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一种基于T-BOX的电动汽车远程预约充电策略

2021-05-26罗浩王佩黄振兴

汽车实用技术 2021年9期
关键词:报文整车电动汽车

罗浩,王佩,黄振兴

(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东 广州 511400)

前言

随着电动汽车相关核心技术的提升,电动汽车的购置率和使用率在不断地提高。在牌照摇号,限行等政策的限制下,电动汽车也在逐步成为城市人群代步工具的首要选择。电动汽车作为代步工具,充电是每一位用户必须面对的问题,而中国目前正在推广实行按照时段不同收取不同费用的“分时电价”收费方式。在用电高峰期,电价往往较高,此时如果对电动汽车进行充电则费用较高[1-2]。以广州地区为例,用电峰谷期的电价差距达3倍之多,如果能够有效利用用电低谷期对电动汽车进行电能补给,则既能满足电动汽车日常通行的要求,又能最大化地降低使用费用。

本文提出一种基于T-BOX的预约充电策略,用户可以通过APP预约设置充电开始的时间和结束的时间,T-BOX在设定的时间段内控制整车进行充电,从而用户可以在用电低谷期对车辆进行充电,降低充电成本。

1 预约充电策略设计

基于T-BOX的远程预约充电策略是以T-BOX作为控制中心节点的一种远程控制策略,其控制流程图如下图1所示:

1.1 T-BOX设计

T-BOX作为远程预约充电策略的中心节点,承担了整个功能开启和结束的“指挥”角色,针对该策略,T-BOX需要进行以下设计:

图1 控制流程图

(1)T-BOX需要能够存储TSP转发的用户通过APP设置的预约充电开始时间和预约充电结束时间。该信息需要存储在T-BOX的非易失性存储器中,保证断电数据不会丢失。

(2)T-BOX内部需要配备有时钟,从而可以实现计时。

(3)T-BOX需要与后台具备校时机制,保证用户用APP设置的时间与T-BOX内部的计时时间为同一时间。

(4)T-BOX在预约时间到时需要自动唤醒并通过CAN报文发送启动充电的指令给VCU,用于开启充电。

(5)T-BOX在预约时间结束时需要通过CAN报文发送停止充电指令给VCU,用于停止充电。

1.2 APP设计

APP是远程预约充电策略与用户的接口,需要给用户提供一种简洁,易懂的设置界面,具体如图2所示。

图2 APP设置图

1.3 TSP设计

TSP作为APP和TBOX的连接通道需要能够正确将APP中设置的信息通过与TBOX协商的协议下发给TBOX。

1.4 VCU设计

VCU作为电动汽车的整车控制器,需要能够准确接收T-BOX外发的充电启动和充电结束报文,并通过报文及整车状态执行对整车的充电开启及结束的相关操作。

2 试验分析

2.1 测试环境搭建

图3 试验拓扑图

为验证设计方案,需要预先配置好车内和车外的网络,并通过Vspy或CANoe等总线工具监控CAN总线报文,确认试验结果,具体的试验拓扑图如图3所示。

2.2 试验步骤

为验证设计方案,按照以下步骤进行试验:

(1)整车停住后下电;

(2)插充电枪;

(3)通过APP设置预约充电开始和结束时间;

(4)通过Vpsy监控T-BOX外发报文情况;

(5)观察整车充电情况。

2.3 试验结果

按照试验步骤进行试验并监控相关的报文,具体的报文如下图4所示:

图4 报文图

如图4所示,下方为T-BOX外发的报文,上方为动力电池的SOC值报文。在未设置预约充电时,T-BOX外发的报文为“No booking”,即无预约的报文。当用APP设置完预约充电时间后,T-BOX外发的报文变成“Not started in book mode”,即预约充电未开始,此时T-BOX开始进行计时。当预约充电时间到时T-BOX外发报文变成“In the time of book mode”即预约充电时间到,此时从上方的动力电池SOC的报文可以看出,VCU收到T-BOX外发的报文后正确地执行了充电操作,整车处于充电状态。当充电时间到时,T-BOX外发的报文变成“End in book mode”,即充电结束,此时整车停止充电。

3 结论

本文提出了一种基于T-BOX的电动汽车远程预约充电策略,该策略通过T-BOX将车内网络和车外网络进行连接,从而实现用户可以远程设置在不同的时间段预约充电的目的。通过试验结果表明,该策略能够在设置的时间段内正确地执行充电的动作,满足用户远程预约充电的需求。

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