一种顶部充电弓直流充电协议测试设备及其测试方法技术

本发明专利技术涉及一种顶部充电弓直流充电协议测试方法，包括充电报文测试：用于充电机正向测试、充电机反向测试、电池管理系统正向测试和电池管理系统反向测试；错误报文测试：进行反向报文测试时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；控制报文响应时间超过规定时间时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；充电流程测试：对于正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机识别并正确响应；对于不正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机中止充电流程。本发明专利技术中的测试方法测试内容全面，给出了充电弓直流充电机与电动汽车协议一个系统、全面的测试内容和测试方法，保证协议实现一致性和互操作性。

A DC Charging Protocol Testing Equipment for Top Charging Pantograph and Its Testing Method

【技术实现步骤摘要】
一种顶部充电弓直流充电协议测试设备及其测试方法
本专利技术涉及一种测试协议测试设备，尤其涉及一种顶部充电弓直流充电协议测试设备及其测试方法。
技术介绍
我国社会经济发展面临着能源供应短缺、生态环境污染等严峻挑战。绿色节能环保的电动汽车是我国新能源汽车发展的主要方向，拥有着广阔的发展前景。电动汽车充电机作为电动汽车能量补给和与电网双向互动的关键设备，是电动汽车推广应用的重要基础支撑，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要内容。电动汽车可采用顶部充电弓模式，实现电动汽车电能量补充。在此模式下，充电弓直流充电机与电动汽车协议实现了电动汽车充电弓充电，协调控制充电机的功率输出，保障电动汽车电池的稳定运行。电动汽车采用充电弓的充电实际使用过程中，由于电动汽车厂家和直流充电机厂家对协议的理解不一致，实现方法不同，面临实际的互操作性问题。目前，在已有的充电弓直流充电机与电动汽车协议测试中，主要是验证充电流程是否实现，是否能够完成充电，是否能够实时传送充电数据，忽略了承载功能的充电弓直流充电机与电动汽车协议一致性的要求，以及对充电协议的闭环和逆向测试。这样，表面上充电功能和充电流程是实现了，但是在实际与电动汽车或充电机互联时可能就会因为协议实现上的一致性，给互联带来困难，也有可能在协议报文异常时装置的某些功能受到影响，如在实际测试中遇到的，当协议报文异常时造成充电机的死机。因此，目前的顶部充电弓的电动汽车充电机-电池管理系统协议测试方法主要问题是不能系统、全面的验证协议实现的一致性，给充电机与电动汽车间的互联带隐患，提升了电动汽车充电弓使用故障率。传统直流充电机对电动客车充电存在较多弊端，受制于充电接口电压和电流能力，最大充电能力为1000VDC和250A，影响充电速度，降低了电动汽车使用感受。如何实现充电时建立充电协议连接配对并能检测出协议一致性故障，是保证电动客车安全可靠充电的关键问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有测试方法不能系统、全面的验证协议实现的一致性，给充电机与电动汽车间的互联带隐患的问题，提供了一种顶部充电弓直流充电协议测试方法，包括充电报文测试：用于充电机正向测试、充电机反向测试、电池管理系统正向测试和电池管理系统反向测试；错误报文测试：进行反向报文测试时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；控制报文响应时间超过规定时间时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；充电流程测试：对于正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机识别并正确响应；对于不正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机中止充电流程。进一步的，所述充电机正向测试包括CRM报文的正向测试、CTS和CML报文的正向测试、CRO报文的正向测试、CCS报文的正向测试、CST报文的正向测试和CSD报文的正向测试；所述充电机反向测试包括CRM报文的反向测试、CTS和CML报文的反向测试、CRO报文的反向测试、CCS报文的反向测试、CST报文的反向测试和CSD报文的反向测试；所述电池管理系统正向测试包括BRM报文的正向测试、BCP报文的正向测试、BRO报文的正向测试、BCL和BCS报文的正向测试、BSM、BMV、BMT和BSP报文的正向测试、BST报文的正向测试和BSD报文的正向测试；所述电池管理系统反向测试包括BRM报文的反向测试、BCP报文的反向测试、BRO报文的反向测试、BCL和BCS报文的反向测试、BSM、BMV、BMT和BSP报文的反向测试、BST报文的反向测试和BSD报文的反向测试。进一步的，还包括物理层通信速率测试，调整协议测试设备的通信波特率与电动汽车充电弓充电机的通信波特率一致，利用物理层通信速率测试模块发送正确的命令，查看电动汽车充电弓充电机回应的通信报文，来检测是否支持此通信波特率。是否支持要看速率是否一致，如果一致报文才正确，如果不一致报文不正确。进一步的，还包括数据链路层格式测试：发送正确的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机能否正确响应以及返回的响应帧的格式是否正确；利用协议测试设备发送PDU格式错误的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机是否能够对该异常做出响应；利用协议测试设备发送PGN错误的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机是否丢弃该帧。进一步的，还包括数据链路层传输协议格式测试：发送9字节或以上的数据报文时，没有按照传输协议格式传输，查看电动汽车充电弓充电机是否响应。进一步的，还包括数据链路层地址分配测试：发送源/目的地址错误的通信报文，对电动汽车充电弓充电机返回的响应帧进行逻辑判断，查看电动汽车充电弓充电机是否过滤所述响应帧。进一步的，还包括重发机制测试：在测试过程中延迟发送报文，检查电动汽车充电弓充电机能否具有重发机制；报文周期测试：向电动汽车充电弓充电机发送报文，调整发送时间，检查电动汽车充电弓充电机重发报文的周期能否满足标准要求；多帧报文测试：向电动汽车充电弓充电机发送多帧报文，检查电动汽车充电弓充电机对多帧报文能否正常响应；向电动汽车充电弓充电机发送非法多帧报文，检查电动汽车充电弓充电机能否对异常做出响应无效信息单元测试：向电动汽车充电弓充电机发送报文，当发送多字节的信息单元时，电动汽车充电弓充电机的响应报文中无效或预留的字节能否置0xFF，并且无效或预留的位能否置为1。进一步的，还包括：数据发送方式测试：向电动汽车充电弓充电机发送报文，检查电动汽车充电弓充电机能否采用低位先发送，高位后发送的发送格式；检查电动汽车充电弓充电机接收到发送的报文时，能否按照该格式对数据进行正确解析；数据范围测试：改变标准中已经定义的字节，并超出规定的范围，查看电动汽车充电弓充电机能否作出响应；数据准确性测试：给电动汽车充电弓充电机施加电气量并向电动汽车充电弓充电机发送命令帧，查看电动汽车充电弓充电机上送的数据是否正确。本专利技术还提供了一种顶部充电弓直流充电协议测试设备，包括充电报文测试模块：用于进行充电机正向测试、充电机反向测试、电池管理系统正向测试和电池管理系统反向测试；错误报文测试模块：利用所述错误报文测试模块进行反向报文测试时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；利用所述错误报文测试模块控制报文响应时间超过规定时间时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；充电流程测试模块：利用所述充电流程测试模块调整充电过程各阶段的顺序，对于正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机能够识别并正确响应；对于不正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机能够中止充电流程。进一步的，设备还包括重发机制测试模块，利用所述重发机制测试模块在测试过程中延迟发送报文，检查电动汽车充电弓充电机能否具有重发机制；报文周期测试模块，利用所述报文周期测试模块向电动汽车充电弓充电机发送报文，调整协议测试设备发送时间，检查电动汽车充电弓充电机重发报文的周期能否满足标准要求；多帧报文测试模块，利用所述多帧报文测试模块向电动汽车充电弓充电机发送多帧报文，检查电动汽车充电弓充电机对多帧报文能否正常响应；利用协议测试设备向电动汽车充电弓充电机发送非法多帧报文，检查电动汽车充电弓充电机能否对异常做出响应；无效信息单元测试模块，利用所述无效信息单元测试模块向电动汽车充电弓充电机发送报文，当发送多字节的信息单元时，电动汽车充电弓充电机的响应报文中无效或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：包括充电报文测试：用于充电机正向测试、充电机反向测试、电池管理系统正向测试和电池管理系统反向测试；错误报文测试：进行反向报文测试时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；控制报文响应时间超过规定时间时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；充电流程测试：对于正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机识别并正确响应；对于不正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机中止充电流程。

【技术特征摘要】
1.一种顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：包括充电报文测试：用于充电机正向测试、充电机反向测试、电池管理系统正向测试和电池管理系统反向测试；错误报文测试：进行反向报文测试时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；控制报文响应时间超过规定时间时，电动汽车充电弓充电机使用BEM或CEM报文响应；充电流程测试：对于正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机识别并正确响应；对于不正确的充电流程，电动汽车充电弓充电机中止充电流程。2.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：所述充电机正向测试包括CRM报文的正向测试、CTS和CML报文的正向测试、CRO报文的正向测试、CCS报文的正向测试、CST报文的正向测试和CSD报文的正向测试；所述充电机反向测试包括CRM报文的反向测试、CTS和CML报文的反向测试、CRO报文的反向测试、CCS报文的反向测试、CST报文的反向测试和CSD报文的反向测试；所述电池管理系统正向测试包括BRM报文的正向测试、BCP报文的正向测试、BRO报文的正向测试、BCL和BCS报文的正向测试、BSM、BMV、BMT和BSP报文的正向测试、BST报文的正向测试和BSD报文的正向测试；所述电池管理系统反向测试包括BRM报文的反向测试、BCP报文的反向测试、BRO报文的反向测试、BCL和BCS报文的反向测试、BSM、BMV、BMT和BSP报文的反向测试、BST报文的反向测试和BSD报文的反向测试。3.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：还包括物理层通信速率测试，调整协议测试设备的通信波特率与电动汽车充电弓充电机的通信波特率一致，利用物理层通信速率测试模块发送正确的命令，查看电动汽车充电弓充电机回应的通信报文，来检测是否支持此通信波特率。4.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：还包括数据链路层格式测试：发送正确的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机能否正确响应以及返回的响应帧的格式是否正确；利用协议测试设备发送PDU格式错误的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机是否能够对该异常做出响应；利用协议测试设备发送PGN错误的通信报文，查看电动汽车充电弓充电机是否丢弃该帧。5.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：还包括数据链路层传输协议格式测试：发送9字节或以上的数据报文时，没有按照传输协议格式传输，查看电动汽车充电弓充电机是否响应。6.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：还包括数据链路层地址分配测试：发送源/目的地址错误的通信报文，对电动汽车充电弓充电机返回的响应帧进行逻辑判断，查看电动汽车充电弓充电机是否过滤所述响应帧。7.根据权利要求1所述的顶部充电弓直流充电协议测试方法，其特征在于：还包括重发机制测试：在测试过程中延迟发送报文，检查电动汽车充电弓充电机能否具有重发机制；报文周期测试：向电动汽车充电弓充电机发送报文，调整发送时间，检查电动汽车充电弓充电机重发报文的周期能否满足标准要求；多帧报文测试：向电动汽车充电弓充电机发送多帧报文，检查电动汽车充电弓充电机对多帧报文能否正常响应；向电动汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭玲，叶健诚，张萱，董晨，马彦华，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，南瑞集团有限公司，国网电科院检测认证技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32