CN112532641A - 一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，报文包括伪头部、UDP头部和数据部分，其中伪头部携带了源IP和目的IP信息，UDP头部携带了源端口和目的端口信息，数据部分携带了业务类型数据；报文分为上行报文和下行报文，上行报文指由现场数据单元（FDU）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到数据接收存储子系统（DRSS），下行报文指由数据接收存储子系统（DRSS）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到现场数据单元（FDU），本发明采用UDP报文的形式，交互简单，消耗通信资源少。

Description

一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式
技术领域
本发明涉及充电桩领域，具体涉及一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
目前充电桩之间的交互报文采用的是TCP协议，其缺点在于需要消耗大量通信资源，交互繁琐，一旦出现数据丢包就会造成通讯终端，影响正常的充电进程。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，采用UDP报文的形式，具有交互简单，消耗通信资源少的优势。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，报文包括伪头部、UDP头部和数据部分，其中伪头部携带了源IP和目的IP信息，UDP头部携带了源端口和目的端口信息，数据部分携带了业务类型数据；
报文分为上行报文和下行报文，上行报文指由现场数据单元（FDU）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到数据接收存储子系统（DRSS）；
下行报文指由数据接收存储子系统（DRSS）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到现场数据单元（FDU）。
进一步的，所述上行报文和下行报文的前16字节为1bit（0）帧分割符加127bit伪随机同步码。
进一步的，所述上行报文和下行报文的最后两个字节为前所有字节的CRC16 的校验和，漏检率在1e-26以下。
进一步的，所述上行报文和下行报文中用户数据中字节序均采用little endian方式存储数据。
进一步的，所述上行报文的地址+数据为238字节。
进一步的，所述下行报文的地址+数据为102字节。
进一步的，所述下行报文还包括一个6字节的发送帧数码和一个2字节的延迟时间码。
进一步的，所述充电桩内部的指令码Op通过和发送方源地址、目的地址、目的端口7的不同值来指定包的用途，确定包内容的格式和包的发送目的；
所述包内容除了AD采样内容和现场数据单元（FDU）、交叉电源站（CPS）程序加载以外为固定5字节格式，即1字节内容标记+4字节内容名字和内容的定义。
进一步的，所述上行报文为现场数据单元（FDU）数据采集和交叉电源站（CPS）数据中转，和对下行报文的响应。上行报文帧结构256Bytes，上行速率32Mbps，每个帧报文时间为64us，每秒可发送15625帧数据，采用时间触发方式发送。
进一步的，所述下行报文为对现场数据单元（FDU），和交叉电源站（CPS）的控制、查询、和配置、加载程序，下行报文帧结构128Bytes，下行速率4Mbps，每个帧报文时间为257us，每秒可发送3891帧数据，采用时间触发方式发送。
本发明的有益效果是：和传统的充电桩使用TCP/IP协议相比，本发明不用担心充电过程中的报文中断或丢失问题（这里所说的中断和丢失仅限于短时中断和少量的丢失），即使出现短时的报文中断或报文丢失，其恢复连接后仍然可以保证充电桩的正常工作。
附图说明
图1为本发明报文格式；
图2为上行报文帧结构；
图3为下行报文帧结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
参考图1所示，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，报文包括伪头部、UDP头部和数据部分，其中伪头部携带了源IP和目的IP信息，UDP头部携带了源端口和目的端口信息，数据部分携带了业务类型数据；
报文分为上行报文和下行报文，上行报文指由现场数据单元（FDU）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到数据接收存储子系统（DRSS）；
下行报文指由数据接收存储子系统（DRSS）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到现场数据单元（FDU）。
参考图2和图3所示，可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，上行报文和下行报文的前16字节为1bit（0）帧分割符加127bit伪随机同步码。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，上行报文和下行报文的最后两个字节为前所有字节的CRC16 的校验和，漏检率在1e-26以下。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，上行报文和下行报文中用户数据中字节序均采用little endian方式存储数据。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，上行报文的地址+数据为238字节。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，下行报文的地址+数据为102字节。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，下行报文还包括一个6字节的发送帧数码和一个2字节的延迟时间码。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，充电桩内部的指令码Op通过和发送方源地址、目的地址、目的端口7的不同值来指定包的用途，确定包内容的格式和包的发送目的；
包内容除了AD采样内容和现场数据单元（FDU）、交叉电源站（CPS）程序加载以外为固定5字节格式，即1字节内容标记+4字节内容名字和内容的定义。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，上行报文为现场数据单元（FDU）数据采集和交叉电源站（CPS）数据中转，和对下行报文的响应。上行报文帧结构256Bytes，上行速率32Mbps，每个帧报文时间为64us，每秒可发送15625帧数据，采用时间触发方式发送。
可选的，一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，下行报文为对现场数据单元（FDU），和交叉电源站（CPS）的控制、查询、和配置、加载程序，下行报文帧结构128Bytes，下行速率4Mbps，每个帧报文时间为257us，每秒可发送3891帧数据，采用时间触发方式发送。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于：文包括伪头部、UDP头部和数据部分，其中伪头部携带了源IP和目的IP信息，UDP头部携带了源端口和目的端口信息，数据部分携带了业务类型数据；
报文分为上行报文和下行报文，上行报文指由现场数据单元（FDU）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到数据接收存储子系统（DRSS）；
下行报文指由数据接收存储子系统（DRSS）到交叉电源站（CPS）和交叉电源站（CPS）到现场数据单元（FDU）。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述上行报文和下行报文的前16字节为1bit（0）帧分割符加127bit伪随机同步码。
3.根据权利要求2所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述上行报文和下行报文的最后两个字节为前所有字节的CRC16 的校验和，漏检率在1e-26以下。
4.根据权利要求3所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述上行报文和下行报文中用户数据中字节序均采用little endian方式存储数据。
5.根据权利要求4所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述上行报文的地址+数据为238字节。
6.根据权利要求5所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述下行报文的地址+数据为102字节。
7.根据权利要求6所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述下行报文还包括一个6字节的发送帧数码和一个2字节的延迟时间码。
8.根据权利要求7所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述充电桩内部的指令码Op通过和发送方源地址、目的地址、目的端口7的不同值来指定包的用途，确定包内容的格式和包的发送目的；
所述包内容除了AD采样内容和现场数据单元（FDU）、交叉电源站（CPS）程序加载以外为固定5字节格式，即1字节内容标记+4字节内容名字和内容的定义。
9.根据权利要求8所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述上行报文为现场数据单元（FDU）数据采集和交叉电源站（CPS）数据中转，和对下行报文的响应，上行报文帧结构256Bytes，上行速率32Mbps，每个帧报文时间为64us，每秒可发送15625帧数据，采用时间触发方式发送。
10.根据权利要求9所述的一种充电桩内部模块连接的通信协议和报文格式，其特征在于，所述下行报文为对现场数据单元（FDU），和交叉电源站（CPS）的控制、查询、和配置、加载程序，下行报文帧结构128Bytes，下行速率4Mbps，每个帧报文时间为257us，每秒可发送3891帧数据，采用时间触发方式发送。
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