原创 会充电的CANoe-赋能新能源汽车,高效完成即插即充(PnC)智能充电功能测试

2024-5-17 12:12 131 3 3 分类: 汽车电子

ISO 15118-2标准中描述的PnC功能,可以实现插枪即充电,识别、计费信息、充电参数都通过高级别通信在EV和EVSE之间自动交换。简化了电动汽车的充电过程,提高了用户体验,为电动汽车行业带来了更智能、更便捷的充电解决方案。



然而,电动汽车和充电站之间要实现自动通信和计费,必须交换大量的敏感数据,如个人数据、支付细节等。为了确保通信安全无误,PnC功能在公钥基础设施(PKI)中使用传输层安全协议(TLS)进行加密。也就是用了双重验证机制,在传输层,使用TLS 1.2 及更高版本加密传输层上的通信通道。在应用层,基于XML的数字签名和PKI用于验证发送者的真实性和某些交换消息的完整性。

为了开发智能充电技术,我们需要对PnC相关功能进行测试和验证,包括计费流程、安全认证和数据传输等。


图示为PnC模式下,EV与EVSE交互过程


Vector工具包括:

测试硬件:VT system-仿真EV/EVSE,访问CP、PP信号等

测试执行:CANoe以及Option.Ethernet、SmartCharging-充电系统分析、仿真和测试等

测试设计:CANoe Test Package EV on vTESTstudio-标准的测试用例库,可以在vTESTstudio中编写修改




PnC测试关键步骤:

  1. 搭建仿真和测试环境

配置SCC_ChargePoint.vmodule和TCP/IP协议栈,用户可以直接基于CANoe提供的示例工程开发。



  1. Security相关配置

打开测试平台CANoe->Simulation->Security Configuration,在TLS and IPSec选项卡处关联PKI,CANoe根据ISO15118-2中的命名和结构提供了符合ISO 15118的PKI,并且可以使用 Vector Security Manager进行证书管理。



  1. EV内部安装数字证书

用户可以打开Vector提供的PKI(安装CANoe时,会自动安装PKI,路径:%ProgramData% \Vector\Security Manager\PKI),用户需要给EVCC刷新3个文件,OEM证书和密钥、V2G根证书,以SmartCharging Default PKI为例,文件分别为:

OEMProvCertA_X_cert.cer

OEMProvCertA_X_key.pem

V2GRoot_X_cert.cer


在xxx_SCC_ChargePoint.xml文件中指定证书


当EV连接到充电设备时,充电设备会验证EV内部的数字证书,然后根据其授权等级来决定是否允许充电。所以充电设备的XML配置必须与Vector Security Manager中的Name字段所提供的证书名称相匹配,以便使充电设备能够对EV进行身份验证和授权管理。


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完成相关配置后,我们可以使用Panel(CANoe提供的GUI),只需要勾选PnC Active选项激活PnC功能,通过Trace窗口分析基于合同的付款方式(即插即充)的充电流程以及证书安装和证书更新流程等。


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欧标充电测试包CANoe Test Package EV支持DIN 70121/ISO 15118,用户可以根据被测系统(SUT)的功能和实现特性选择相关测试用例组,此功能通过变体特性来实现。另外用户也可以点击Open Test Design图标进入到vTESTstudio查看具体的测试设计。



总结

利用Vector工具链,我们可以测试基于ISO 15118-2充电通信标准的即插即用(PnC)功能,并且可以很轻松地仿真充电基础设施和公钥基础设施(PKI)中所有对象的行为,验证并确保充电过程的稳健性。

扩展:针对CCS系统,CANoe支持ISO15118-20规定的新的能源传递方式BPT特性,欧标充电桩的测试包CANoe Test Package EVSE也新增ISO15118-20的测试脚本(Vector开发)。针对于ISO15118-20,大家可以参考往期文章《智能充电未来之路:ISO 15118-20的关键角色》,该文章中介绍了ISO15118-20新增功能以及CANoe提供的测试工程。

北汇信息紧跟新能源发展方向,结合多年测试经验,从客户的角度出发在实践中不断优化测试方案,同时作为Vector中国的合作伙伴,得益于Vector中国的大力支持,不断将充电功能的测试运用到实际中。北汇信息愿为各OEM提供VCU、BMS、Inverter、OBC、EVCC测试等解决方案,为中国电动车行业的发展增砖添瓦。

作者: 北汇信息, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3998886.html

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