会充电的CANoe-赋能新能源汽车，高效完成即插即充（PnC）智能充电功能测试

作者 | 柠檬汽水

 

小编 | 不吃猪头肉

ISO 15118-2标准中描述的PnC功能，可以实现插枪即充电，识别、计费信息、充电参数都通过高级别通信在EV和EVSE之间自动交换。简化了电动汽车的充电过程，提高了用户体验，为电动汽车行业带来了更智能、更便捷的充电解决方案。
 

然而，电动汽车和充电站之间要实现自动通信和计费，必须交换大量的敏感数据，如个人数据、支付细节等。为了确保通信安全无误，PnC功能在公钥基础设施（PKI）中使用传输层安全协议（TLS）进行加密。也就是用了双重验证机制，在传输层，使用TLS 1.2 及更高版本加密传输层上的通信通道。在应用层，基于XML的数字签名和PKI用于验证发送者的真实性和某些交换消息的完整性。
为了开发智能充电技术，我们需要对PnC相关功能进行测试和验证，包括计费流程、安全认证和数据传输等。
图示为PnC模式下,EV与EVSE交互过程

Vector工具
 

测试硬件：VT system-仿真EV/EVSE，访问CP、PP信号等

测试执行：CANoe以及Option.Ethernet、SmartCharging-充电系统分析、仿真和测试等

测试设计：CANoe Test Package EV on vTESTstudio-标准的测试用例库，可以在vTESTstudio中编写修改

PnC测试关键步骤
1.搭建仿真和测试环境
配置SCC_ChargePoint.vmodule和TCP/IP协议栈，用户可以直接基于CANoe提供的示例工程开发。

2.Security相关配置
打开测试平台CANoe->Simulation->Security Configuration，在TLS and IPSec选项卡处关联PKI，CANoe根据ISO 15118-2中的命名和结构提供了符合ISO 15118的PKI，并且可以使用 Vector Security Manager进行证书管理。
3.EV内部安装数字证书
用户可以打开Vector提供的PKI（安装CANoe时，会自动安装PKI，路径：%ProgramData% \Vector\Security Manager\PKI），用户需要给EVCC刷新3个文件，OEM证书和密钥、V2G根证书，以SmartCharging Default PKI为例，文件分别为：OEMProvCertA_X_cert.cerOEMProvCertA_X_key.pemV2GRoot_X_cert.cer
4.在xxx_SCC_ChargePoint.xml文件中指定证书
当EV连接到充电设备时，充电设备会验证EV内部的数字证书，然后根据其授权等级来决定是否允许充电。所以充电设备的XML配置必须与Vector Security Manager中的Name字段所提供的证书名称相匹配，以便使充电设备能够对EV进行身份验证和授权管理。完成相关配置后，我们可以使用Panel（CANoe提供的GUI），只需要勾选PnC Active选项激活PnC功能，通过Trace窗口分析基于合同的付款方式（即插即充）的充电流程以及证书安装和证书更新流程等。

欧标充电测试包CANoe Test Package EV支持DIN 70121/ISO 15118，用户可以根据被测系统（SUT）的功能和实现特性选择相关测试用例组，此功能通过变体特性来实现。另外用户也可以点击Open Test Design图标进入到vTESTstudio查看具体的测试设计。
总结
利用Vector工具链，我们可以测试基于ISO 15118-2充电通信标准的即插即用（PnC）功能，并且可以很轻松地仿真充电基础设施和公钥基础设施（PKI）中所有对象的行为，验证并确保充电过程的稳健性。
 

拓展

针对CCS系统，CANoe支持ISO15118-20规定的新的能源传递方式BPT特性，欧标充电桩的测试包CANoe Test Package EVSE也新增ISO15118-20的测试脚本（Vector开发）。针对于ISO15118-20，大家可以参考往期文章