充电机与BMS之间通信的报文存储和远程召测方法及系统与流程

本发明涉及电动汽车充电机技术领域，特别涉及一种充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法及系统。

背景技术：

充电机与车辆通过控制器局域网(controlareanetwork,以下简称can)接口方式通信。充电机给电动车充电的时候，两者通过充电线缆连接，充电机的充电枪插入车辆的充电接口插座。充电线缆中含有can通信线，充电机与车辆通过该can通信线接口完成充电过程中的信息交互。整个充电过程包括四个阶段：充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段和充电结束阶段。在各个阶段，充电机和bms如果在规定的时间内没有收到对方报文或没有收到正确报文，即判定为超时。当出现超时后，充电机或bms发送错误报文，进入错误处理状态。

在充电过程中，充电机或者bms检测到故障或者告警信息都会发送状态报文数据到can总线上，并且进行错误处理，根据告警信息的等级继续充电或是停止充电。

随着电动汽车技术的发展，电动汽车充电技术的标准也在不断升级中。用户使用的时候经常会遇到充电机给电动车充不了电的情况，这时候就需要充电机厂家或者电动车厂家的维护人员去现场分析解决问题，需要接入can报文侦听工具截取充电机与bms之间的通信报文，然后解析报文来分析原因。

目前电动汽车充电运营商建设的电动汽车充电站分布很零散，很多充电站点只安装一台充电机，也没有驻点的维护管理人员，用户自己刷充电卡进行充电。这些充电机都通过有线或无线网络连接到运营商的充电机监控管理服务器平台，运营维护人员通过监控平台远程管理分散的充电机。当用户遇到充电机不能正常充电的时候，维护人员就可以使用监控管理服务器远程召测充电机与bms的通信交互报文数据，迅速的分析不能充电的原因并提出解决办法。传统的没有采用本发明技术的充电机系统，如果派维护人员去现场分析解决问题，不仅费时费力，响应客户反馈问题不及时，还有大笔的财务费用支出。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法及系统。

一种充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测系统，包括如下单元：

计费控制单元、充电控制单元、u盘；所述计费控制单元与充电控制单元通过一个单独的can总线接口并联在充电控制单元与外部车辆bms通信的can总线上；计费控制单元与u盘通过接口可插拔式连接；

所述计费控制单元用于完成人机交互，计费计量，报文侦听保存，以及与上位机通信的功能；

所述充电控制单元用于完成充电机与bms的通信交互和充电逻辑时序控制；

所述u盘用于存储侦听获得的充电机和bms之间的通信报文。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测系统中，

所述计费控制单元包括人机交互接口、计量表计接口、刷卡器接口、u盘存储器接口、报文侦听接口、网络接口以及无线网络接口来连接其他功能模块。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测系统中，

所述充电控制单元包括电压电流信号采集接口、开关量输入输出接口和四路can通讯接口。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测系统中，通过如上述任一项所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测系统实现，包括如下步骤：

s1：在接收到用户通过充电机人机交互界面启动充电命令后，计费控制单元通过can1总线发送启动命令报文数据给充电控制单元，充电控制单元接收到启动命令报文后开始自检；

s2：在充电控制单元自检完成后，充电机系统正常就开始准备启动充电；充电控制单元通过can2总线与车辆bms通信；

s3：在整个充电过程中计费控制单元通过专用的can4总线侦听接口来接收充电控制单元发给bms的报文数据和bms发给充电控制单元的数据；

s4：充电机通过以太网或者无线网络连接远端的服务器，将充电时的状态数据、告警故障信息以及计量计费业务信息传给服务器，以在服务器端远程管理和监控充电机的运行状态。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法中，

所述步骤s2中还包括充电控制单元先发送充电握手报文给bms，bms收到报文后开始应答；后续充电控制单元与bms之间的交互报文包括充电参数配置报文、充电报文和充电结束报文。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法中，

所述步骤s3中计费控制单元侦听接收到can报文数据后，把报文数据存储为逗号分隔值csv文件，存储在u盘中；每次充电都会单独生成一个新的csv文件，文件以本次充电的业务流水号为文件名来命名；csv文件每行存储一条报文数据。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法中，

每条报文数据存储格式为：接收报文时间戳、报文id和报文的内容；报文时间戳格式为：年/月/日时:分:秒.毫秒。

在本发明所述的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法中，

报文数据存储方法包括：计费控制单元把侦听接收的报文全部存储到csv格式文件中；或者，计费控制单元在不改变充电交互流程原意的情况下就行报文数据过滤后在存储到csv文件中，过滤的是连续相同的报文数据。

实施本发明提供的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法及系统与现有技术相比具有以下有益效果：充电机内部额外增加一个can通信接口并联在充电机与bms的can通信线上，用于侦听充电机和bms之间的通信报文，把两者的通信报文数据存储在通用串行总线接口闪存盘(usbflashdisk，以下简称u盘)中，然后利用以太网或者无线通信的方式把报文数据文件传输给远程的服务器，以便遇到问题时快速的获取和分析问题原因。

附图说明

图1是本发明实施例的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法及系统结构框图。

图2是报文侦听存储流程图。

图3是远程召测充电报文流程图。

具体实施方式

如图1所示，充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测方法及系统主要电气硬件分为：计费控制单元和充电控制单元，两者之间通过can通信方式交互数据。计费控制单元有人机交互接口、计量表计接口、刷卡器接口、u盘存储器接口、报文侦听接口、网络接口以及无线网络接口连接各种功能模块，完成人机交互，计费计量，报文侦听保存，以及与上位机通信的功能。充电控制单元有电压电流信号采集接口、开关量输入输出接口和四路can通讯接口，完成充电机与bms的通信交互和充电逻辑时序控制。控制板包括三路can通信接口：分别用于充电功率模块接口、车辆bms接口和与计费单元通信接口。其中重点在于利于计费控制单元的一个单独的can总线接口并联在充电控制单元与车辆bms通信的can总线上，使用该can总线接口来帧听获取报文，然后存储到计费控制单元上的u盘中。充电机通过以太网或者无线网络与远端的监控管理服务器通信，把存储的报文数据文件上传给服务器。

如图1、2、3所示，本方案实现的充电机与bms之间通信的报文存储和远程召测过程包括以下步骤：

s1：用户通过充电机人机交互界面启动充电命令，计费单元通过can1总线发送启动命令报文数据给充电控制单元，充电控制单元接收到启动命令报文后开始自检。

s2：充电控制单元自检完成，系统正常就开始准备启动充电。充电控制单元通过can2总线与车辆bms通信。充电控制单元先发送充电握手报文给bms，bms收到报文后开始应答；后续两者之间的交互报文包括充电参数配置报文、充电报文和充电结束报文。

s3：整个充电过程中计费控制单元通过专用的can4总线侦听接口来接收充电控制单元发给bms的报文数据和bms发给充电控制单元的数据。计费控制单元侦听接收到can报文数据后，把报文数据存储为逗号分隔值(comma-separatedvalues，以下简称csv)格式文件，存储在u盘中。每次充电都会单独生成一个新的csv文件，文件以本次充电的业务流水号为文件名来命名。csv文件每行存储一条报文数据，每条报文数据存储格式为：接收报文时间戳(时间格式：年/月/日时:分:秒.毫秒)、报文id和报文的内容。由于充电过程中，充电机和bms的交互数据间隔是毫秒级的，长时间充电后保存的单次充电报文数据文件非常大，这样通过服务器远程召测报文数据文件需要很长时间，因此本系统特意设置了两种报文数据存储方法：一种是计费控制单元把侦听接收的报文全部存储到csv格式文件中；一种是计费控制单元在不改变充电交互流程原意的情况下就行报文数据过滤后在存储到csv文件中(过滤的是连续相同的报文数据)。充电机可以接收远端服务器发送的设置命令来设置报文保存格式。

s4：充电机通过以太网或者无线网络(本系统可以使用2g/3g/4g无线网络)连接远端的服务器。充电机的计费控制单元可以把充电时的状态数据、告警故障信息以及计量计费业务信息传给服务器，这样可以在服务器端远程管理和监控充电机的运行状态。当用户使用充电机时发生充电机不能正常给电动汽车充电的问题时，运营维护人员就可以通过服务器远程召测存储在该充电机上的u盘的报文数据，然后分析充电机与车辆bms在充电过程中的通信交互报文，查找不能正常充电的原因。充电机传送报文数据文件是以文件传输协议(filetransferprotocol，以下简称ftp)方式上传。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。