MICROSAR.CHARGE为新能源汽车提供充电软件解决方案

越来越多的创新解决方案让电动汽车进入大众市场，其中一个重要的部分是充电技术。根据ISO 15118、DIN SPEC 70121、SAE J2847/2等行业标准，智能充电可用于电动或混合动力汽车的充电系统。Vector通过丰富的测试系统和定制的ECU软件，为车辆、充电站和感应充电系统中的车载充电ECU的开发提供支持。

充电协议

充电基础设施基本上提供三种类型的充电:

> 交流电（AC）

>直流电（DC）

>感应充电

车辆中的电池始终使用直流电充电。这意味着需要以不同方式设置充电系统（充电基础设施和车载电子设备），车辆中需要一个交流/直流转换器来进行交流和感应充电。在直流充电的情况下，该转换器已经安装在充电站中，即充电站通常直接连接到电池。所以在直流充电中，车辆必须始终将其瞬时充电功率需求传达给充电站。一些国际标准定义了充电协议需要用到的物理通信介质和消息序列，例如：ISO 15118、DIN SPEC 70121、SAE J2847/2、GB/T 27930和CHAdeMO。

ISO 15118

ISO 15118是为了支持电动汽车双向充放电而定义的对电网通信界面的协议。该协议定义多种使用场景，并且是目前唯一支持自动支付的标准，其身份验证基于证书和TLS安全协议。这种机制被称为即插即用（Plug’n Charge，简称PnC）。原则上，感应充电系统使用交流电工作，不能简单地限制车辆侧的功率，车辆和充电桩之间的通信是必要的，此种通信方式目前也在ISO 15118中进行定义。

>符合ISO 15118-20标准的智能充电

近年来，智能充电的理念主导了许多关于电动汽车的讨论。ISO 15118定义了与充电通信协议相关的重要原则和标准。2022年4月发布的ISO15118-20“网络协议和应用协议需求”是电动汽车发展道路上的一个里程碑，对许多增强型功能进行标准化。ISO 15118-20取代之前的ISO 15118-2，描述网络协议和应用协议的需求。这些创新涉及能量传输模式、物理层和信息安全。除了双向电力传输（BPT）之外，还增加了无线电力传输（WPT）和基于受电弓的自动连接设备（ACD-P）作为新的能量传输方式。其无线通信的物理层是基于IEEE 802.11n的WLAN。此外，无论是否使用即插即用（PnC），ISO 15118-20始终要求充电通信基于TLS1.3双向验证。

ECU 软件方案

为了快速开发车载充电ECU，Vector为用户提供软件协议栈MICROSAR.CHARGE。该协议栈包含符合 ISO 15118、DIN SPEC 70121和SAE J2847/2的智能充电的整个协议簇，基于控制电力线的收发器也包括在内。

MICROSAR.CHARGE涵盖智能充电的车辆端通信序列流，可无缝融入现有的AUTOSAR架构，并且可以同现有的OEM定制的软件框架一起使用，已被许多OEM用于量产。

充电协议栈支持符合ISO 15118、DIN SPEC 70121和SAE J2847/2规范的以太网通信，其软件架构如图1所示。这种组合充电系统（CCS）在北美和欧洲很常见。对于所有OEM，可通过配置文件EIM（外部识别方式）和PnC（即插即用充电）支持AC和DC充电，包括使用SLAC（信号电平衰减特性）。此外，还可以通过HTTP和DNS实现连接增值服务（VAS），以及实现OEM其他特定功能，例如可以实现车辆和充电站之间的并行通信，以便交换附加信息。

图1: 支持ISO 15118的MICROSAR.CHARGE软件架构图

除了CCS相关标准外，MICROSAR.CHARGE还支持中国的GB/T 27930以及日本的CHAdeMO标准。两者使用直流充电，通过CAN总线完成通信，其软件架构如图2所示。

图2:支持GB/T 27930的MICROSAR.CHARGE软件架构图

审核编辑 ：李倩