CN113147487B - 一种电动交通工具充电适配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动交通工具充电适配方法，包括如下步骤：S1.车辆进入充电站进行充电，本地充电系统对车辆进行标准兼容检测，判断是否符合新国标或老国标的充电标准；S2.本地充电系统按照2015国标协议进入充电握手协议对接，若车辆回复握手报文，则后续按照2015国标协议进行充电适配；S3.若车辆不回复握手报文，则在充电过程中按照2011国标协议进入车辆辨识阶段CRM进行充电适配；S4.若出现充电桩无法适配车辆进行正常充电时，云平台系统对现场异常状态数据进行获取；S5.云平台系统对获取的异常状态数据进行数据分析。本发明解决了目前车充适配出现问题时，现有解决方式存在耗时长，人员对接复杂，设备长期处于无法使用状态，车辆无法及时充电的问题。

Description

一种电动交通工具充电适配方法
技术领域
本发明涉及电动交通工具技术领域、充电技术领域，更具体地涉及一种电动交通工具充电适配方法。
背景技术
伴随着电动汽车的普及，电动汽车品牌的日益增多，充电协议上存在新老两种推荐性国家标准(GB/T27930—2011/和GB/T27930—2015)，甚至也存在国标外的特殊协议。随着电动车的智能化发展，车辆系统性的升级频次逐渐增多，加上车辆电池管理系统的管理水平参差不齐，往往造成车辆与充电设备无法适配，无法正常充电。
目前车充适配出现问题时，需要客户邀约车企、充电桩企业技术人员现场进行数据协议对接，现场进行数据报文的获取，分析优化协议，多次调试才能达到车辆可正常充电的效果。但往往在实施过程中前往现场的人员对充电协议一知半解，无研发基础，现场人员与专业研发工程师来回沟通交涉，协议对接完成后还需进行设备升级，如此反复，导致处理流程复杂、耗时长，影响客户体验。因此，有必要提供一种电动交通工具充电适配方法，以克服上述问题。
发明内容
本发明提供了一种电动交通工具充电适配方法，以解决目前车充适配出现问题时，现有解决方式存在耗时长，人员对接复杂，设备长期处于无法使用状态，车辆无法及时充电的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电动交通工具充电适配方法，包括如下步骤：
步骤S1.车辆进入充电站进行充电，客户启动充电后，本地充电系统根据程序逻辑对车辆进行标准兼容检测，判断是否符合新国标或老国标的充电标准，实施相对应的标准进行充电握手对接；
步骤S2.本地充电系统按照国标协议(GB/T 27930—2015)进入充电握手协议对接，并请求车辆回复握手报文，若车辆回复握手报文，则后续按照国标协议(GB/T27930—2015)进行充电适配；
步骤S3.若车辆不回复握手报文，则判断为另一国标协议(GB/T 27930—2011)，在充电过程中按另一国标协议(GB/T 27930—2011)进入车辆辨识阶段CRM进行充电适配；
步骤S4.若出现充电桩无法适配车辆进行正常充电时，云平台系统通过集控装置与充电设备模块间接连接，对现场异常状态数据进行获取；
步骤S5.云平台系统对获取的异常状态数据进行数据分析，分析过程如下：
对比同类车型数据库的充电状态，根据车辆数据库展现的此车型的充电数据状态，进行车辆问题判断；
通过记录的车辆充电异常点进行读取分析，查看异常点出现在哪个阶段。
进一步地，步骤S3中，若车辆不回复握手报文，辨识阶段车辆也不作回复，则根据国标协议标准做充电超时报文输出，上传云平台系统不允许进行充电。
进一步地，本地充电系统的can存储装置会对充电过程的车桩交互数据进行存储。
进一步地，can存储装置接入功率分配单元PDU与车辆数据交互通讯线路并实时获取通讯信息，将通讯数据上传至云平台系统进行记录。
进一步地，云平台系统通过与集控装置的有效连接，实时获取本地充电系统的充电数据，对于不同车型的充电数据，进行云存储归档，形成车辆充电的大数据。
进一步地，云平台系统通过获取的本地充电系统的充电数据，进行车型判定，记录车型的充电信息。
进一步地，云平台系统根据大量的某种车型的充电数据形成车辆充电的数据库，并形成充电曲线S。
进一步地，云平台系统根据某种车型的充电曲线S1以及充电桩输出功率曲线S2，形成可波动的范围值F。
进一步地，步骤S5中，云平台系统根据车辆在充电过程中上传的充电状态信息，与同类的车型在云平台系统形成的可波动范围值F进行比对，如超出范围值，则判断车辆充电异常，停止进行充电。
进一步地，步骤S5中，云平台系统实时获取车辆与充电桩的交互信息，在读取到异常点时进行停止充电。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的电动交通工具充电适配方法通过依托本地充电系统，实现程序协议为标准新老国标的兼容模式，同时依托云平台系统，实现本地数据采集，解决实现车辆充电适配问题，可轻松远程截取车充数据，在线上进行协议对接，耗时短，效率高，减少人员现场处理问题的频次，极大提升现场运维效率，降低成本；解决了目前车充适配出现问题时，现有解决方式存在耗时长，人员对接复杂，设备长期处于无法使用状态，车辆无法及时充电的问题。
附图说明
图1为本发明的一种电动交通工具充电适配方法的方法步骤示意图。
图2为本发明的一种电动交通工具充电适配方法的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图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。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
请参阅图1至图2，图中所示者为本发明所选用的实施例结构，此仅供说明之用，在专利申请上并不受此种结构的限制。
实施例一
如图1和图2所示，一种电动交通工具充电适配方法，包括如下步骤：
步骤S1.车辆进入充电站进行充电，客户启动充电后，本地充电系统根据程序逻辑对车辆进行标准兼容检测，判断是否符合新国标或老国标的充电标准，实施相对应的标准进行充电握手对接；
步骤S2.本地充电系统按照国标协议(GB/T 27930—2015)进入充电握手协议对接，并请求车辆回复握手报文，若车辆回复握手报文，则后续按照国标协议(GB/T27930—2015)进行充电适配；
步骤S3.若车辆不回复握手报文，则判断为另一国标协议(GB/T 27930—2011)，在充电过程中按另一国标协议(GB/T 27930—2011)进入车辆辨识阶段CRM进行充电适配；
步骤S4.若出现充电桩无法适配车辆进行正常充电时，云平台系统通过集控装置与充电设备模块间接连接，对现场异常状态数据进行获取；
步骤S5.云平台系统对获取的异常状态数据进行数据分析，分析过程如下：
对比同类车型数据库的充电状态，根据车辆数据库展现的此车型的充电数据状态，进行车辆问题判断；
通过记录的车辆充电异常点进行读取分析，查看异常点出现在哪个阶段。
步骤S3中，若车辆不回复握手报文，辨识阶段车辆也不作回复，则根据国标协议标准做充电超时报文输出，上传云平台系统不允许进行充电。
本地充电系统的can存储装置会对充电过程的车桩交互数据进行存储。
can存储装置接入功率分配单元PDU与车辆数据交互通讯线路并实时获取通讯信息，将通讯数据上传至云平台系统进行记录。
云平台系统通过与集控装置的有效连接，实时获取本地充电系统的充电数据，对于不同车型的充电数据，进行云存储归档，形成车辆充电的大数据。
云平台系统通过获取的本地充电系统的充电数据，进行车型判定，记录车型的充电信息。
云平台系统根据大量的某种车型的充电数据形成车辆充电的数据库，并形成充电曲线S。
云平台系统根据某种车型的充电曲线S1以及充电桩输出功率曲线S2，形成可波动的范围值F。
步骤S5中，云平台系统根据车辆在充电过程中上传的充电状态信息，与同类的车型在云平台系统形成的可波动范围值F进行比对，如超出范围值，则判断车辆充电异常，停止进行充电。
步骤S5中，云平台系统实时获取车辆与充电桩的交互信息，在读取到异常点时进行停止充电。
实施例二
实施例二为实施例一的进一步优化。
本地充电系统包括充电设备模块、can存储装置和集控装置，云平台系统包括数据采集模块、车辆数据库模块和远程升级模块，集控装置与云平台系统无线连接，集控装置用于负责与云平台系统建立连接并负责收集本地充电数据；充电设备模块用于负责车辆充电功能的实现；can存储装置用于负责实现对充电设备与车辆交互数据的存储；数据采集模块用于负责远程对接集控装置获取的本地充电数据；车辆数据库模块用于负责收集整理各类车型的充电数据；远程升级模块用于负责通过平台对充电设备模块进行程序升级。
本发明通过远程升级模块对充电设备模块进行程序升级，使程序可以兼容新老国标协议，集控装置采集充电数据，在本地充电系统加装can存储装置，存储本地充电数据。通过集控装置与云平台系统进行网络连接，实现云平台系统对本地充电系统的控制。云平台系统通过集控装置与本地充电系统的网络连接实现对本地充电数据的采集，以及车辆实时充电数据的获取，并在云平台系统内进行记录整理成各车型的数据库。
当车辆进入本地充电系统进行充电，当客户启动充电后：
1、本地充电系统根据程序逻辑对车辆进行标准兼容检测，是否符合新或老国标充电标准，实施相对应的标准进行充电握手对接。本地充电系统的功率分配单元模块PDU，通过国标接口充电枪与车辆电池充电接口进行连接，采用标准国标协议进行充电适配握手CHM，首先充电设备模块按照GB/T 27930—2015国标进入充电握手协议对接，车辆回复握手报文，则后续按照GB/T 27930—2015国标协议进行充电适配。如车辆不进行握手回复,则判断为GB/T 27930—2011国标协议，在充电过程中按照GB/T 27930—2011国标协议进入车辆辨识阶段CRM进行充电适配。如充电握手与辨识阶段车辆均不作回复，根据国标协议标准做充电超时报文输出，上传云平台系统不允许进行充电。
2、本地充电系统的can存储装置会对充电过程中的车与充电设备模块的交互数据进行存储。
本地can存储装置模块通过功率分配单元PDU接入车辆数据交互通讯线路，实时获取通讯信息，集控装置将通讯数据上传至云平台系统进行记录。在充电过程中对不同的协议数据进行记录，协议数据如：最高允许充电总电压、BMS通信协议版本号、电池类型、整车动力蓄电池额定容量、整车动力蓄电池额定总电压、单体动力蓄电池最高允许充电电压、最高允许充电电流、动力蓄电池标称总能量、最高允许充电总电压、最高允许温度、整车动力蓄电池电荷状态、整车动力蓄电池当前电池电压、电压需求、电流需求、充电模式、充电电压测量值、充电电流测量值、最高单体动力蓄电池电压及组号、当前电荷状态、估算剩余充电时间、最高单体动力蓄电池电压所在编号、最高动力蓄电池温度、最高温度监测点编号、最低动力蓄电池温度、最低动力蓄电池温度检测点编号、单体动力蓄电池过高/过低、整车动力蓄电池电荷状态过高/过低、动力蓄电池充电过流、动力蓄电池温度过高、动力蓄电池绝缘状态、动力蓄电池组输出连接器状态、充电允许、BMS中止充电原因、BMS中止充电故障原因、BMS中止充电错误原因、中止电荷状态、动力蓄电池单体最低电压、动力蓄电池单体最高电压、动力蓄电池最低温度、动力蓄电池最高温度等，将获取的充电数据通过集控装置上传至云平台系统。
3、云平台系统可通过与集控装置的有效连接，对本地充电系统的充电数据实时获取，对于不同车型的充电数据，进行云存储归档，形成车辆充电的大数据。云平台系统通过上传的信息，进行车型判定或通过车辆客户做的车辆认证，记录车型的充电信息。根据大量的某车型的充电数据形成车辆充电的数据库并形成充电曲线S。根据某车型的大量充电曲线S1，以及充电设备模块输出曲线S2，形成可波动的范围值F。
充电设备模块输出曲线S2：在充电过程中获取充电机会进行能量的输出(电压或电流)，充一次电量SOC，例如从30％到100％的过程中实时监测充电设备模块的输出，形成一个充电设备模块输出曲线S2的曲线。
F:根据同一种车型，在平台形成的多次充电数据曲线，在不同的剩余电量SOC状态下，曲线之间也会形成差异，在取大多数车辆充电所形成的差异值为一个正常的范围值作为参考，这个差值，就是可波动的F值。或者是在正常形成的充电曲线，取安全范围值的百分比作为安全阀值，这个安全阀值就是可波动的F值。
4、若出现充电桩无法适配车辆进行正常充电时，可通过集控装置与云平台系统连接，云平台系统对现场异常状态数据进行获取。云平台系统或运维工程师对获取的异常状态进行数据分析：
①对比同类车型充电的数据库的充电状态，根据车辆数据库展现的此车型的充电数据状态，进行车辆问题判断。车辆在充电过程中根据上传的充电数据，与同类的车型在云平台系统形成的可波动范围值F进行比对，如超出范围值，则判断车辆充电异常，停止进行充电。同时把该对比的异常点记录在云平台系统并以工单的形式传送至场站运维人员。进行相关设备检查，若设备异常则进行设备修复。若无异常，则通知车主进行车辆检查。例如：在车辆数据库中某车型在大数据下充满电时的单体最高电压为平均3.6V，波动范围±0.5V，但此次获取的异常充电车辆充电数据中，单体电压达到了4.2V，已经远超过正常的状态值。可判断车辆单体异常导致了此次充电异常，可告知客户进行车辆电池维护检修，解决车辆充电异常问题。
②查看异常点出现在哪个阶段。云平台系统实时获取车辆与充电设备模块的交互数据，在读取到异常点时停止充电。在对异常点进行分析，车端传输数据点异常，则通过客户联系车企进行问题定位并进行车辆维护；充电设备模块传输数据异常，则传递工单给运维人员进行设备检修。如：车辆充电中需进行数据交互，在交互数据中存在相互辨识、电池充电参数、充电机充电参数、充电状态、充电能力等等的报文信息，对获取的异常状态报文进行排查，发现在交互过程中收到车辆电池的充电参数里最高的允许充电电压为0。则此数据存在异常，需进行车辆BMS程序优化，对接车辆厂家进行程序重新烧录解决车辆无法充电问题。
③对于非标准协议的车辆充电适配，由车辆厂家技术人员提供车辆的非标协议，现场在车辆进行充电时通过远程获取集控装置收集的交互数据，研发工程师根据协议标准进行本地程序优化；在车辆充电过程中获取到了非标以外的数据类型，则进行数据记录；根据现场实际充电情况，车辆正常充电不影响国标协议交互行为，则默认为正常。如在国标信息交互过程中，出现无法辨识信息，影响正常国标协议的交互，则记录并停止充电。通过工程研发人员对接车辆厂家了解非标协议内容，对协议进行针对性的优化措施。优化后的协议通过云平台系统下发本地充电系统进行设备侧的升级，即通过远程升级模块对充电设备模块进行程序升级，进而解决此类因协议导致车辆充电无法适配的问题。
以上所述实施例是用以说明本发明，并非用以限制本发明，所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。
由以上详细说明，可使本领域普通技术人员明了本发明的确可达成前述目的，实已符合专利法的规定。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电动交通工具充电适配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1.车辆进入充电站进行充电，客户启动充电后，本地充电系统根据程序逻辑对车辆进行标准兼容检测，判断是否符合新国标或老国标的充电标准，实施相对应的标准进行充电握手对接；
步骤S2.本地充电系统按照国标协议进入充电握手协议对接，并请求车辆回复握手报文，若车辆回复握手报文，则后续按照国标协议进行充电适配；
步骤S3.若车辆不回复握手报文，则判断为另一国标协议，在充电过程中按照另一国标协议进入车辆辨识阶段CRM进行充电适配;
步骤S4.若出现充电桩无法适配车辆进行正常充电时，云平台系统通过集控装置与充电设备模块间接连接，对现场异常状态数据进行获取；
步骤S5.云平台系统对获取的异常状态数据进行数据分析，分析过程如下：
对比同类车型数据库的充电状态，根据车辆数据库展现的此车型的充电数据状态，进行车辆问题判断；
通过记录的车辆充电异常点进行读取分析，查看异常点出现在哪个阶段；
云平台系统通过与集控装置的有效连接，实时获取本地充电系统的充电数据，对于不同车型的充电数据，进行云存储归档，形成车辆充电的大数据；
云平台系统通过获取的本地充电系统的充电数据，进行车型判定，记录车型的充电信息；
云平台系统根据大量的某种车型的充电数据形成车辆充电的数据库，并形成充电曲线S1；
云平台系统根据某种车型的充电曲线S1以及充电桩输出功率曲线S2，形成可波动的范围值F；
步骤S5中，云平台系统根据车辆在充电过程中上传的充电状态信息，与同类的车型在云平台系统形成的可波动范围值F进行比对，如超出范围值，则判断车辆充电异常，停止进行充电；
步骤S5中，云平台系统实时获取车辆与充电桩的交互信息，在读取到异常点时进行停止充电；
对比同类车型充电的数据库的充电状态，根据车辆数据库展现的此车型的充电数据状态，进行车辆问题判断；
车辆在充电过程中根据上传的充电数据，与同类的车型在云平台系统形成的可波动范围值F进行比对，如超出范围值，则判断车辆充电异常，停止进行充电；同时把该对比的异常点记录在云平台系统并以工单的形式传送至场站运维人员；
进行相关设备检查，若设备异常则进行设备修复；
若无异常，则通知车主进行车辆检查。
2.如权利要求1所述的一种电动交通工具充电适配方法，其特征在于，步骤S3中，若车辆不回复握手报文，辨识阶段车辆也不作回复，则根据国标协议标准做充电超时报文输出，上传云平台系统不允许进行充电。
3.如权利要求1所述的一种电动交通工具充电适配方法，其特征在于，本地充电系统的can存储装置会对充电过程的车桩交互数据进行存储。
4.如权利要求3所述的一种电动交通工具充电适配方法，其特征在于，can存储装置接入功率分配单元PDU与车辆数据交互通讯线路并实时获取通讯信息，将通讯数据上传至云平台系统进行记录。
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