基于CAN的充电系统中的智能充电通信切换技术方案

本发明专利技术涉及一种用于电驱动车辆的充电管理的方法，其中，依据所使用的充电系统选择第一通信栈(20a)或第二通信栈(20b)，其中，第一通信栈(20a)基于第一充电系统提供CAN通信，并且第二通信栈(20b)通过相同的物理接口基于第二充电系统提供CAN通信。

Intelligent Charging Communication Switching in Charging System Based on CAN

The invention relates to a method for charging management of electric drive vehicles, in which the first communication stack (20a) or the second communication stack (20b) is selected according to the charging system used, in which the first communication stack (20a) provides CAN communication based on the first charging system, and the second communication stack (20b) provides CAN communication based on the second charging system through the same physical interface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于CAN的充电系统中的智能充电通信切换
本专利技术涉及用于电动车辆的充电系统和接口的领域。
技术介绍
在世界范围内使用相互不兼容的不同的充电系统和接口。除了以交流电流或直流电流为电动车辆充电的不同的可能性之外，世界范围内存在在交流电流和交流电流/直流电流方面用于美国、欧洲、日本和中国的不同的插头标准以及其它特定于OME的插头解决方案。由于不同的技术条件，例如电压情况、供电电压不足、协议行为、复杂性或开销成本，不能简单地进行系统的适配。由于插座系统的尺寸或可以使用的有限的结构空间以及成本情况，不考虑在车辆上平行地构建不同的充电系统接口。在此，解决方案部分地在于对于客户的不实际的外部适配器构建。特别是在日本市场上销售的CHAdeMO充电系统基于直流电压(DC)并且支持直至62.5kW的充电功率。CHAdeMO充电通信通过CAN协议并且通过两个CAN总线导线进行。在CHAdeMO充电协议中，汽车的充电系统通过主-从系统与快速充电站的充电系统通信。汽车的充电系统(主设备)向充电站(从设备)通知充电参数、如牵引电池的当前的充电状态以及为牵引电池充电时应采用的直流电压和最大电流强度。此外，传输例如电压、温度的参数和牵引电池的其它的参数。CHAdeMO协议在ISO标准的范围内被公认为直流充电标准，并且作为ISO/IEC61851-23和ISO/IEC61851-24标准被接受。使用根据CHAdeMO标准的基于CAN的层级1通信协议(CAN-basiertesLayer-1-Kommunikationsprotokoll)。中国GB/T-Standard20234(GB/T标准20234)同样提供了适合于传统的交流电网上的充电以及适合于以直流电流进行快速充电的充电插头系统，其中，充电通信通过CAN协议进行。GB/T-Standard(GB/T标准)使得能够在对应的快速充电站上进行快速的直流充电。使用根据GB/T-Standard的基于CAN的层级1通信协议。在现有的CHAdeMO标准和新的中国GB/T之间，虽然物理CAN层级(Layer1)相同，但是标准自的通信协议和通信参数、如波特率不一致。这两个标准、即CHAdeMO(日本)和GB/T(中国)需要在充电桩和车辆之间进行CAN通信，但是以不同的波特率和不同的通信流程进行通信。因此，在此在技术实现中存在如下挑战，即实现使得能够根据在相应的市场中存在的充电标准进行车辆使用的解决方案。在与充电桩的通信中，汽车行业遇到了位于车辆外部、因此不在车辆制造商掌握中的外部通信伙伴，所述外部通信伙伴对于CAN通信具有不同的要求。在支持根据CHAdeMO和GB/T标准的两个充电系统时，特别是要适应对于通信不同的要求。这两个标准的区别在于逻辑消息处理、通信流程、尤其是CAN配置。在汽车行业内首先设计为用于车辆内部通信的CAN通信是以静态方式确定的，并且严格地遵守制造商确定的规则。因此，汽车控制装置的实现和现有的软件模块仅支持这种特定类型的具有确定的波特率的车辆内部CAN通信。由于此背景，已知提供不同的、专门为相应的充电标准(CHAdeMO或GB/T)开发的控制装置或软件变体。然而，这具有如下缺点，即必须在生产时分开考虑这些备选的控制装置或软件变体。也已知使用在车辆中具有单独的布线的两个分开的CAN通信接口，以用于不同的市场，即中国(GB/T)和日本(CHAdeMO)。然而，车辆中的这种单独的布线是不经济的，因为其需要例如更大的空间开销，是成本密集的，因此带来了增加的控制开销。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种至少部分地克服上面提到的缺点的充电系统。上述技术问题通过根据权利要求1的根据本专利技术的方法、对应的操作软件和对应的控制装置来解决。本专利技术的其它有利的构造由从属权利要求和下面对本专利技术的优选实施例的描述得到。本专利技术涉及一种用于电驱动车辆的充电通信的方法，其中，依据所使用的充电系统，在电子控制装置中选择第一通信栈或第二通信栈，其中，第一通信栈基于第一充电系统提供CAN通信，并且第二通信栈通过具有不同配置的相同的物理接口基于第二充电系统提供CAN通信。所述方法的优点是，例如应用程序(Applikation)可以借助第一通信栈或借助第二通信栈经由相同的物理CAN接口进行通信。因此，同一个软件可以通过同一个物理CAN通信路径来覆盖两个或多个特定于国家或市场的充电标准。应用例如可以是AUTOSAR架构中的程序或程序模块，或者也可以是应用层的软件部件。通信栈例如可以包括一个或多个软件模块，所述软件模块通过接口与应用层分离，因此可以视为在逻辑和功能上与应用层分离。提供在逻辑和功能上与应用层分离的通信栈或模块的优点是，使得能够简单地替换模块。应用层上的应用例如可以通过编程接口(API)访问通信栈的功能。通信栈的模块例如可以是驱动器、接口等。根据本专利技术的一个优选实施方式，第一通信栈基于CHAdeMO协议提供CAN通信，并且第二通信栈基于GB/T协议提供CAN通信。这具有的优点是，可以利用同一个软件经由同一个物理CAN通信路径来覆盖根据CHAdeMO协议或者根据GB/T协议的CAN通信。根据CHAdeMO标准的通信的特征是，所有定义的CAN消息同时被循环地放置到总线上，并且在流程期间更新消息的参数。在实际通信流程方面，这类似于具有500kBit/s的确定的波特率的车辆内部通信，这使得根据一个优选实施例通过标准软件模块使用类似于车辆内部通信的CAN配置。例如，为执行特定于充电系统的通信，与国家版本对应地配置CAN层级的驱动器。其优点是，可以使用CAN层级的已存在的驱动器，所述驱动器仅通过配置与特定于充电系统的通信匹配。根据GB/T(中国)，定义的消息虽然也被循环地放置到总线上，但是如同在询问-应答流程中，相应地仅放置一个消息，直至对方站又将应答循环地放置到总线上。对于分段消息，GB/T(中国)附加地使用来自商用车辆行业中的SAEJ1939协议。通信以50kBit/s、125kBit/s或250kBit/s的波特率不同地进行。根据本专利技术的另一个优选实施方式，根据本专利技术的方法包括：借助识别相应的国家版本，考虑相应的充电系统的对应的CAN驱动器配置，来选择和配置相应的通信栈。其优点是，根据相应的国家版本产生充电管理控制装置的对应的操作软件，因此可以与具有不同的通信流程和波特率的CAN通信的不同的充电系统协作。识别或者配置可以静态地在生产期间通过参数化或编码来确定，或者可以动态地基于根据所使用的充电插座或施加的电信号(例如CHAdeMO中的Start-Stop1(CSS1)或GB/T标准中的CC1)识别充电系统来确定。静态解决方案的优点是启动时间快。为此，在控制装置的初始化期间评估存储器中的软件标志。动态充电系统识别也可以通过更复杂的解决方案来进行，例如借助根据在控制装置的特定于充电系统的信号输入端处施加的电压值识别所使用的充电插座，或者根据控制装置的定义的线路处的所使用的充电插座的电阻编码。进行识别的另一种可能性在于交替的波特率切换，用于检测是否可以利用充电桩根据两个标准中的一个进行通信。在交替的波动率切换中，考虑相应地需要的波特率，首先根据一个充电通信协议发送消息，然后在无应答时或在存在总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电驱动车辆的充电管理的方法，其中，依据所使用的充电系统选择第一通信栈(20a)或第二通信栈(20b)，其中，第一通信栈(20a)基于第一充电系统提供CAN通信，并且第二通信栈(20b)通过相同的物理接口基于第二充电系统提供CAN通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 DE 102016219940.41.一种用于电驱动车辆的充电管理的方法，其中，依据所使用的充电系统选择第一通信栈(20a)或第二通信栈(20b)，其中，第一通信栈(20a)基于第一充电系统提供CAN通信，并且第二通信栈(20b)通过相同的物理接口基于第二充电系统提供CAN通信。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一通信栈(20a)基于CHAdeMO协议提供CAN通信，并且其中，第二通信栈(20b)基于GB/T协议提供CAN通信。3.根据权利要求1或所述的方法，其中，为了执行特定于充电系统的通信，与相应的国家版本对应地配置第一和/或第二通信栈的CAN层级的驱动器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助识别相应的国家版本，考虑用于相应的充电系统的对应的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：A乌尔里奇，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE