文档介绍：该【电动汽车和无线充电系统设备之间的通信协议 】是由【书籍1243595614】上传分享，文档一共【54】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【电动汽车和无线充电系统设备之间的通信协议 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。Error!!—XXXX?????电动汽车和无线充电系统设备之间的通信协议Communicationprotocolsbetweenelectricvehicleandwirelesspowertransferdevice(征求意见稿)-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施电动汽车和无线充电系统设备之间的通信协议范围本标准规定了电动汽车静态无线充电系统地面通信控制单元(CSU)与车载通信控制单元(IVU)之间实现无线充电控制的通信协议。本标准亦规定了无线充电控制管理系统(WCCMS)参与无线充电控制的通信协议。本标准适用于地面通信控制单元与控制管理系统之间,以及车载通信控制单元与地面通信控制单元之间的管理和控制。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T27930-2015 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/TXXXX电动汽车无线充电系统通用要求GB/?-2012,IEEE信息技术标注—系统间的通信及信息交互—局域网—特殊要求:第11部分:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。(IEEEStandardforInformationtechnology―municationsandinformationexchangebetweensystems―works―specificrequirements:Part11:essControl(MAC)andPhysicalLayer(PHY)Specifications.)术语和定义GB/TXXXX(通用要求)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。车位标识chargingspotidentification该车位具备身份唯一的标识功能。车位信息chargingspotinformation地面系统中充电车位的车位标识以及线圈信息。线圈信息coilinformation包括线圈角色、标识、类型、功率、频率信息。地面系统信息groundfacilitiesinformation主要包括车辆系统中车位信息、地面通信控制单元(CSU)、功率传输控制器(PTC)、功率因数校正单元(PFC)的软硬件版本信息,以及地面通信控制单元(CSU)和功率传输控制器(PTC)的绑定关系,功率传输控制器(PTC)和充电位的绑定关系。充电状态chargingstate主要包括电动汽车充电和未充电两种状态。车辆系统信息vehiclesubsysteminformation主要包括车辆系统中功率接收控制器(PPC)、车载通信控制单元(IVU)的软硬件版本信息。车辆状态vehiclestate主要包括车载通信控制单元(IVU)状态、车辆行驶模式等信息,当出现故障的时候还包括对应的故障值,以及功率接收控制器(PPC)充电电量等信息。保活keepalive在通信协议中,允许有通信连接的设备定期向该连接的对等方发送不含数据的空段。如果连接仍然有效,对方设备会响应一个包含确认的段。如果无效,对方设备将回应一个连接复位段。munication地面通信控制单元(CSU)与车载通信控制单元(IVU)之间进行通信并进行数据交换。munication地面通信控制单元(CSU)、车载通信控制单元(IVU)及无线充电控制管理系统(WCCMS)之间进行通信并进行数据交换。中点电压midpointvoltage副边设备输出的电压值,副边设备参见GB/TXXXX(通用要求)。缩略语PrC PrimaryCoil原边线圈PuC PickUpCoil副边线圈UDP UserDatagramProtocol用户数据报协议无线充电系统概述无线充电系统在结构上分为地面设备和车载设备,二者之间无直接物理连接。在无线充电过程中,地面设备和车载设备之间应通过无线通信来交互信息,以实现充电过程的实时控制与管理。无线充电系统运行过程中CSU应与电动汽车车辆控制系统进行通信连接的实时通信,以实现对电池充电过程的安全监控。通信模式B时,无线充电系统应具有网络端远程综合管理能力,MS统进行数据通信的接口。无线充电系统包括地面系统和车辆系统两部分,其中,a)MS、地面通信控制单元CSU、功率发送控制单元PTC、功率因数校正单元PFC和原边线圈PrC等设备属于地面系统。b)车辆控制系统、车内通信控制单元IVU、功率接收控制单元PPC以及副边线圈PuC等设备属于车辆系统。MS、CSU和IVU等通信单元。PTC、PrC、PPC和PuC组成无线能量传输系统,实现电能从地面系统通过无线接口传输到车辆系统。地面系统的PTC和车辆系统的PPC通过管理和通信系统进行互通和通信。Error!。PPC和车辆控制系统之间应有接口。本标准版本暂不支持管理和通信系统跨多个运营商的场景。WCCMS与IVU之间允许存在Wi接口,为可选项。无线充电系功能统架构图通信单元功能各通信单元功能如下:WCCMS无线充电控制和管理服务器,负责对系统管理、IVU和CSU的认证,设备认证,充电管理以及电能计量。WCCMS应具备如下功能:1)完成对CSU和IVU的认证鉴权和通信安全管理;2)充电监测;3)计量处理;4)参与部分充电控制,如检查IVU用户标识和IVU设备标识是否匹配,CSU用户标识和CSU设备标识是否匹配等。CSU地面通信控制单元,完成地面系统信令控制,MS对地面系统,车辆系统对地面系统信令控制的通信通道功能。CSU应具备以下功能:控制PTC启动和停止对PrC线圈进行供电;PTC/PFC故障和异常事件检测;向IVU上报充电状态;和IVU之间转发PPC/PTC数据;检查原边线圈和副边线圈是否匹配。通信模式B时,CSU还应具备以下功能:1)MS通信;2)MS上报充电状态。c)IVU车载通信控制单元,实现无线充电车载部分的控制,通过和PPC完成信令交互,并和CSU完成交互。IVU应具备以下功能:1)负责与车辆系统和地面系统中CSU的通信;2)监测PPC/车辆控制系统故障以及异常事件;3)和CSU之间转发PPC/PTC数据;通信模式B时,IVU应提供CSU/WCCMS所需信息。IVU可提供用户进行无线充电控制和状态监控的人机界面。?-2012。通信接口无线充电系统应具有以下接口:a)Wi接口(可选)MS之间的接口,MS,主要功能包括IVU的注册、信息上报以及发起开始充电请求、保活。b)Wc接口MS之间的接口,主要功能包括CSU的注册、信息上报和保活,MS利用该接口向CSU发起充电命令。充电模式B时应建立Wc接口。c)Ci接口CSU和IVU之间的接口,包括两个逻辑接口:控制信令接口和数据接口。控制信令接口主要提供CSU和IVU之间的充电控制功能,数据接口提供包括IVU寻找CSU的IP地址,PTC和PPC之间数据通信的承载以及保活。d)其他接口车辆系统中IVU和PPC之间的接口是内部接口,可以采用比如CAN总线、SCI接口,也可以采用其他通信方式,本标准不做限定。地面系统中CSU和PTC之间的接口是内部接口,可以采用比如CAN总线接口,也可以采用其他通信方式,本标准不做限定。CSU、PTC和原边线圈之间的关系图2为CSU、PTC和原边线圈之间的关系示意图,一个CSU可以控制多个PTC,一个PTC只能由一个CSU进行控制。PTC可通过可控开关器件为一个指定的PrC线圈供电,PTC亦可通过设定好可控开关器件,同时为多个PrC线圈供电,可控开关器件的控制应由CSU执行。CSU、PTC和原边线圈之间的关系安全IVU/CSU应检查设备信息完整性,以防止被修改。WCCMS应对IVU/CSU进行用户鉴权和设备鉴权,以防止非授权用户或设备接入。IVU/MS之间的信令应进行完整保护和加密保护。IVU和CSU之间的控制信令应进行完整性保护和加密保护。IVU和CSU之间数据接口转发的PTC/PPC数据宜进行完整性保护。无线充电管理通信流程充电总体流程电动汽车无线充电系统的正常充电流程如图3所示,车载侧和地面侧设备的充电流程共4个状态,分别为准备、服务初始化、空载待机、能量传输。无线充电总体流程1)准备:地面/车载侧设备功率模块部分待机,等待指令下达后可进行能量传输,但通信连接未建立。该状态下,通信设备处于工作状态。2)服务初始化:服务初始化:各通信模块建立了通信连接,但能量未开始传输。该状态下,系统在完成地面、车载侧的兼容性检测、认证鉴权处理、对位检测等作业后进入空载待机状态。系统在对位检测时,如车辆侧提出要求也可发送与对位相关的信号。3)空载待机:系统进行地面、车载侧的兼容性检测、认证鉴权处理、对位检测已结束,但还未开始能量传输。系统完成能量传输前提条件的判断,等待执行能量传输指令。4)能量传输:接收到启动充电指令,根据车辆控制系统下达的充电指标执行能量传输;接收到停止充电指令,停止能量传输。建立通信连接后,车载、地面设备的信息交互应同步,保证充电流程安全执行。通信模式A的充电流程IVU初始化IVU向CSU发起注册,IVU注册之后,向CSU上报车辆系统信息。IVU初始化过程IVU发起充电IVU发起开始充电过程如Error!Referencesourcenotfound.。该过程用于IVU主动向CSU发起开始充电过程。开始充电过程开始充电过程为:1)IVU向CSU发起开始充电请求;2)CSU向IVU进行兼容性检测;3)CSU向IVU返回兼容性检测信息;4)兼容性检测通过,则CSU发起开始充电命令;5)当CSU检测到PTC状态变化,向IVU上报充电状态。在充电过程中,地面系统的PTC和车辆系统的PPC分别通过CSU和IVU的数据接口进行充电控制信令传递,同时CSU/IVU分别进行故障检测,当检测到故障的时候向IVU/CSU进行充电状态/车辆状态上报。CSU和IVU之间还应通过保活机制确保在线。启动充电的判断条件中应至少包括:兼容性检测;对齐判断;安全监控及诊断功能的工作。充电正常停止正常状态下IVU触发停止充电过程如图6所示。正常停止充电过程充电异常停止当IVU或CSU检测到故障(软件告警)或者PTC或PPC检测到硬件故障时,停止充电的过程如图7所示。异常停止充电过程通信模式A的充电过程注册过程IVU注册过程如图8。该过程用于IVU向CSU进行注册。IVU注册过程IVU注册过程为:1)IVU获取副边设备ID,并且与IVUID生成签名认证值。2)IVU向CSU发起注册请求,消息中包括IVU用户标识和副边设备ID,签名认证值。3)CSU通过签名认证值验证副边设备ID和IVUID的绑定关系,如果失败则返回注册响应,带有失败原因值。4)CSU向IVU发送鉴权认证请求消息,消息携带随机数。5)IVU根据随机数和用户密钥本地计算网络计算认证码,如果和CSU提供的网络计算认证码一致,则IVU对CSU认证成功;IVU根据随机数和用户密钥计算设备计算认证码,并在鉴权响应中将设备计算认证码返回给CSU。6)CSU判断设备计算认证码正确,则CSU认为对IVU认证成功,然后向IVU返回注册响应。IVU注册成功之后,主动上报车辆系统信息,当车辆进入车位之后,并上报车辆状态。注销过程(可选)IVU注销过程如图9。该过程用于IVU向CSU进行注销。CSU/IVU注销过程1)充电停止后,IVU向CSU发起注销请求,带有IVU用户标识。2)CSU删除上下文,包括其中的地面系统信息、充电状态或者车辆系统信息、车辆状态,然后向IVU返回注销响应。IVU车位标识上报过程IVU获取车位标识上报过程如图10中所示,该过程用于车驶入充电位后,获取车位标识信息,并向CSU上报。IVU和CSU匹配过程1)当充电汽车进入充电位之后,IVU通过读取充电位预配置的地面系统信息获取当前的车位标识,车位标识的获取可通过RFID设备实现。2)IVU将获取的车位标识信息发送给CSU。信息上报和查询CSU向IVU发起信息上报过程CSU向IVU发起充电状态信息上报过程如图11。在开始充电之后,该过程用于CSU直接向IVU发送充电状态。CSU向IVU发起信息上报过程1)CSU检测到PTC开始充电或者停止充电,向IVU发起信息上报过程,消息中带有充电状态信息。2)IVU向CSU返回状态信息上报响应。IVU向CSU发起信息查询过程IVU向CSU发起信息查询过程如Error!Referencesourcenotfound.。该过程用于车辆系统信息IVU主动向CSU发起查询地面系统信息或者充电状态。IVU向CSU发起信息查询过程1)IVU向CSU发起查询地面系统信息或者充电状态信息。2)CSU返回对应的信息。充电状态控制过程IVU发起开始充电过程IVU发起开始充电过程如Error!Referencesourcenotfound.。该过程用于IVU主动向CSU发起开始充电过程。IVU发起开始充电过程1)IVU向CSU发起开始充电请求,消息中带有车辆行驶模式和触发类型。2)CSU判断兼容性是否通过,如果通过,则CSU向IVU返回充电请求响应,IVU状态为等待状态。3)CSU发出充电指令,PTC执行开始充电。CSU发起停止充电过程CSU发起停止充电过程如Error!Referencesourcenotfound.。该过程用于CSU发起停止充电过程。车辆系统中的PPC可以主动通知PTC停止充电。