充电桩后台通讯模块离线问题整改方案-电路图讲解-电子技术方案

距离2020年全国建成450万台充电桩计划又迈进了一年，但公共充电桩数量仍不足25万且利用率不高，而其中桩通讯故障问题尤为突出。   在2016年的众多企业转型充电桩的大浪潮过去后，有哪些得失值得我们借鉴，我们先来看一个较突出的问题：后台通信掉线。其实无论是付费结算还是基础运维，保持桩与后台的通信都是基本要求，但在国网充电桩中不满足这项基本要求的桩占比高达10%：

 图1充电桩掉线问题整改建议   根据国网发布的3个月运营数据看，充电桩的离线时间不乏超过1000小时的，折合成运营天数月为1个月。

 图2 上海充电桩离线时间统计表部分    

如何判定后台通讯异常 根据国网排查确认，离线的主要根由在于TCU的硬件厂商拨号逻辑存在缺陷，需要将其标准化以规避，这与致远在研发TCU初期碰到后台离线问题情况吻合，并且提出了与下国网离线防治思路相近的流程：    

 图3  国网颁布的拨号逻辑整体流程图   其中，判断SIM卡在位状态为两层测试，两次获取失败才会判定为不在位，如果在位，则挑选通信质量较好的SIM卡进行拨号，然后进一步通过“PPP设备是否在位、IP地址是否正确、周期内是否产生流量”判断链路稳定质量，如果不稳定则需重启设备。

 图4  获取SIM卡信息流程

 图5  链路稳定性判断  

出现异常如何处理 如果出现链路不稳定，比如正常工作时没有检测到产生流量、IP地址不正确甚至没有分配到IP地址，就需要重启，而重启由“软复位——硬复位——TCU系统复位”三层进行层层递进的复位，加强离线重启；  

1、软复位 当两次拨号间隔大于40s，连续3次拨号不成功时，将发送AT-RESET到模块进行软复位。  

2、硬复位 软复位后，再拨号3次不成功，切换SIM卡，仍然连续失败5次，进行硬启动通讯模块。  

3、TCU系统复位 l连续3次硬复位通讯模块也不能拨号成功；   l连续16次出现能够拨号成功但无法获取运营商分配的IP；   以上情况出现任意一种且系统没有在充电，则复位TCU。                                        

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局部错误，全局通知是CAN总线错误类型中较为典型的一种，如何通过错误报文及波形快速定位错误原因呢？本文结合现场实测案例简要分析。   一、CAN总线错误简介 在CAN总线中存在5种错误类型，如图1所示：它们互相并不排斥，下面简单介绍一下它们的区别、产生的原因。

 图1  5种错误类型   位错误:向总线送出一位的某个节点同时也在监视总线，当监视到总线位的电平和送出的电平不同时,则在该位时刻检测到一个位错误。但是在仲裁区的填充位流期间或应答间隙送出隐性位而检测到显性位时，不认为是错误位。   填充错误:在使用位填充方法进行编码的报文中（帧起始到CR序列），出现了第6个连续相同的位电平时，将检 测出一个填充错误。     CRC错误:CRC序列是由发送器CRC计算的结果组成的。接收器以和发送器相同的方法计算CRC。如果计算的结果和接收到的CRC序列不同，则检测出一个CRC错误。     

 格式错误: 当固定格式的位区中（如CRC认可位、ACK认可位、帧结束位）出现一个或多个非法位时，则检测到一个形式错误。   应答错误:在应答间隙，每一个接收端都会向总线回一个显性位，如果发送端在ACK场检测不到显性位应答，将产生应答错误。   当出现5种错误类型之一时，发送或接收节点将发送错误帧。其中错误帧 又分主动错误帧和被动错误帧。   主动错误帧由处于主动错误状态的节点发送 ，帧格式由主动错误标志（6个连续显性位）+错误标志叠加（0~6个连续显性位）+错误界定符（8个连续的隐性位）组成。主动错误帧格式如图2所示：   图2  主动错误帧格式   被动错误帧由被动错误状态的节点发送，帧格式由被动错误标志（6个连续隐性位）+错误标志叠加（0~6个连续显性位）+错误界定符（8个连续的隐性位）组成。被动错误标志能够部分或全部被其它节点的显性位覆盖。如下：   图3被动错误帧格式   二、什么是局部错误？ 在整个CAN网络中，由于干扰等原因引起总线局部错误（即某一个CAN节点出错，其他节点正常），CAN总线上的主动报错站点首先检测到错误，并立即主动向总线上发出错误标识，通知其他未发现错误的节点，如图4所示：    

 图4 错误帧的发送（局部错误）   检测错误---发送错误帧---通知报文错误：首先，发送节点检测到总线错误，发出错误标识——六个连续的显性电平位，总线接收到错误标识后进行全局通知——0~6个连续的显性电平位+8个连续的隐性电平位，告知其他节点总线错误。                                          

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