近日我國多地發出限電通告，談及限電原因，眾說紛紜，我們這里不做討論。但有一點可以肯定，一定是缺電才會限電。我們不得不承認，以往很少擔心的用電，現在似乎也成了一種稀缺資源。

同時，伴隨著電動汽車行業的飛速發展和國家政策的傾斜，國內的電動汽車數量和充電樁數量與日俱增，電動汽車對電能的需求也在逐年增多。

我們不得不擔心，電動汽車可能會對我們目前的能源系統構成威脅。在這樣的背景下，“Smart Charging”的概念顯得越來越重要。

什么是Smart Charging

智能電動汽車充電或智能充電是指電動汽車與充電設備共享數據連接，充電設備與充電運營商共享數據連接的系統。與傳統電設備不同，智能充電系統會智能監控、管理和限制其設備的使用，以優化能源消耗。

智能充電系統對設備的控制包括簡單的開啟和關閉充電，車輛的單向控制(V1G)，允許增加或減少充電率，以及具有技術挑戰性的雙向車輛到電網(V2G)，允許電動汽車在放電模式下向電網提供服務。此外，汽車到家庭(V2H)和汽車到建筑(V2B)是一種雙向充電形式，電動汽車在停電期間用作住宅備用電源。

Smart Charging的好處

1、對用戶的好處

（1）充電更快

智能設備將自動使用最大可用能量。

（2）充電更安全

智能設備在開始充電前會自動測試你的車輛和設備之間的連接。所有充電事件都被監控，可以遠程控制。

（3）既省錢又保護環境

有了智能充電，汽車可以一直插電，設備會將充電時間安排在低消耗時間，以節省我們的花銷，當電網負載過高時，汽車還可以暫時用作電力儲備，當然這個過程不會產生額外的花銷。

2、對電網的好處

可以降低負載，系統協調用戶需求和電網負載之間的關系，盡量使得充電行為發生在低負載的時候。

我們可以預見，Smart Charging會是電動汽車產業下個階段一項很重要的技術。

Smart Charging技術帶來的開發挑戰

隨著未來Smart Charging應用的日益廣泛，DC充電將會變成更加重要的部分（ISO 15118的要求），AC充電也會被疊加更多智慧功能。對于任何想要進入充電領域的企業來說，除了傳統的AC充電，將不可避免地需要實現Smart Charging和DC充電技術。

在基礎建設端，DC充電將要求更多的部件和強大的充電控制器。DC充電技術要更為復雜，需要處理各種標準，比如ISO 15118、OCPP（Open Charge Point Protocal）、PLC（Power Line Communication）、以太網、CAN和工業領域總線，并且這些標準還在持續發展中。如下的Vector的通用型的充電控制器為例，它可以并行處理2個充電進程，比如1個是CCS充電，另一個是CCS充電或者CHAdeMO、AC或者GB/T充電。

既然Smart Charging會是電動汽車產業下個階段一項很重要的技術。在這項技術發展的過程中，必定需要很多測試工作。基于這個需求，Vector公司推出了一款產品——Canoe Option SmartCharging，用于支持電動汽車、充電樁開發過程中的測試需要，下面我們一起來認識一下它。

CANoe Option SmartCharging簡介

CANoe Option SmartCharging支持模擬電動汽車(EV)或充電樁(EVSE)在充電過程中的通信，支持充電過程的數據分析、測試、故障注入，這使得SmartCharging成為電動汽車、充電樁開發過程中進行功能驗證、測試的理想工具。

得益于CANoe完整的通信測試工具鏈，以及對多種協議的支持，可以方便的集成交直流電源、負載，結合CANoe Option SmartCharging可以搭建完整的充放電測試系統，包括集成EV、EVSE充電控制器的網絡測試功能。

支持標準

▲IEC 61851

▲ISO/IEC 15118

▲DIN 70121

▲GB/T 27930

▲CHAdeMO

應用領域

支持符合國際標準IEC 61851, DIN 70121, ISO 15118, GB/T 27930和CHAdeMO的電動汽車與充電樁之間充電過程數據分析，仿真、測試。

產品功能

CANoe Option SmartCharging支持在trace窗口中分析充電數據、支持充電數據記錄文件的離線回放。

在EV、EVSE的仿真測試方面，Option SmartCharging提供了SCC_ChargePoint.dll、SCC_Vehicle.DLL、GBT27930_IL.dll、CAPL API等文件，可以方便、快速的搭建EV或者EVSE仿真節點，結合CAPL腳本，實現對EVSE或者EV的功能及協議一致性測試。部分CAPL API如下圖：

以GBT27930 EV測試為例，需要使用到GBT27930_IL.dll仿真EVSE。GBT27930_IL.dll配置了充電過程狀態機，可以控制充電狀態的切換、設置充電參數、故障注入。EVSE的仿真需要GBT27930_IL.dll和CAPL結合實現，首先激活GBT27930_IL.dll的使用，仿真步驟如下：

▲在dbc中定義J1939節點

▲添加節點屬性，且屬性值為GBT27930_IL.dll

▲定義節點要發送的報文

▲定義節點地址

▲節點中添加CAPL腳本

▲CAPL腳本中編輯CAPL API控制節點的功能，GBT27930IL_InitAsCharger、GBT27930IL_StartChargingSimulation、GBT27930IL_SetDelayForStateTransition

▲編輯Panel面板，實現與測試工程師的交互

使用需求

（1）軟件部分

CANoe option SmartCharging用于實現高層通訊，例如應用層。對于較低層通訊(如傳輸層)，針對不同的充電標準，需要結合不用的CANoe options。

• 對于DIN 70121和ISO 15118標準的聯合充電系統(CCS)，需要結合option Ethernet。
• 對于GB/T 27930國標充電，需要結合option.J1939。
• 對于CHAdeMO日標充電，CANoe option SmartCharging即可滿足。

（2）硬件部分

對于基于電力線通信(PLC)的DIN 70121和ISO 15118聯合充電系統(CCS)標準，需要使用VT7970 (Qualcomm)或VT7971 (Vertexcom)或VT7870。

GB/T 27930和CHAdeMO標準基于CAN通信。因此，Vector提供了廣泛的接口硬件來匹配CANoe option SmartCharging，如VN1600系列硬件和VT系統的VT6104A模塊。

（3）測試用例

針對充電過程通信的測試，主要有協議一致性測試、互操作性測試以及OEM規范自定義的測試。根據相關協議一致性、互操作性測試標準，Vector開發了相應的車輛端、充電樁端測試用例包，可以減少測試工程師的工作量，極大加快項目開發進程。

充電測試HiL

基于Vector VT系統、以CANoe為上位機的OBC測試系統，由于CANoe豐富的軟硬件接口，方便集成第三方硬件，能夠滿足OBC充電、放電、DCDC測試需求，兼顧信號級測試、功率級測試。vTESTstudio測試用例編輯操作簡單，易上手，可以大大節省客戶的測試時間，達到事半功倍的效果。高精度的CSM高壓測量模塊，采用微秒級的采樣周期配合vMeasure exp內置的eMobility Analyzer函數運算，讓實時的功率、效率計算變得更簡單。

后記

隨著電力能源的緊缺與電動汽車行業能耗的增長，智能充電網絡系統必將是未來的發展趨勢，相信這項技術的逐漸發展和完善，可以促進電動汽車行業的繁榮發展。當然，這需要所有汽車行業從業者們的共同努力。

注：圖中部分圖片來自于vector。