摘要：CAPL是专门基于CANoe开发环境设计的编程语言，可以编写程序并应用到网络的各个节点上。本文在CANoe 的Simulation Setup窗口中增加网络节点，并利用CAPL的CAN报文事件、定时事件、键盘事件等功能进行编程，模拟直流充电桩的功能，完成对纯电动汽车中BMS直流充电软件功能的测试。
引言：对于纯电动汽车，人们比较关注的一个问题就是充电，其中直流充电，即快充充电由于其充电时间短的特点，是长里程电动汽车中必不可少的一个功能。国标中规定了快充充电桩与电动汽车BMS间的通讯协议，BMS在进行直流充电软件开发过程中测试是一个重要的环节，CANoe可以帮助完成相应的测试。
关键字：CANoe 直流充电 快充电 BMS 测试
1、CANoe介绍
CANoe是Vector公司推出的一款集总线仿真、测试、分析和诊断等功能为一体的图形化开发环境。其中CAPL，即通信访问编程语言，它是专门基于CANoe开发环境设计的编程语言，编程的方法和C语言类似，用户可以编写程序并应用到网络的各个节点上，也可以利用CAPL编程加强测量分析功能，以及搭建高效的自动化测试模块。
2、纯电动汽车BMS的充电功能
纯电动汽车是由可充电电池提供动力源的汽车，当行车到一定距离后，由于电池的能量不足，必须对动力电池进行充电，以保证车辆的正常行驶。通俗的说，对纯电动汽车的充电一般分为慢充充电和快充充电。慢充充电也称为交流充电，电网的交流电通过电动汽车的慢充充电接口，然后经过汽车中的车载交流充电机将交流电转化为直流电，最后输入到动力电池中，完成对电动汽车的充电。快充充电也称为直流充电， 快充桩内置功率转换模块，能直接将交流电转换为直流电，最后通过电动汽车的标准充电接口直接输入到电池中，并与BMS（电池管理系统）进行报文交换，完成电动汽车的充电。
3、测试需求分析
纯电动汽车中完成与直流充电桩交互的ECU通常为BMS，BMS与直流充电桩遵循国标规定的充电流程进行报文交互，从而完成充电功能，并处理充电过程中的异常情况。充电总体流程图如图1所示：
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图1 充电总体流程图
此充电流程中，各个充电阶段交互不同的信息报文，在报文交互过程中，需要检测报文的发送周期，当BMS或充电机一定时间内接收不到相应报文后，应从正常充电流程中退出，进行相应的异常处理。BMS在开发此功能软件的过程中及开发完成后，需要进行主要以下几个方面的测试：
?发送的报文顺序是否符合充电流程；
?当接收到充电机发送的相应报文后，能否发送流程中规定的报文；
?当不满足充电条件时应该发送充电中止报文；
?当接收到充电机报文超时后，应进行相应的异常处理；
4、测试方法
基于报文交互模式及异常处理机制的测试，在对BMS充电功能测试时，需要模拟充电机与BMS进行交互，简单的收发报文功能不能满足测试的需求。因此通过在CANoe的仿真窗口中增加模拟直流充电桩的网络节点，并利用CAPL的编程功能完成与BMS的交互测试功能，进而完成相应的测试。如果2所示在Simulation Setup窗口中增加网络节点模拟直流充电桩，并在此节点上加载CAPL Browser编辑的文件，编译完成后运行，模拟直流充电桩与BMS进行交互。
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图2 Simulation Setup 窗口
一个完整的CAPL程序由4部分组成，头文件、全局变量声明、事件处理和自定义函数。测试程序中利用CAPL的CAN报文事件完成与BMS的信息应答，例如，当接收到BMS发送的握手报文后，模拟CAN网络节点发送充电机的辨识报文；利用CAPL的定时事件完成报文的周期发送；利用CAPL的键盘事件可以触发异常情况的模拟，进一步测试BMS的功能。在模拟的快充桩节中，当发送的数据域长度超出CAN一帧数据的长度时，需要使用传输协议功能，具体发送的协议应遵循SAE J1939-21：2006，当接收信息的数据域长度大于8时，也应遵循传输协议的规定进行解析。
5、总结
CANoe的CAPL编程语言及总线仿真功能应用在电动汽车BMS直流充电功能的测试中，提高了软件的开发效率，也为后期实车测试认证提供了基础。
参考文献
1、电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通讯协议（GB/T 27930 - 2015）
2、电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试（GB/T 34658-2107）