一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法及系统与流程

本发明涉及充电桩技术领域，更具体地说，涉及一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法及系统。

背景技术：

随着电动汽车的推广，直流充电桩在不断的发展，追求充电功率也越来越大，充电模式也从开始的单桩单充到现在的一桩多充，即一个充电桩可以实现对多辆车同时充电。无论是单桩单充还是一桩多充，充电桩内部均通过多个充电模块并机实现大功率充电。

目前，充电桩的控制中心与充电模块通过CAN总线进行数据交互，控制中心与一个充电模块之间的控制参数包括：开机\关机指令、直流电压值、直流电流值等。但是，现有技术一般通过一个数据帧控制或者调取一个参数，即控制中心与充电模块进行必要的数据交互需通过六个控制数据帧完成，包括返回数据帧；同理，一个充电模块发送模拟量参数至控制中心时，一般包括：第一交流电压值，第二交流电压值，第三交流电压值，直流电压值，直流电流值，以及报警信息，如果通过一个数据帧控制或者调取一个参数，则需要发送六个数据帧，加上返回数据，则需要十二个数据帧，如此在CAN总线上传输的数据量将增多。如今对充电桩的充电功率要求越来越高，将会有越来越多的充电模块并机连接，那么CAN总线上传输的数据量将大大增加，容易造成数据拥堵。并且，控制中心同时还需要控制付费等处理模块，那么控制中心需要处理的数据量将增多，处理过程也变得复杂，严重时甚至有可能导致充电桩工作系统崩溃。

因此，如何减少CAN总线上的数据传输量，提高数据传输效率以及控制中心的处理效率，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法及系统，以实现减少CAN总线上的数据传输量，提高数据传输效率以及控制中心的处理效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，包括：

控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；

其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；

所述充电模块根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。

其中，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：

所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心；

其中，所述模拟量数据帧的数目少于预设的模拟量参数的数目，所述模拟量参数包括：第一交流电压值，第二交流电压值，第三交流电压值，所述直流电压值和直流电流值。

其中，所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心，包括：

所述充电模块根据所述预设的第二配置，并按照预设的周期发送所述模拟量数据帧至所述控制中心。

其中，所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心，包括：

所述充电模块根据所述预设的第二配置发送第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧至所述控制中心；

所述第一模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第一模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述第一交流电压值，第3-4字节标识为所述第二交流电压值，第5-6字节标识为所述第三交流电压值，第8字节为空余字节；

所述第二模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第二模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述直流电压值，第3-4字节标识为所述直流电流值，第5-8字节为空余字节。

其中，所述控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块，包括：

所述控制中心根据所述预设的第一配置发送第一控制数据帧至所述充电模块；

所述第一控制数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，第4-7字节为空余字节。

其中，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：

所述充电模块根据预设的第三配置发送报警数据帧至所述控制中心；

所述报警数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述充电模块的开机或者关机指令，第1字节标识为所述充电模块对应的组号，第2-7字节标识为报警参数。

一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统，包括：

控制中心，用于根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；

所述充电模块，用于根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。

其中，所述控制中心具体用于：

根据所述预设的第一配置发送第一控制数据帧至所述充电模块；

所述第一控制数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，第4-7字节为空余字节。

其中，所述充电模块还用于：

根据预设的第二配置发送第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧至所述控制中心；

所述第一模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第一模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为第一交流电压值，第3-4字节标识为第二交流电压值，第5-6字节标识为第三交流电压值，第8字节为空余字节；

所述第二模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第二模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述直流电压值，第3-4字节标识为所述直流电流值，第5-8字节为空余字节。

其中，所述充电模块还用于：

根据预设的第三配置发送报警数据帧至所述控制中心；

所述报警数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述充电模块的开机或者关机指令，第1字节标识为所述充电模块对应的组号，第2-7字节标识为报警参数。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，所述方法包括：控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；所述充电模块根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。其中，预先设置第一配置，控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块，为了减少控制数据帧的数量，将其数目设置为少于预设的控制参数的数目。例如：将三个控制参数封装在一个控制数据帧内，那么发送这一个数据帧即可，从而减少了CAN总线上的数据传输量，提高了传输效率和控制中心的数据处理效率，也节约了资源和成本。

相应的，本发明实施例提供的一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例公开的第一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法及系统，以实现减少CAN总线上的数据传输量，提高数据传输效率以及控制中心的处理效率。

参见图1，本发明实施例提供的第一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，包括：

S101、控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；

需要说明的是，所述控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块，包括：所述控制中心根据所述预设的第一配置发送第一控制数据帧至所述充电模块；其中，所述第一控制数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，第4-7字节为空余字节。其中，每两个字节标识一个参数值。当然，技术人员也可以根据实际需要灵活调整字节数量，例如：可以用一个字节标识一个参数值，或者用三个字节甚至更多字节标识一个参数值，因此，用两个字节标识一个参数值并不应理解为对发明的限制。

具体的，所述预设的第一配置具体为：通过定义充电模块的ID中的命令控制参数CMD来发送控制数据帧至充电模块。例如：将命令控制参数CMD设定为A3时，实现充电模块开机；将命令控制参数CMD设定为A4时，实现充电模块关机；由于开机指令与关机指令不可能同时发送，所以将开机或者关机作为一个控制参数。控制中心在发送第一控制数据帧时，开机指令和直流电压值以及直流电流值均封装在第一控制数据内，那么CAN总线上只有一帧数据在传输，如果考虑返回数据，也只有两帧数据在传输，由此减少了CAN总线上的数据传输量，提高了传输效率。需要说明的是，技术人员也可以根据实际需要灵活设置命令控制参数CMD对应的数值，以实现控制中心发送控制数据帧至充电模块。

S102、所述充电模块根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。

具体的，充电模块在接收到控制中心发送的数据帧时，首先解析该数据帧，以便根据所述数据帧将该充电模块开机或者关机，并设置该充电模块的直流电压值和直流电流值。

需要说明的是，由于每个充电模块具有唯一的地址，在实际操作中也会把多个充电模块组成一个充电模块组，该充电模块组具有唯一的组号。其中，每个充电模块组内的充电模块的数量可以根据需要灵活调整。因此，控制中心可以通过控制数据帧将一个或多个充电模块开机或者关机，设置直流电压值和直流电流值；也可以通过控制数据帧将一个或多个充电模块组开机或者关机、设置直流电压值和直流电流值。通过充电模块的地址以及组号可以精确到每个充电模块，以实现对每个充电模块的单独控制。其中，控制数据帧的发送过程标记为MTC，表示控制中心发送数据至充电模块的过程。

例如：一个充电桩中有32个充电模块组，每个充电模块组具有5个充电模块，用“1”表示充电模块组被控制，用“0”表示充电模块组不被控制；同时，将命令控制参数CMD设定为A3，表示充电模块开机指令；将第一控制数据帧的第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，并且，将第7字节设置为9，以实现控制1号和4号充电模块组先设置直流电压值和直流电流值，再将1号和4号充电模块组开机；将命令控制参数CMD设定为A4，表示充电模块关机指令；将第一控制数据帧的第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，并且，将第7字节设置为6，以实现控制2号和3号充电模块组先关机，再设置直流电压值和直流电流值。因此，控制中心在发送控制数据帧时，携带以上预设的所有信息，以便精确的找到要控制的充电模块或者充电模块组。

需要说明的是，所述直流电压值和直流电流值都带限幅，以防止控制中心发送的直流电压值、直流电流值超过充电模块设置的电压或者电流范围，防止输出过压过流，造成安全隐患。

可见，本实施例提供的第一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，所述方法包括：控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；所述充电模块根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。其中，预先设置第一配置，控制中心根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块，为了减少控制数据帧的数量，将其数目设置为少于预设的控制参数的数目。例如：将三个控制参数封装在一个控制数据帧内，那么发送这一个数据帧即可，从而减少了CAN总线上的数据传输量，提高了传输效率和控制中心的数据处理效率，也节约了资源和成本。

本发明实施例公开了第二种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。

本发明实施例提供的第二种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：

所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心；其中，所述模拟量数据帧的数目少于预设的模拟量参数的数目，所述模拟量参数包括：第一交流电压值，第二交流电压值，第三交流电压值，所述直流电压值和直流电流值。

其中，所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心，包括：所述充电模块根据所述预设的第二配置发送第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧至所述控制中心；所述第一模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第一模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述第一交流电压值，第3-4字节标识为所述第二交流电压值，第5-6字节标识为所述第三交流电压值，第8字节为空余字节；所述第二模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第二模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述直流电压值，第3-4字节标识为所述直流电流值，第5-8字节为空余字节。

具体的，在本实施例中，模拟量数据帧的发送过程标记为CTM，表示充电模块发送数据至控制中心的过程。其中，所述预设的第二配置具体为：通过定义充电模块的ID中的命令控制参数CMD来发送模拟量数据帧至控制中心。

例如：将命令控制参数CMD设定为B2时，实现充电模块主动发送模拟量数据帧至控制中心。所述充电模块根据所述预设的第二配置发送第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧至所述控制中心；所述第一模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为1，表示所述第一模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述第一交流电压值，第3-4字节标识为所述第二交流电压值，第5-6字节标识为所述第三交流电压值，第8字节为空余字节；所述第二模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为2，表示所述第二模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述直流电压值，第3-4字节标识为所述直流电流值，第5-8字节为空余字节。需要说明的是，技术人员也可以根据实际需要灵活设置命令控制参数CMD对应的数值，以实现充电模块发送模拟量数据帧至控制中心。

需要说明的是，所述第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧之间具有预设的传输间隔，技术人员可以根据实际需要灵活调整该时间间隔，一般可以设为10毫秒或者5毫秒。

具体的，所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心，包括：所述充电模块根据所述预设的第二配置，并按照预设的周期发送所述模拟量数据帧至所述控制中心。当然，技术人员可以根据实际需要灵活调整该周期，一般可以设为3秒或者5秒。如果将该发送周期设定为3秒，那么充电模块将每隔3秒发送一次第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧。

可见，本实施例提供的第二种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：所述充电模块根据预设的第二配置发送模拟量数据帧至所述控制中心；其中，所述模拟量数据帧的数目少于预设的模拟量参数的数目，所述模拟量参数包括：第一交流电压值，第二交流电压值，第三交流电压值，所述直流电压值和直流电流值。如此将第一交流电压值，第二交流电压值，第三交流电压值封装为一个模拟量数据帧，将所述直流电压值和直流电流值封装为一个模拟量数据帧，CAN总线上共传输两个数据帧，减少了CAN总线上的数据传输量，提高了传输效率和控制中心的数据处理效率，也节约了资源和成本。

本发明实施例公开了第三种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，相对于上述任意实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。

本发明实施例提供的第三种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：

所述充电模块根据预设的第三配置发送报警数据帧至所述控制中心；

所述报警数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述充电模块的开机或者关机指令，第1字节标识为所述充电模块对应的组号，第2-7字节标识为报警参数。

具体的，在本实施例中，报警数据帧的发送过程仍然标记为CTM，表示充电模块发送数据至控制中心的过程。其中，所述预设的第三配置具体为：通过定义充电模块的ID中的命令控制参数CMD来发送模拟量数据帧至控制中心。

例如：例如：将命令控制参数CMD设定为B3时，实现充电模块主动发送报警数据帧至控制中心。所述报警数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为1，表示所述充电模块的开机指令，第1字节标识为所述充电模块对应的组号，第2-7字节标识为报警参数。需要说明的是，技术人员也可以根据实际需要灵活设置命令控制参数CMD对应的数值，以实现充电模块发送报警数据帧至控制中心。

需要说明的是，所述报警参数包括：输入过压、输入欠压、输出过压、输出欠压、输出过流、输出过热、风扇等，具体包括哪些报警参数，技术人员可以根据实际需要灵活调整。

可见，本实施例提供的第三种用于充电桩CAN总线的数据传输方法，当所述充电模块发送数据至所述控制中心时，所述方法还包括：所述充电模块根据预设的第三配置发送报警数据帧至所述控制中心；将多个报警量封装为一个报警数据帧，减少了CAN总线上的数据传输量，提高了传输效率和控制中心的数据处理效率，也节约了资源和成本。

基于上述任意实施例，需要说明的是，每一个数据帧都携带有充电模块的唯一地址以及所述组号，数据帧的发送优先权预设为18，处理器根据该优选权选择优先发送或者接受的数据帧。

下面对本发明实施例提供的一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统进行介绍，下文描述的一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统与上文描述的一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法可以相互参照。

参见图2，本发明实施例提供的一种用于充电桩CAN总线的数据传输系统，包括：

控制中心201，用于根据预设的第一配置发送控制数据帧至充电模块；其中，所述控制数据帧的数目少于预设的控制参数的数目，所述控制参数包括：开机或者关机指令，直流电压值和直流电流值；

充电模块202，用于根据接收到的数据帧开机或者关机，并设置直流电压值和直流电流值。

其中，所述控制中心具体用于：

根据所述预设的第一配置发送第一控制数据帧至所述充电模块；

所述第一控制数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0-1字节标识为所述直流电压值，第2-3字节标识为直流电流值，第4-7字节为空余字节。

其中，所述充电模块还用于：

根据预设的第二配置发送第一模拟量数据帧和第二模拟量数据帧至所述控制中心；

所述第一模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第一模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为第一交流电压值，第3-4字节标识为第二交流电压值，第5-6字节标识为第三交流电压值，第8字节为空余字节；

所述第二模拟量数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述第二模拟量数据帧的序号，第1-2字节标识为所述直流电压值，第3-4字节标识为所述直流电流值，第5-8字节为空余字节。

其中，所述充电模块还用于：

根据预设的第三配置发送报警数据帧至所述控制中心；

所述报警数据帧具有8个字节，分别用0-7进行标记；其中，第0字节标识为所述充电模块的开机或者关机指令，第1字节标识为所述充电模块对应的组号，第2-7字节标识为报警参数。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种用于充电桩CAN总线的数据传输方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。