CN108124282B - 一种电动汽车bms与充电系统的通讯信息的传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，包括以下步骤：原始报文不重复缓存；对缓存的原始报文进行简化处理得到交互报文；本地存储交互报文或者通过无线网络将交互报文传输至充电数据监控平台；通过解读交互报文获取电动汽车充电过程信息。本发明通过不重复缓存电动汽车充电数据原始报文并由缓存的原始报文获取相应的交互报文，当将交互报文进行本地存储或者无线传输时，有效节省了电动汽车充电数据的存储成本或传输流量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，属于电动汽车充电技术领域。
背景技术
随着电动汽车和充电基础设施的推广和普及，充电过程数据的研究和分析受到了越来越多行业内专家的关注。因此，大量采集电动汽车充电过程数据对于基础数据研究有着重要的意义，而电动汽车的充电过程数据即为电池管理系统(BMS)与充电系统的通迅信息。
为实现大量采集电动汽车充电过程数据这一目的，目前采取的方法有以下两种：
1、本地存储充电过程数据：增加本地存储器件，实现对充电过程原始数据的大量存储。在该方法中，本地存储成本过高。
2、充电过程数据上传充电数据监控平台：增加数据无线传输流量，实现对充电过程原始数据的大量采集。在该方法中，无线传输流量费用过高。
因此，如何在节省数据存储和传输流量成本的前提下，大量采集电池管理系统与充电系统的通讯信息成为了本发明的研究内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，用于解决在大量采集电动汽车充电过程数据的过程中，节省数据存储或传输流量成本的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，包括以下方案：
方案一：包括以下步骤：
步骤1，原始报文不重复缓存；
步骤2，对缓存的所述原始报文进行简化处理得到交互报文；
步骤3，本地存储所述交互报文或者通过无线网络将所述交互报文传输至充电数据监控平台；
步骤4，通过解读所述交互报文获取充电过程信息。
方案二：在方案一的基础上，步骤2中得到交互报文的步骤如下：
步骤2-1，根据所述原始报文的CANID判断所述原始报文是否属于国标中规定的22种充电报文；
步骤2-2，若所述原始报文不属于已规定的22种充电报文，则清除整条报文，否则对所述原始报文进行简化处理。
方案三：在方案二的基础上，步骤2-2中，对所述原始报文简化处理的步骤如下：
(1)判别所述原始报文是否为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文；
(2)若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，清除原始报文0x1CECxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中除第7个字节以外的所有字节，保留该原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节；清除原始报文0x1CEBxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中的第1个字节，保留该原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节；否则，清除原始报文CANID中的第1个字节、第3个字节和第4个字节，保留该原始报文CANID中的第2个字节和DATA；
(3)若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，将任一帧原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节作为交互报文的CANID，将每一帧原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节按照原始报文接收时间的先后次序组合成交互报文的DATA；否则，将原始报文CANID中的第2个字节作为交互报文的CANID，将原始报文的DATA作为交互报文的DATA。
方案四、五、六：在方案一、二或三的基础上，步骤1中所述原始报文不重复缓存包括以下步骤：
步骤1-1，对当前时刻充电机接收/发送的原始报文的CANID和DATA与上一时刻充电机接收/发送的原始报文的CANID和DATA进行逐项比对；
步骤1-2，若前后两条报文的CANID和DATA均相同，则保留所述当前时刻报文、清除所述上一时刻报文；否则同时保留所述当前时刻和上一时刻报文。
方案七、八、九：在方案一、二或三的基础上，步骤4中所述解读交互报文的方式为直接读取法，包括：首先读取交互报文帧数，然后按照交互报文CANID、报文发送时间和报文DATA的顺序循环读取，根据所获得的交互报文的CANID和对应原始报文的对应关系得出充电过程的数据内容，所述交互报文帧数占2个字节，所述交互报文CANID占2个字节，所述交互报文发送时间占4个字节，所述交互报文DATA占对应原始报文DATA有效字节数个字节。
方案十、十一、十二：在方案一、二或三的基础上，步骤4中所述解读交互报文的方式为自动解析法，包括：根据交互报文的格式和内容以及交互报文的CANID和对应原始报文的对应关系，通过本地或充电数据监控平台的自动处理，直接得出充电过程的数据内容。
本发明的有益效果是：通过对充电数据原始报文不重复缓存，并对存储的原始报文进行简化处理得到交互报文，最后通过存储或者发送该交互报文来获取充电数据，有效节省了电动汽车充电数据存储或传输流量的成本。
附图说明
图1是电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法的流程图；
图2是原始报文不重复缓存的流程图；
图3是由原始报文获取交互报文的流程图；
图4是本实施例中充电数据的交互报文；
图5是根据交互报文所获得的电动汽车充电过程中的数据内容1；
图6是根据交互报文所获得的电动汽车充电过程中的数据内容2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1给出了电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法的流程图，具体包括以下步骤：
步骤1，原始报文不重复缓存。
图2给出了充电过程数据原始报文不重复缓存的流程图，电动汽车的电池管理系统(BMS)与充电系统进行信息交互，充电机对充电过程原始报文进行对比操作，进而实现不重复缓存，充电机将当前时刻接收/发送的原始报文的CANID和DATA(数据项)与上一时刻接收/发送的原始报文CANID和DATA逐项进行比对，共有两种情况：
a)若前后两条报文CANID和DATA均相同，则保留该时刻报文、清除上一时刻报文；
b)若前后两条报文CANID和DATA不完全相同，则同时保留该时刻和上一时刻报文。
对于充电机接收/发送的第一条报文，由于上一时刻报文为空，则当第一条报文与“空”进行比对时，CANID和DATA均不相同，则第一条报文保留。
步骤2，对缓存的原始报文进行简化处理得到交互报文。
其中，充电机接收/发送的原始报文的CANID包含的基本内容为优先权、参数组编号PGN的第2个字节、源地址和目标地址(参考GB/T 27930-2015第6.2条协议数据单元)。在国标规定的充电机CAN网络上仅存在如表1所示的22种报文(见GB/T 27930-2015第9条“报文分类”)，即非车载充电机与电池管理系统的通信报文共有22种。从表1中原始报文的PGN可观察出：在充电机CAN网络存在的22种报文中，除多包报文BRM、BCP和BCS以外，各个报文PGN相互之间的唯一区别为PGN的第2个字节，即原始报文CANID的第2个字节。若原始报文的CANID为0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx，即可判断此报文为多包报文BRM、BCP或BCS，依据SAEJ1939-21“传输协议功能”对多包数据传输规则的相关规定：
在原始多包报文中，0x1CECxxxx数据帧DATA的第7个字节为该原始多包报文PGN的第2个字节，即该原始多包报文PGN的第2个字节与0x1CECxxxx数据帧DATA的第7个字节相同；0x1CEBxxxx数据帧DATA的第1个字节为序列号，剩余7个字节为消息包数据，即CANID为0x1CEBxxxx报文的数据帧DATA的有效字节为第2个字节至第8个字节。
表1
为节约存储空间或者减小数据传输流量，对充电过程数据原始报文进行简化和处理得出交互报文，具体处理流程如图3所示：
步骤2-1，根据本地已缓存原始报文的CANID判断该原始报文是否属于国标中规定的22种充电报文，即该报文是否为国标中规定的22种充电报文其中的一种。
步骤2-2，若该原始报文不属于已规定的22种充电报文，则清除整条报文，即清除该报文的CANID和DATA，否则对该原始报文进行简化处理，步骤如下：
(1)判别原始报文是否为多包报文，即判断原始报文的CANID是否包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx。
(2)若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，清除原始报文0x1CECxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中除第7个字节以外的所有字节，保留该原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节；清除原始报文0x1CEBxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中的第1个字节，保留该原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节；否则，清除原始报文CANID中的第1个字节、第3个字节和第4个字节，保留该原始报文CANID中的第2个字节以及DATA中所有字节。
(3)若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，将任一帧原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节作为交互报文的CANID，即任取一帧0x1CECxxxx的DATA的第7个字节作为交互报文的CANID，将每一帧原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节按照原始报文接收时间的先后次序组合成交互报文的DATA；否则，将原始报文CANID中的第2个字节作为交互报文的CANID，将原始报文的DATA作为交互报文的DATA。
依据SAE J1939-21“传输协议功能”对多包数据传输规则的相关规定以及多包报文(BRM、BCP和BCS)的数据长度的规定，BRM需发送2帧0x1CECxxxx和6帧0x1CEBxxxx，BCP和BCS均需发送2帧0x1CECxxxx和2帧0x1CEBxxxx。由于每帧原始报文的CANID均占4字节，数据DATA均占8字节，那么每种原始报文与所获得的原始报文的交互报文相比可知：
BRM的交互报文的CANID相较BRM可节省31个字节(8帧×4字节-1帧×1字节)，数据DATA相较BRM可节省22个字节(6帧×1字节+2帧×8字节)；
BCP/BCS的交互报文的CANID相较BCP/BCS可节省15个字节(4帧×4字节-1帧×1字节)，数据DATA相较BCP/BCS可节省18个字节(2帧×1字节+2帧×8字节)；
22中充电报文中除多包报文外的其他报文的交互报文的CANID相较其他报文可节省3个字节(1帧×4字节-1帧×1字节)，数据DATA字节数等于对应原始报文数据DATA字节数。
由上述分析可知，交互报文相较原始多包报文至少可节省33个字节，相较非多包报文可节省3个字节。当然，上述原始报文不包含已清除的干扰帧和其他不相关数据帧。
在本实施例中，电动汽车BMS与充电系统的进行通信，最终所获得的充电数据的交互报文的部分内容如图4所示。
步骤3，经过缓存处理得出的交互报文可存储本地(非车载充电机或电动汽车)或通过无线网络传输至充电数据监控平台，其中充电数据监控平台是指充电机监控平台或电动汽车监控平台。
步骤4，通过解读本地存储或者是传输到充电数据监控平台的交互报文，即可获取电动汽车的充电过程信息。其中，通过交互报文来获取充电过程数据的方式如下所示：
1)直接读取：交互报文的直接读取方式如表2所示，首先读取交互报文的总帧数，然后按照每帧交互报文CANID、交互报文发送时间和交互报文DATA的顺序循环读取，也就是，以交互报文CANID、报文发送时间和报文DATA作为一个周期，进行循环读取。其中，交互报文的帧数占前2个字节，后面所有字节按照交互报文CANID(2个字节)、交互报文发送时间(4个字节)和交互报文数据DATA(原始报文DATA的有效字节数)的次序循环。
表2
根据表1中原始报文CANID和交互报文CANID的对照关系、原始报文有效DATA和交互报文DATA的顺序关系，即可依次解读出原始报文CANID和原始报文有效DATA。在表1所示的三种多包报文中，由于0x1CEC56F4为多包报文发送的请求帧、0x1CECF456为多包报文发送的应答帧，对于充电数据的还原性而言，解析0x1CEC56F4和0x1CECF456的DATA无任何意义，仅需解析多包报文数据帧0x1CEB56F4的数据DATA即可。由交互报文直接读取出对应原始报文的具体示例如下：
对于表3中给出的多帧交互报文的数据内容，根据交互报文与对应原始报文的CANID以及DATA的对照关系所得出的原始报文的数据内容如表4所示。
表3
表4
2)交互报文自动解析：根据交互报文的格式和内容以及交互报文的CANID和对应原始报文的对应关系，通过本地或充电数据监控平台的自动处理，直接得出充电过程的数据内容。
根据图4中交互报文的数据内容和表1中原始报文CANID的对应关系，参考GB/T27930-2015第10条“报文格式和内容”，通过本地或充电数据监控平台的自动处理，直接得出电动汽车充电过程中的各种数据内容，具体实现效果如图5和图6所示。
Claims (4)
1.一种电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，原始报文不重复缓存；
步骤2，对缓存的所述原始报文进行简化处理得到交互报文；
步骤3，本地存储所述交互报文或者通过无线网络将所述交互报文传输至充电数据监控平台；
步骤4，通过解读所述交互报文获取充电过程信息；
步骤2中得到交互报文的步骤如下：
步骤2-1，根据所述原始报文的CANID判断所述原始报文是否属于国标中规定的22种充电报文；
步骤2-2，若所述原始报文不属于已规定的22种充电报文，则清除整条报文，否则对所述原始报文进行简化处理；
步骤2-2中，对所述原始报文简化处理的步骤如下：
(1)判别所述原始报文是否为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文；
(2)若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，清除原始报文0x1CECxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中除第7个字节以外的所有字节，保留该原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节；清除原始报文0x1CEBxxxx的CANID中的所有字节以及DATA中的第1个字节，保留该原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节；否则，清除原始报文CANID中的第1个字节、第3个字节和第4个字节，保留该原始报文CANID中的第2个字节和DATA；
(3) 若原始报文为CANID包括0x1CECxxxx和0x1CEBxxxx的多包报文，将任一帧原始报文0x1CECxxxx的DATA的第7个字节作为交互报文的CANID，将每一帧原始报文0x1CEBxxxx的DATA的第2至8个字节按照原始报文接收时间的先后次序组合成交互报文的DATA；否则，将原始报文CANID中的第2个字节作为交互报文的CANID，将原始报文的DATA作为交互报文的DATA。
2.根据权利要求1所述的电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，其特征在于，步骤1中所述原始报文不重复缓存包括以下步骤：
步骤1-1，对当前时刻充电机接收/发送的原始报文的CANID和DATA与上一时刻充电机接收/发送的原始报文的CANID和DATA进行逐项比对；
步骤1-2，若前后两条报文的CANID和DATA均相同，则保留所述当前时刻报文、清除所述上一时刻报文；否则同时保留所述当前时刻和上一时刻报文。
3.根据权利要求1所述的电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，其特征在于，步骤4中所述解读交互报文的方式为直接读取法，包括：首先读取交互报文帧数，然后按照交互报文CANID、报文发送时间和报文DATA的顺序循环读取，根据所获得的交互报文的CANID和对应原始报文的对应关系得出充电过程的数据内容，所述交互报文帧数占2个字节，所述交互报文CANID占2个字节，所述交互报文发送时间占4个字节，所述交互报文DATA占对应原始报文DATA有效字节数个字节。
4.根据权利要求1所述的电动汽车BMS与充电系统的通讯信息的传输方法，其特征在于，步骤4中所述解读交互报文的方式为自动解析法，包括：根据交互报文的格式和内容以及交互报文的CANID和对应原始报文的对应关系，通过本地或充电数据监控平台的自动处理，直接得出充电过程的数据内容。
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