本發(fā)明涉及充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)，尤其涉及一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

充電樁其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑（公共樓宇、商場(chǎng)、公共停車場(chǎng)等）和居民小區(qū)停車場(chǎng)或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動(dòng)汽車充電。

在現(xiàn)有技術(shù)下，充電樁存在如下的問題：

首先，現(xiàn)有充電樁與電動(dòng)汽車之間通訊報(bào)文都沒有記錄，在產(chǎn)生對(duì)電池過充、充電不足、報(bào)文超時(shí)等問題時(shí)無法提供有力說明；

其次，充電樁分散，無法及時(shí)了解充電樁的使用狀態(tài)，雖然可以使用物聯(lián)網(wǎng)等專用的直流充電樁管控系統(tǒng)，但從小區(qū)域、及時(shí)性、大數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)上傳等還是無法滿足，主要由于直流充電樁與物聯(lián)網(wǎng)往往通過4G等無線方式通訊，在數(shù)據(jù)上往往進(jìn)行縮減，所以不能全面的反映真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況；

最后，從實(shí)際可維護(hù)性方面，充電樁在使用過程中，往往要對(duì)一些策略性的方案進(jìn)行后期優(yōu)化升級(jí)，通過4G遠(yuǎn)程無線方式可能性不大，而且無線環(huán)境通斷對(duì)升級(jí)往往影響比較大；人員維護(hù)時(shí)往往需要啟動(dòng)充電樁強(qiáng)電來提供內(nèi)部工作電源，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看故障、升級(jí)時(shí)，有一定的觸電危險(xiǎn)，不安全、不方便、不快捷等。

針對(duì)以上存在的問題，同時(shí)為了解決充電樁集中管理調(diào)試需要，提供本發(fā)明中的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)及其使用方法，提供了充電樁的CAN歷史報(bào)文，并且將多個(gè)充電樁的信息系統(tǒng)連接在一起，從而集中處理充電樁的各種系統(tǒng)信息和歷史報(bào)文，解決了充電樁集中管理調(diào)試的問題，維護(hù)簡單方便，操作人員的安全得到保障。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)，包括設(shè)置于直流充電樁內(nèi)部的采集模塊，所述采集模塊連接有無線模塊，所述無線模塊通過無線路由器和采集服務(wù)器相連，所述采集服務(wù)器通過公網(wǎng)和級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器相連，所述級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器包括記錄集中服務(wù)器，所述采集模塊包括報(bào)文采集模塊、報(bào)文記錄模塊和定時(shí)傳送模塊，所述采集服務(wù)器上安裝有充電樁采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件包括協(xié)議過濾模塊、歷史記錄模塊、充電波形記錄與顯示模塊、計(jì)費(fèi)記錄與顯示模塊和參數(shù)配置模塊，所述級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器上也設(shè)置有充電樁采集服務(wù)系統(tǒng)軟件。

所述充電樁內(nèi)設(shè)置有計(jì)量模塊，計(jì)費(fèi)模塊和充電控制模塊，所述計(jì)量模塊，所述計(jì)費(fèi)模塊和所述充電控制模塊連接有所述報(bào)文采集模塊，所述采集服務(wù)器為普通電腦。

一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)的使用方法，包含：步驟一，打開電腦，接入無線局域網(wǎng)，并連上公網(wǎng)；步驟二，安裝采集服務(wù)系統(tǒng)軟件；步驟三，啟動(dòng)采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，并且掃描本局域網(wǎng)中的直流充電樁采集模塊；步驟四，對(duì)本局域網(wǎng)中的直流充電樁采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，選中具體充電樁采集模塊，進(jìn)行狀態(tài)查看，試試召喚CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，選中波形分析工具進(jìn)行波形分析；步驟五，電腦將采集到的數(shù)據(jù)通過公網(wǎng)上傳至級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器中集中匯集，在級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器上可進(jìn)行等同電腦上的操作；步驟六，完成上述步驟后，最小化采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，在需要時(shí)候再次進(jìn)行步驟三至步驟五。

本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車直流充電樁CAN總線歷史報(bào)文采集服務(wù)系統(tǒng)以及使用的方法步驟，提供了充電樁的CAN歷史報(bào)文，并且將多個(gè)充電樁的信息系統(tǒng)連接在一起，從而集中處理充電樁的各種系統(tǒng)信息和歷史報(bào)文，解決了充電樁集中管理調(diào)試的問題，維護(hù)簡單方便，操作人員的安全得到保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：如圖1所示，一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)，包括設(shè)置于直流充電樁內(nèi)部的采集模塊，所述采集模塊連接有無線模塊，所述無線模塊通過無線路由器和采集服務(wù)器相連，所述采集服務(wù)器通過公網(wǎng)和級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器相連，所述級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器包括記錄集中服務(wù)器，所述采集模塊包括報(bào)文采集模塊、報(bào)文記錄模塊和定時(shí)傳送模塊，所述采集服務(wù)器上安裝有充電樁采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件包括協(xié)議過濾模塊、歷史記錄模塊、充電波形記錄與顯示模塊、計(jì)費(fèi)記錄與顯示模塊和參數(shù)配置模塊，所述級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器上也設(shè)置有充電樁采集服務(wù)系統(tǒng)軟件。

所述充電樁內(nèi)設(shè)置有計(jì)量模塊，計(jì)費(fèi)模塊和充電控制模塊，所述計(jì)量模塊，所述計(jì)費(fèi)模塊和所述充電控制模塊連接有所述報(bào)文采集模塊，所述采集服務(wù)器為普通電腦。

一種汽車充電樁報(bào)文采集系統(tǒng)的使用方法，包含：步驟一，打開電腦，接入無線局域網(wǎng)，并連上公網(wǎng)；步驟二，安裝采集服務(wù)系統(tǒng)軟件；步驟三，啟動(dòng)采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，并且掃描本局域網(wǎng)中的直流充電樁采集模塊；步驟四，對(duì)本局域網(wǎng)中的直流充電樁采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，選中具體充電樁采集模塊，進(jìn)行狀態(tài)查看，試試召喚CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，選中波形分析工具進(jìn)行波形分析；步驟五，電腦將采集到的數(shù)據(jù)通過公網(wǎng)上傳至級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器中集中匯集，在級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器上可進(jìn)行等同電腦上的操作；步驟六，完成上述步驟后，最小化采集服務(wù)系統(tǒng)軟件，在需要時(shí)候再次進(jìn)行步驟三至步驟五。

本發(fā)明主要用于收集充電樁實(shí)際運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)文系統(tǒng)，主要包括以下幾點(diǎn)：

第一，通過在充電樁的CAN總線上接入的報(bào)采集模塊，可通過增加硬件存儲(chǔ)方式記錄一定周期內(nèi)數(shù)據(jù)，通過無線局域網(wǎng)上送數(shù)據(jù)；也可以對(duì)直流充電樁CAN總線報(bào)文數(shù)據(jù)，進(jìn)行過濾、加工、整理形成類同comtrade格式的文件，或61850規(guī)約所給定的格式，記錄關(guān)鍵故障點(diǎn)前后的報(bào)文，形成故障文件，主動(dòng)上送到現(xiàn)有的錄波故障主站或響應(yīng)錄波故障主站的召喚。

第二，通過就地方式來存儲(chǔ)CAN總線報(bào)文數(shù)據(jù)，當(dāng)然也可以在直流充電樁相對(duì)集中的區(qū)域（往往是一個(gè)充電站），連接CAN歷史報(bào)文采集服務(wù)器來存儲(chǔ)CAN總線歷史報(bào)文，還可以進(jìn)一步通過有線方式接入互聯(lián)網(wǎng)，形成級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與專業(yè)數(shù)據(jù)庫管理。

第三，通過在CAN歷史報(bào)文采集服務(wù)器或級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的CAN總線報(bào)文數(shù)據(jù)，可以使用豐富的系統(tǒng)工具，根據(jù)條件過濾報(bào)文，所屬條件包括但不限于規(guī)約、源地址、目的地址、報(bào)文內(nèi)容等可以通過時(shí)間軸對(duì)報(bào)文進(jìn)行反演；可以通過波形來描述充電過程及實(shí)時(shí)狀態(tài)，方便調(diào)試、問題排查、過程學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等等。

第四，可以在線實(shí)時(shí)了解充電計(jì)費(fèi)情況，可以進(jìn)行集中升級(jí)、參數(shù)配置等附屬功能。

本發(fā)明提供的系統(tǒng)軟件運(yùn)行在服務(wù)器（可以是普通電腦等）；本發(fā)明提供的系統(tǒng)軟件通過公網(wǎng)與級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器進(jìn)行交互，完成更大區(qū)域CAN歷史記錄透?jìng)鞴δ?，而且?jí)聯(lián)級(jí)數(shù)不做顯示限制，一般情況下包括記錄集中服務(wù)器與級(jí)聯(lián)采集服務(wù)器；本方案的采集模塊和包括無線模塊，安裝在充電樁內(nèi)部，和現(xiàn)有的充電樁內(nèi)部的模塊相類比，是屬于獨(dú)立模塊，只需要提供低壓直流工作電源，以及CAN口接入當(dāng)前直流充電樁CAN總線上；本方案中的采集模塊與無線模塊屬于直流充電樁增加的功能模塊，也可以利用現(xiàn)有的直流充電樁硬件結(jié)構(gòu)，所屬發(fā)明中保護(hù)使用采集歷史報(bào)文記錄，并通過無線上傳到采集服務(wù)器這一系列的動(dòng)作過程制作方法，而且主要強(qiáng)調(diào)采集CAN歷史報(bào)文記錄，其它，非采集CAN歷史報(bào)文的動(dòng)作過程制作方法，原則上不與本發(fā)明沖突。

本發(fā)明的技術(shù)方案的原理，主要是基于充電樁與BMS交互所采用的《GBT 27930-2011電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》、《GBT 27930-2015電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》、《IEEE std C37．111一1999》（ComTrade格式是標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格）等標(biāo)準(zhǔn)，通過記錄CAN總線上交互報(bào)文，并通過適當(dāng)數(shù)據(jù)整理，并通過無線wifi與局域網(wǎng)和CAN報(bào)文采集服務(wù)器連接，定時(shí)上送報(bào)文，并接受CAN報(bào)文采集服務(wù)器下發(fā)的命令指令和數(shù)據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)方案，在直流充電樁內(nèi)部，以旁接模塊來采集CAN報(bào)文，并記錄歷史數(shù)據(jù)。

本發(fā)明系統(tǒng)所提及的Comtrade記錄文件格式，符合標(biāo)準(zhǔn)Comtrade文件定義，其中：（1）站名，記錄裝置的特征，Comtrade標(biāo)準(zhǔn)的，修改年份，其中所指定的站名在本處特定為某一個(gè)具體的直流充電樁，可是直流充電樁ID等，其它屬性，按Comtrade記錄來配置（2）通道的數(shù)量和類型，本發(fā)明系統(tǒng)中所提及的通道，則為對(duì)應(yīng)的一個(gè)充電槍，如果有多個(gè)充電槍，則表示為多個(gè)通道，類型，則記錄充電槍所提供的最高充電電壓，下同；（3）通道名稱、單位和轉(zhuǎn)換系數(shù)；（4）線路頻率；（5）采樣速率和每一速率下的采樣數(shù)量，采樣速率對(duì)應(yīng)直流充電樁采集精度要求，采樣數(shù)量則限制重復(fù)報(bào)文的出現(xiàn)數(shù)量；（6）第l數(shù)據(jù)點(diǎn)的日期和時(shí)間；（7）觸發(fā)點(diǎn)的日期和時(shí)間；（8）數(shù)據(jù)文件類型；（9）時(shí)間標(biāo)記倍乘系數(shù)。

本發(fā)明系統(tǒng)中所記錄的Comtrade文件，不屬于暫態(tài)數(shù)據(jù)，而是以時(shí)間戳為概念的某一特定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)采樣速率與采樣數(shù)量，來適當(dāng)改變的，數(shù)據(jù)記錄形式，以所記錄的報(bào)文數(shù)據(jù)為某一時(shí)間實(shí)際數(shù)據(jù)，而非暫態(tài)數(shù)據(jù)，這一定區(qū)別上，就是，暫態(tài)數(shù)據(jù)不記錄時(shí)間戳，而本數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要記錄準(zhǔn)確的時(shí)間，數(shù)據(jù)量上會(huì)比較標(biāo)準(zhǔn)Comtrade數(shù)據(jù)大，也可以小，但是這些不影響，以comtrade文件格式對(duì)報(bào)文的還原，因?yàn)槎弑举|(zhì)上都是以時(shí)間為數(shù)據(jù)排列依據(jù)，只是本原理中提及的comtrade文件處理軟件工具需要，以記取數(shù)據(jù)中的時(shí)間戳為時(shí)間依據(jù)，而非固定時(shí)間，除了上述所提及的異同，其它格式以comtrade文件約定為主，本發(fā)明不作特別說明；

本發(fā)明系統(tǒng)與故障錄波主站，也可以采用61850方式進(jìn)行通訊，符合標(biāo)準(zhǔn)61850格式約定，不過，可能對(duì)61850所約定的變電站概念，在此縮小到只表示某一直流充電樁，其它概念也相應(yīng)縮小，定義的具體內(nèi)部及形式方面會(huì)有所差異，但61850所采用的通訊規(guī)約流程方面不變，可以用使用現(xiàn)在的通訊規(guī)約；故本系統(tǒng)原理，從本質(zhì)上是為了利用現(xiàn)有的故障錄波系統(tǒng)，以最小改動(dòng)來支撐直流充電樁接入，采用現(xiàn)有成熟的技術(shù)框架來自動(dòng)化遠(yuǎn)程管理與調(diào)度。

本發(fā)明中的采集服務(wù)系統(tǒng)軟件可掃描本局域網(wǎng)中的直流充電樁采集模塊，在選中具體直流充電樁采集模塊后，可以進(jìn)行狀態(tài)查看，也可以實(shí)時(shí)召喚CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，選中相關(guān)的波形分析工具，可以實(shí)現(xiàn)波形分析，以及時(shí)間反演等功能。

在此過程中，通過持續(xù)的與直流充電樁通訊，可以進(jìn)行歷史若干時(shí)間內(nèi)的CAN總線有歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，當(dāng)然，也可以根據(jù)已經(jīng)召喚上的CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，上送到錄波主站系統(tǒng)或其它系統(tǒng)，供使用CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，本發(fā)明系統(tǒng)原則上是為了提供CAN總線歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，但也不排除，會(huì)包括一些基本的錄波分析工具軟件方便操作。

發(fā)明系統(tǒng)位于直流充電樁內(nèi)部的采集模塊及無線模塊，與CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相對(duì)獨(dú)立，都可以單獨(dú)成為體系；測(cè)試人員，可以使用通過提供相應(yīng)無線局域網(wǎng)方式，召喚CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，或提供升級(jí)功能；充電站工作人員可以通過安裝CAN歷史報(bào)文數(shù)據(jù)采集服務(wù)器來關(guān)注充電樁實(shí)時(shí)狀態(tài)及計(jì)費(fèi)等功能；而調(diào)度中心則可以利用現(xiàn)有的錄波組網(wǎng)系統(tǒng)，加以改進(jìn)兼容方式，級(jí)聯(lián)到CAN歷史報(bào)文采集服務(wù)器，來查看區(qū)域內(nèi)的充電樁用電情況等等。

本發(fā)明的提供的技術(shù)方案的技術(shù)要點(diǎn)：1）通過在直流充電樁的內(nèi)部CAN總線上，接入的CAN報(bào)文采集模塊，并且通過無線局域網(wǎng)wifi方式，向CAN歷史報(bào)文采集服務(wù)器上送數(shù)據(jù)；2）通過在直流充電樁的內(nèi)部就地存儲(chǔ)CAN總線上記錄的報(bào)文數(shù)據(jù)，并且保護(hù)接收對(duì)報(bào)文的初步過濾這些報(bào)文采集記錄相關(guān)的加工方法；3）通過CAN歷史報(bào)文采用時(shí)間戳來記錄CAN總線上實(shí)時(shí)報(bào)文，有條件的可以利用電力故障錄波所依賴的“.CFG”，“.HDR”，“.DAT”等文件，采用記錄關(guān)鍵故障點(diǎn)前后報(bào)文；4）可以支持61850規(guī)約所約定的文件及通訊格式，可以與現(xiàn)有的電力錄波主站等自動(dòng)化通訊及配置，能夠做到充電樁符合無人值守等自動(dòng)告警功能。

本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對(duì)本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車直流充電樁CAN總線歷史報(bào)文采集服務(wù)系統(tǒng)以及使用的方法步驟，提供了充電樁的CAN歷史報(bào)文，并且將多個(gè)充電樁的信息系統(tǒng)連接在一起，從而集中處理充電樁的各種系統(tǒng)信息和歷史報(bào)文，解決了充電樁集中管理調(diào)試的問題，維護(hù)簡單方便，操作人員的安全得到保障。