充电桩通信兼容性检测装置的制作方法

本实用新型涉及充电桩通信兼容性检测领域，尤其涉及一种充电桩通信兼容性检测装置。

背景技术：

近年来，能源危机和环境污染已成为经济和社会发展所面临的严峻问题。随着汽车保有量的增加，汽车尾气对全球环境的污染也日益严重，环境保护的理念在全球范围内不断深入。电动汽车能耗低，能效高，清洁无污染等优势逐渐受到人们的青睐。

充电设施能否给电动汽车正常充电是影响电动汽车出行的因素之一。在电动汽车充电过程中，非车载型充电机(以下简称充电桩)与电动汽车的电池管理系统(Battery Management System，BMS)需要保持高效的通信，才能保证整个充电过程正常进行。充电桩能否与电动汽车正常通信，是充电桩能否充电的关键因素。

为了电动汽车和充电设施互联互通，国家编制并发布了一系列的电动汽车充电接口及通信协议标准。然而在实施过程中，不同厂家对标准的理解不同造成了充电兼容性问题。有些电动汽车厂商的电动汽车的BMS系统软件不符合标准。在日常使用中，充电桩厂商对程序升级，由于没有做好新版本软件调试工作，也会出现兼容性问题。通信兼容问题导致充电失败，极大地影响用户体验。

当充电桩出现通信兼容性问题时，需要充电桩运维人员对通信协议兼容性进行检测，对充电桩与电动汽车通信兼容性问题进行定位，判断充电桩与车辆充电过程中不正常原因并提出解决措施。如果是电动汽车的BMS系统软件问题，可以建议用户去4S店进行维护。如果是充电桩的问题，则可以对充电桩生产厂家发整改通知，督促其整改至符合标准。保障充电的互联互通，避免充电设施与车辆充电不兼容而造成的巨大社会资源浪费，方面电动汽车用户使用。

充电桩通信兼容性检测需要对通信报文格式和内容进行测试。现在的检测方法是专业检测人员利用BMS模拟装置和负载模拟电动汽车，测试充电桩的通信协议是否符合标准。

现有充电桩通信协议兼容性检测装置有以下不足：

一是，BMS模拟装置和负载等检测设备体积大、重量大，现场检测时搬运困难，十分耗费检测人员精力和时间；另外，BMS模拟装置和负载等检测设备的检测部件较多，图1为现有技术中检测设备的连线示意图，如图1所示，现有技术中检测设备的连线复杂，检测接线容易出错，耗费时间长。

二是，充电桩与电动汽车交互的通信报文，需要专业检测人员进行人工分析，判断充电桩通信协议是否符合标准。对检测人员技术能力要求高，而且工作效率较低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提出一种充电桩通信兼容性检测装置，用以对充电桩通信兼容性进行检测，效率高，该装置包括：

CAN收发器，分别与充电桩通信信号回路和监测设备连接，用于：接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的通信信号；将通信信号发送至监测设备；

监测设备用于：获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的。

在本实用新型实施例中，充电桩通信兼容性检测装置包括CAN收发器，分别与充电桩通信信号回路和监测设备连接，用于：接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的通信信号；将通信信号发送至监测设备；监测设备用于：获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的。在本实用新型实施例中，CAN收发器无需安装，可直接接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的的通信信号，监测设备可以获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的，以上获得充电桩通信兼容性检测结果的过程不需要人力参与，从而提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。在附图中：

图1为现有技术中检测设备的连线示意图；

图2为本实用新型实施例中充电桩通信兼容性检测装置的示意图；

图3给出了充电桩通信兼容性检测装置与充电桩和电动汽车的连接关系的示意图；

图4为本实用新型实施例中充电桩通信兼容性检测装置获得通信信号的示意图；

图5为本实用新型实施例中利用充电桩通信兼容性检测装置来进行通信兼容性检测的具体过程；

图6为协议数据单元的示意图；

图7为本实用新型实施例中解析符合CAN协议要求的通信信号的过程。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

现有的BMS模拟装置和负载完成一个充电桩通信协议兼容性检测所需时间如表1所示。

表1充电桩通信协议兼容性检测时间统计

可看出，整个检测时间长达80分钟，其中实际测试充电桩通信兼容性时间很短，只需要8分钟，而检测设备安装、接线和报文人工分析工作时间较长，存在较大的优化空间。

图2为本实用新型实施例中充电桩通信兼容性检测装置的示意图，如图2所示，该装置包括：

CAN收发器，分别与充电桩通信信号回路和监测设备连接，用于：接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的通信信号；将通信信号发送至监测设备；

监测设备用于：获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的。

在本实用新型实施例中，CAN收发器无需安装，可直接接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的的通信信号，监测设备可以获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的，以上获得充电桩通信兼容性检测结果的过程不需要人力参与，从而提高了工作效率。

图3给出了充电桩通信兼容性检测装置与充电桩和电动汽车的连接关系的示意图，如图3所示，充电桩通信兼容性检测装置分别与充电桩和电动汽车连接，具体实施时，充电枪插头的两个触头分别为S+触头和S-触头，CAN收发器接触S+触头和S-触头，获得CAN_H信号和CAN_L信号，CAN_H信号和CAN_L信号的差值即为通信信号。图4为本实用新型实施例中充电桩通信兼容性检测装置获得通信信号的示意图，如图4所示，主供电回路(DC+,DC-)，辅助电源回路(A+,A-),连接确认(CC1，CC2)及保护接地(PE)等线路直连，相当于充电桩通信兼容性检测装置串联在充电桩与电动汽车中，以上过程可以直接连接充电桩与电动汽车的充电桩通信信号回路，从而可以在不影响充电桩和电动汽车的工作的情况下从S+触头和S-触头将通信信号引出。

在一实施例中，CAN收发器包括分别与充电桩通信信号回路和第一通信器连接的第一控制器，与监测设备连接的第一通信器，其中，

第一控制器用于：通过第一通信器向监测设备发送通信信号。

在一实施例中，CAN收发器还包括与第一控制器连接的转换器，用于：获得符合CAN协议要求的通信信号，所述符合CAN协议要求的通信信号是由接收的第一控制器发送的通信信号转换获得的；向第一控制器发送符合CAN协议要求的通信信号；

第一控制器还用于：向转换器发送通信信号；接收转换器返回的符合CAN协议要求的通信信号，通过第一通信器向监测设备发送符合CAN协议要求的通信信号。

具体实施时，将通信信号转换为符合CAN协议要求的通信信号的过程可以由其他硬件或软件来完成。

在一实施例中，CAN收发器还包括与第一控制器连接的缓冲器；

第一控制器还用于：将符合CAN协议要求的通信信号发送至缓冲器；通过第一通信器向监测设备发送缓冲器中的符合CAN协议要求的通信信号。

具体实施时，由于符合CAN协议要求的通信信号的发送周期短，为了避免合CAN协议要求的通信信号的丢失，将符合CAN协议要求的通信信号发送至缓冲器。

在一实施例中，监测设备包括与CAN收发器连接的第二通信器；

监测设备还用于：通过第二通信器接收符合CAN协议要求的通信信号；接收充电桩通信兼容性检测结果。

具体实施时，监测设备将接收的符合CAN协议要求的通信信号发送至可以进行解析工作的设备，解析符合CAN协议要求的通信信号，获得解析后的信号内容和格式，然后根据解析出的信号内容和格式获得充电桩通信兼容性检测结果，最后将充电桩通信兼容性检测结果发送至监测设备。

在一实施例中，监测设备还包括与第二通信器连接的第二控制器，与第二控制器连接的存储器，其中，

第二控制器用于：向存储器发送符合CAN协议要求的通信信号、符合CAN协议要求的通信信号的解析结果和充电桩通信兼容性检测结果。

在一实施例中，监测设备还包括与第二控制器连接的显示器，

第二控制器还用于：向显示器发送充电桩通信兼容性检测结果；

显示器用于：显示充电桩通信兼容性检测结果。

在一实施例中，第一通信器为无线通信器或USB接口。

在一实施例中，第二通信器为无线通信器或USB接口。

具体实施时，第二通信器的类型与第一通信器对应，即当第一通信器我无线通信器时，第二通信器为无线通信器，当第一通信器为USB接口时，第二通信器为USB接口，无线通信器可以为WIFI模块，在WIFI信号强时，可以采用WIFI模块，大幅简化现场接线；在WIFI信号弱时，可以采用USB接口。

在一实施例中，充电桩通信兼容性检测结果包括充电桩与电动汽车具有兼容性、充电桩故障和电动汽车故障。

在一实施例中，CAN收发器还包括电源，用于给CAN收发器供电。

在本实用新型实施例中，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的，获得过程可以由其他硬件或软件来实现。

根据以上实施例，图5为本实用新型实施例中利用充电桩通信兼容性检测装置来进行通信兼容性检测的具体过程，如图5所示，具体过程包括：

步骤501，通信信号接收。

CAN收发器接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的通信信号。

步骤502，获得符合CAN协议要求的通信信号。

第一控制器向转换器发送通信信号，转换器接收到通信信号后，将其发送到其他可以将通信信息转换为符合CAN协议要求的通信信号的硬件或软件，然后所述硬件或软件转换完成后，将符合CAN协议要求的通信信号返回转换器，之后，转换器向第一控制器发送符合CAN协议要求的通信信号，第一控制器接收转换器返回的符合CAN协议要求的通信信号。

步骤503，将符合CAN协议要求的通信信号进行缓存。

将符合CAN协议要求的通信信号发送至缓冲器。

步骤504，将符合CAN协议要求的通信信号发送至监测设备。

通过第一通信器向监测设备发送缓冲器中的符合CAN协议要求的通信信号。第一通信器为无线通信器或USB接口。

步骤505，监测设备接收符合CAN协议要求的通信信号。

监测设备通过第二通信器接收符合CAN协议要求的通信信号，然后向存储器发送符合CAN协议要求的通信信号。第二通信器为无线通信器或USB接口。

步骤506，发送符合CAN协议要求的通信信号以进行解析。

将符合CAN协议要求的通信信号发送至其他可以解析所述符合CAN协议要求的通信信号的硬件或软件，进行解析，获得解析后的信号内容和格式；根据解析出的信号内容和格式获得充电桩通信兼容性检测结果，最后将充电桩通信兼容性检测结果发送至监测设备，第二控制器将充电桩通信兼容性检测结果发送至存储器，存储器接收充电桩通信兼容性检测结果。

步骤507，显示充电桩通信兼容性检测结果。

第二控制器向显示器发送充电桩通信兼容性检测结果；显示器显示充电桩通信兼容性检测结果。充电桩通信兼容性检测结果包括充电桩与电动汽车具有兼容性、充电桩故障和电动汽车故障。

在步骤506中，解析符合CAN协议要求的通信信号的方法可以有很多种，符合CAN协议要求的通信信号包括多个CAN数据帧，每个CAN数据帧包括一个单一的协议数据单元(PDU)，图6为协议数据单元的示意图，如图6所示，P为优先级，从最高0设置到7。R为保留位，一般设置为0。DP为数据页，用来选择参数组描述的辅助页，设为0。PF为PDU格式，用来确定PDU的格式，以及数据域对应的参数组编号。PS为PDU特定格式，为目标地址。SA为发送此报文的源地址。DATA为报文内容。

图7为本实用新型实施例中解析符合CAN协议要求的通信信号的过程，如图7所示，具体包括：

步骤701，对通信信号的速率、CAN数据帧的格式、协议数据单元的格式、网络地址等内容进行检测，判断通信过程是否符合物理层和数据链路层的规范。

步骤702，若通信过程符合物理层和数据链路层的规范，根据确定通信信号的分类。通信信号为报文的形式，即确定该报文的分类，检测充电交互报文时序及周期是否正常。

步骤703，若充电交互报文时序及周期正常，根据设定通信协议标准对符合CAN协议要求的通信信号进行解析。

设定通信协议标准可以为《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》，当然，可以理解的是，设定通信协议标准可以为国家发布的其他有关通信协议的标准，例如国家对上述通信协议标准更新后的通信标准，相关变化例均应落入本实用新型的保护范围。

将设定通信协议标准和符合CAN协议要求的通信信号进行比对，可以获得解析后的信号内容和格式。

步骤704，根据解析出的信号内容和格式，获得符合设定通信协议标准的信号和格式。

根据解析出的信号内容和格式，查询设定通信协议标准，获得符合设定通信协议标准的信号和格式。

步骤705，根据符合设定通信协议标准的信号和格式，获得充电桩通信兼容性检测结果。

对符合设定通信协议标准的信号和格式进行通用语言翻译，获得采用通用语言(如汉语)表达的充电桩通信兼容性检测结果，从而使得检测人员不需要查询设定协议标准，即可获得可以直接理解的充电桩通信兼容性检测结果。

综上所述，在本实用新型实施例中，CAN收发器无需安装，可直接接收充电桩通信信号回路中的充电枪插头的两个触头的的通信信号，监测设备可以获得充电桩通信兼容性检测结果，所述充电桩通信兼容性检测结果是根据所述通信信号的解析结果获得的，以上获得充电桩通信兼容性检测结果的过程不需要人力参与，从而提高了工作效率。

另外，将符合CAN协议要求的通信信号发送至缓冲器，可避免符合CAN协议要求的通信信号的丢失。