数据。

需要说明的是，基于Open IE构建的应用层通信协议不局限于使用在PLC和基于Linux系统的ARM控制器这种实现方式上，在其他支持TCP/IP协议的控制器组合上也可以实现(比如：ARM与支持TCP/IP的系统结合的实现方式、工控机与PLC结合的实现方式、工控机与支持TCP/IP的FPGA/CPLD/DSP、ARM或其他类型的微控制器MCU相结合的实现方式、ARM与FPGA/CPLD/DSP结合的实现方式等)，本领域技术人员可以采用不同实现形式的第一单元和第二单元来实现该协议，在此不再赘述。

本发明实施例通过采用上述技术方案，将Open IE这一基于TCP/IP的灵活开放式协议与PLC和基于Linux系统的ARM相结合，并引入XML文件，在通信过程中，PLC从ARM获取参数配置或控制命令，PLC根据XML配置表确定解析策略，然后，ARM根据XML配置表(即基于XML格式的通信数据点表)来解析数据，从而实现了适应多变的通信规约点表，并具备自适应特性的技术效果。

本发明实施例将Open IE协议应用于支持该协议的PLC和基于Linux系统的ARM，需要在应用层定义私有通信协议。

在一个优选的实施例中，上述应用层通信协议可以被配置为：

确定第一单元与第二单元之间以问答式数据访问形式来进行同步通信，并以检验方式来实现报文的有效性。

本实施例中，通过应用层通信协议指定通信双方(例如：第一单元和第二单元)采用一问一答的数据访问形式来保持通信的同步性，同时指定检验方式来保证报文的有效性。其中，可以使用尽量简洁的报文头来表征足够的报文信息。

在一个优选的实施例中，上述通信方法还可包括：

确定XML配置表并将其加载至所述第二单元；

进行数据解析步骤具体可以包括：

根据XML配置表的配置信息确定第一单元的数据解析模块；

第二单元根据XML配置表的配置信息进行数据解析。

其中，XML配置表可以通过上位机进行建立，然后将其下载至基于Linux系统的ARM并存储。根据该XML配置表来编写确定PLC的数据解析模块，并将其下载至PLC中。通信时，PLC从ARM获取系统运行所需的控制指令或运行参数。ARM则根据XML配置表来解析PLC上传的系统运行信息数据。

这里，“模块”可以指代在计算系统上执行的软件对象或例程。

本实施例中，将互联网领域应用的XML文件引入，制定XML文件来指定通信双方(例如：第一单元和第二单元)的通信数据点表，应用层通信协议解析程序从中读取通信点表配置信息，并依据所读取到的配置信息进行通信交互和数据解析。

在一个优选的实施例中，上述通信方法还包括：

当通信内容发生变更时，变更XML配置表；

当XML配置表变更时，第二单元加载变更后的XML配置表。

本实施例在出现通信数据点表变更的情况时，修改XML配置表，基于Linux系统的ARM端(即第二单元)重新加载XML配置表，就可以适应变化后的通信规约点表。另一方面，如果PLC发生变更而导致通信内容需要更改，则需要修改XML配置表，通过上位机将该变更后的XML配置变下载至ARM中，而在第二单元处，由ARM重新加载该XML配置表，但ARM运行的软件无需进行变更，由此，本发明实施例具有自适应、设备成本低的优点。

基于与上述方法实施例相同的技术构思，本发明实施例还提供一种用于车辆换电站的通信系统。如图2所示，该通信系统20包括第一单元22和第二单元24，其中，第一单元22包括PLC，第二单元24包括基于Linux系统的ARM；第一单元22与第二单元24之间通过基于Open IE构建的应用层通信协议进行通信；第一单元22和第二单元24利用基于XML格式的通信协议进行数据解析。

在一个优选的实施例中，上述应用层通信协议被配置为：确定第一单元与第二单元之间以问答式数据访问形式来进行同步通信，并以检验方式来实现报文的有效性。

在一个优选的实施例中，如图3所示，该通信系统还包括：配置单元26，第一单元22还包括确定单元222；第二单元24还包括解析单元(242)；其中，配置单元26用于确定XML配置表并将其加载至第二单元24。确定单元28用于根据XML配置表的配置信息确定第一单元的数据解析模块。解析单元(242)用于根据XML配置表的配置信息进行数据解析。

在一个优选的实施例中，如图4所示，上述通信系统还包括更改单元28。其中，更改单元28用于当通信内容发生变更时，更改XML配置表。第二单元还包括加载单元244，该加载单元244用于当XML配置表变更时，加载变更后的XML配置表。

此外，本发明实施例还提供一种电动汽车换电站。如图5所示，该换电站50包括上述通信系统52。

需要说明的是，在描述上述各实施例的过程中，省略了相同的部分，本领域技术人员应能理解，各个实施例之间可以相互参考，例如：系统实施例的有关说明可以借鉴方法实施例的相关说明，在此不再赘述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。