摘要：本文以直流充电为基础的大功率快速充电是国家倡导的重要发展方向，GB/T 27930-2015和GB/T18487.1-2015是整车和直流充电设施进行互联互通的相关标准。作为汽车公告强检项目，为验证整车通信协议实现与标准的一致性，本文设计了对待测电动汽车进行通信协议检测的系统。该系统不但包括止常充电流程的检测，而且能检验电动汽车对异常情况的处理。基于大量的检测数据，归纳出几种被测车辆容易出现的通信协议问题并给出分析。

    在新能源汽车高速发展和相关政策的扶持下，中国电动汽车充电设施产业开始迅猛发展，充电便利性是新能源汽车用户主观感受的重要影响因素。充电兼容性是充电便利性的核心问题，要实现充电的互联互通，关键是确保技术基础。为保证充电过程的安全可控，2015年底，中国发布了《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GB/T 27930-2015))（以下简称GB/T 27930-2015 ) 121和《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T 18487.1-2015 》（以下简称GB/T18487.1-2015 ) "'。目前，电动汽车充电方式主要有直流充电和交流充电两大类。国家提出的发展方向：大功率充电以减少用户的等待时间，而直流充电是实现这个目标的基础。为了验证待测电动汽车的直流充电协议是否符合标准，本文设计了相应的测试系统。该系统在进行有效性验证后，测试了大量的电动汽车，并对测试中出现的常见问题进行了归纳总结，为中国实现充电互联互通提供了数据支撑。

    1 系统设计
    GB/T 18487.1-2015的附录B给出了直流充电控制导引电路与控制原理的示意图，描述了电动汽车与非车载充电机连接的线路图和直流充电控制的时序图。本测试系统模拟的是非车载充电机端对电动汽车进行测试，对标准给出的原理图进行完善和扩充。硬件平台参照直流充电控制导引电路原理图的充电机端，软件平台按照充电连接控制时序和状态流程图进行动作。
    1.1硬件平台
    根据测试需求，测试系统的硬件平台由测试主机、供电电源、充电接口模拟模块、CAN协议收发模块4部分组成。
    1)测试主机：是装有测试软件的笔记本电脑，它可以模拟充电桩对电动汽车发出充电报文，分析电动汽车回复的报文，根据电动汽车的需求控制供电电源通过充电接口对电动汽车进行完整的充电动作。
    2）供电电源：接收由测试主机根据与电动汽车的通信报文分析出的需求对电动汽车进行直流充电。
    3）充电接口模拟模块：模拟充电桩的充电接口进行动作，这个模块里还装配了1个车辆控制器所需的低压辅助电源。
    4) CAN协议收发模块：测试主机通过这个模块与电动车辆进行报文交互。
    这4部分的交互示意如图1所示，实物如图2所示。

    1.2软件平台
    GB/T 27930-2015提供更完整的充电时序流程图描述了具体的报文交互时序，包括正常充电时序和异常解决方案。由于流程图兼顾了充电机和电动车辆，为了有针对性的测试，本系统提出的解决方案只针对电动车辆端，并将正常充电和各种异常处理分别进行测试，这样有利于问题的定位与分析。
    1.2.1正常充电流程
    充电过程包括6个阶段：物理连接、低压辅助上电、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。从握手阶段开始，如果测试系统没有在规定的时间内收到电动车辆回复的正确报文，则进入错误处理状态，报文说明如表1所示，正常充电流程如图3所示。



    从图3可以看出，在正常充电流程中，BMS没有回应相应的报文，系统就进入错误处理，弹出对话框提示测试人员。该项测试能将被测电动汽车充电通信流程中的时序和报文进行检验，验证该车辆是否能按照标准流程进行充电。

    1.2.2异常处理
    系统对异常处理的测试包括：充电机发生的各种故障、充电桩参数不合适、CHM延时、CRM延时、CCs延时、CSD延时、充电桩准备就绪延时等。测试系统通过模拟各种异常来测试电动车辆的处理结果，测试用例如表2所示。通过这些测试用例，系统覆盖了标准中涉及的各种异常处理，并且能准确判断被测电动车辆在处理这些异常时是否能按照标准给出的处理方式进行操作。

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