会充电的CANoe - 欧标充电控制器EVCC HIL测试系统
作者 | 西红柿鸡蛋面小编 | 吃不饱
canoe是进行网络和ecu开发、测试和分析的专业工具，支持从需求分析到系统实现的整个系统开发过程。从canoe 12.0开始，canoe新增了充电功能，即option smart charging，支持iso 61851、din 70121、iso 15118 、gb/t 27930、chademo，之前已经有些介绍， linktype=text imgurl= imgdata=null data-itemshowtype=0 tab=innerlink data-linktype=2>，下面着重介绍canoe在evcc测试系统中的使用。
01背景
在欧美电动车市场中，电动车与充电桩之间的充电协议采用的是基于iso 15118，iso 61851系列的联合充电系统（combined charging system, ccs）。ccs是基于以太网的plc通讯（power line communication），而我们目前使用的测试台架中，如vcu测试台架、bms测试台架，没有能够支持plc功能的设备。
因此，为了能够实现对evcc（electric vehicle communication controller）的测试，需要一款能够满足iso 15118，iso 61851协议、支持plc通讯的测试系统。
02evcc典型网路拓扑
当前，国内电动车充电协议使用gb/t 27930和gb/t 18487，欧美采用联合充电系统ccs通信协议。这两种标准之间的差异主要在于电动车与充电桩之间通信的协议、底层物理连接和充电插头/接口组合。gb/t 27930基于can总线，ccs则是基于以太网的plc通信。出口的电动车必须满足ccs的互操作性及协议一致性测试。
对于国内oem来说，在现有车型的网络拓扑中增加一个具有通信协议转换功能的控制器（evcc）是快速且性价比较高的开发方式，evcc典型网络拓扑如下。
在典型网络拓扑中，evcc通过plc与secc进行交互，同时evcc与车内其他控制器，如bms进行can通讯。evcc实现将欧标充电协议iso 15118转换成国标gbt 27930充电协议并与bms交互，从而控制相关的执行器，实现电动车充电功能。
03evcc测试解决方案
针对以上evcc的网络拓扑，提供桌面式的vt测试系统，仅需使用vt7970/vt7971、vn16系列，及canoe软件，即可实现对于evcc的闭环测试。
vector的vt7970/vt7971板卡是测试ccs的专用模块，支持plc、pwm的充电通讯以及cp信号断路、电阻误差、电容误差等故障注入。且cp信号、故障注入等通过canoe中的系统变量控制，便于自动化测试。由于ccs是基于以太网的plc通讯，还需要结合canoe option smart charging、canoe option ethernet实现secc充电协议的仿真。而对于evcc转换的国标gbt 27930部分，需要结合canoe option j1939实现国标充电桩端的仿真，结合vt2004实现cc1回路的仿真。
vt7970实物图示
04基于vt7970/ vt7971的桩端仿真
使用vt7970进行桩端仿真的架构图如下。
vt7970充电桩仿真架构此外，canoe提供了ccs的demo工程，工程中通过capl脚本、xml配置文件实现了evcc、secc的仿真，涉及到需要用到的参数以及硬件配置。其中demo“vt7870 evse”可以用来连接待测件evcc进行欧标充电流程的交互。
控制面板evse显示link链接状态、支付方式选择、充电暂停、开始、充电参数重协商、充电参数限值设置如最大电压max voltage、最大电流max current等。
控制面板protocol通过进度条显示充电进程，便于观察。
控制面板pwm_evse设置vt7970的cp信号仿真参数，并基于测量的cp电压幅值显示cp状态。
evse仿真panel界面
05evcc一致性、互操作性测试
针对evcc的一致性、互操作性测试，提供canoe test package ev（车端测试用例生成工具）产品。canoe test package ev是一个功能强大的测试用例库，用于测试电动汽车 （ev） 对ccs、gb/t 和 chademo 的一致性和互操作性，其操作界面直观、简洁。
canoe test package ev操作界面
根据测试工程师选择的协议，canoe test package ev一键生成测试工程，并加载到canoe中进行自动化测试。测试用例由vteststudio完成，测试工程师根据需要，可以进行修改、添加。canoe test package ev、vteststudio、canoe的工作流程
06evcc的发展
由于evcc控制器对外通信协议、接口标准化，evcc在国内作为标准产品在推广，当然oem考虑布置等因素，也在考虑将bms升级，在bms控制器中开发符合ccs的逻辑，并增加私有协议，增强安全性。这样，针对evcc的测试就转变成对evcc+bms的测试。因此，可以对目前现有的基于vt的bms hil测试系统进行升级，以支持对欧标充电一致性、互操作性的测试。或者根据需要的测试场景，也可以新增一套桌面式vt系统，实现evcc单独测试、bms单独测试、evcc+bms联合测试的使用场景。
拓展
对于evcc的桌面式vt测试系统，复用软硬件，同时软件扩展canoe test package evse即可以支持对secc的闭环测试。07展望
北汇信息在汽车电子测试领域深耕多年，在给客户提供服务的同时，也在不断给自己充电，在实践中不断优化测试方案，推陈出新。同时，在vector中国的大力支持下，我们将会继续给自己充电，在中国电动车走向国际的道路上做出自己的贡献。注：文中部分图片来源于vector。
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vector的vt7970/vt7971板卡是测试ccs的专用模块，支持plc、pwm的充电通讯以及cp信号断路、电阻误差、电容误差等故障注入。且cp信号、故障注入等通过canoe中的系统变量控制，便于自动化测试。由于ccs是基于以太网的plc通讯，还需要结合canoe option smart charging、canoe option ethernet实现secc充电协议的仿真。而对于evcc转换的国标gbt 27930部分，需要结合canoe option j1939实现国标充电桩端的仿真，结合vt2004实现cc1回路的仿真。
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