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Anleitung

PLC-Tracer

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PLC-Tracer Anleitung

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Inhaltsverzeichnis

1 Beschränkte Gewährleistung! ......................................................................................................................... 3 2 Handbuchkonventionen ................................................................................................................................... 4 3 Bestimmungsgemäße Verwendung ................................................................................................................ 5 4 PLC-Tracer Hardware ..................................................................................................................................... 6

4.1 Hauptfunktionen des PLC-Tracers ......................................................................................................... 6 4.2 Geräteaufbau, Anschlüsse, Taster und Anzeigen .................................................................................. 6 4.3 PC ........................................................................................................................................................... 7 4.4 Ladespannungs-Warnanzeige ................................................................................................................ 7 4.5 Ein-Aus-Taster mit Beleuchtung ............................................................................................................. 7 4.6 EV-Ladestromanschluss ......................................................................................................................... 8 4.7 230V AC-Betriebsspannung Anschluss .................................................................................................. 8 4.8 Modem-Status-Anzeige-EV .................................................................................................................... 8 4.9 USB 2.0 ................................................................................................................................................... 8 4.10 CP-EV ..................................................................................................................................................... 8 4.11 CP-EVSE ................................................................................................................................................ 9 4.12 VGA ........................................................................................................................................................ 9 4.13 Modem-Status-Anzeige-EVSE ............................................................................................................... 9 4.14 12V DC-Betriebsspannung ..................................................................................................................... 9 4.15 EVSE-Ladestromanschluss .................................................................................................................... 9 4.16 EVSE- und EV-Ladestromanschluss .................................................................................................... 10 4.17 Ladespannung-Anzapfung.................................................................................................................... 10

5 PLC-Tracer Software ..................................................................................................................................... 11 5.1 EV-EVSE-PWM .................................................................................................................................... 11

5.1.1 Simulation einer Ladesäule auf PWM-Ebene zum Testen von Elektrofahrzeugen .......................... 12 5.1.2 Ladekabelverrieglung ....................................................................................................................... 12 5.1.3 Simulation von Elektrofahrzeugen auf PWM-Ebene zum Testen von Ladesäulen .......................... 13 5.1.4 Analyse-Funktion (Bridge EV-EVSE)................................................................................................ 14 5.1.5 Simulation von E-Fahrzeugen und Ladesäulen ................................................................................ 15 5.1.6 Einstellen des UCP-Level-Bereich ..................................................................................................... 16 5.1.7 CP-Mapping ...................................................................................................................................... 16 5.1.8 Event-Logger .................................................................................................................................... 17 5.1.9 Password .......................................................................................................................................... 17

5.2 V2G Interpreter ..................................................................................................................................... 18 5.2.1 Programmoberfläche ........................................................................................................................ 18 5.2.2 Expert Mode/Einstellungen ............................................................................................................... 19 5.2.3 Decoder ............................................................................................................................................ 21 5.2.4 Plain (Rohdaten) ............................................................................................................................... 21 5.2.5 Interpreter ......................................................................................................................................... 21 5.2.6 SLAC ................................................................................................................................................. 22 5.2.7 Fehlerbehebung ................................................................................................................................ 23

5.3 Oszilloskope.......................................................................................................................................... 24 6 Anhang .......................................................................................................................................................... 25

6.1 Technische Daten ................................................................................................................................. 25 6.2 Verwendete Abkürzungen .................................................................................................................... 26 6.3 PLC-Tracer im Betrieb .......................................................................................................................... 27


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1 Beschränkte Gewährleistung!

Mit der Inbetriebnahme des Produktes PLC-Tracer und seiner Nebenprodukte erkennen Sie die nachfolgenden Bedingungen an. Falls Sie die Bedingungen nicht anerkennen können, teilen Sie uns das bitte innerhalb von zwei Tagen nach Erwerb des PLC-Tracers mit. In diesem Fall, darf der PLC-Tracer nicht in Betrieb genommen werden! BESCHRÄNKTE Garantie: hse-electronics GmbH garantiert für einen Zeitraum von 12 Monaten ab Empfangsdatum, dass das Produkt PLC-Tracer im Wesentlichen gemäß unserer Werbung arbeitet und bei normaler Benutzung frei von Fehlern ist. ANSPRÜCHE des Kunden: Die gesamte Haftung von hse-electronics GmbH und Ihr alleiniger Anspruch besteht nach Wahl von hse-electronics GmbH entweder a) in der Rückerstattung des bezahlten Preises oder b) in der Nachbesserung bzw. dem Ersatz des Produktes. Diese beschränkte Garantie gilt nicht, wenn der Ausfall des Produkts auf einen Unfall, auf Missbrauch oder auf fehlerhafte Anwendung zurückzuführen ist. KEINE weitere Gewährleistung: hse-electronics GmbH schließt für sich jede weitere Gewährleistung bezüglich der gelieferten Produkte, der zugehörigen Handbücher und schriftlichen Materialien aus. KEINE Haftung für Folgeschäden: Weder hse-electronics GmbH noch die Lieferanten von hse-electronics GmbH sind für irgendwelche Schäden (uneingeschränkt eingeschlossen sind Schäden aus entgangenem Gewinn, Betriebsunterbrechung, Verlust von geschäftlichen Informationen oder von Daten oder aus anderem finanziellen Verlust) ersatzpflichtig, die aufgrund der Benutzung dieses hse-electronics GmbH-Produktes entstehen, selbst wenn hse-electronics GmbH von der Möglichkeit eines solchen Schadens unterrichtet worden ist. BESCHRÄNKTE Haftung: Die Haftung von hse-electronics GmbH ist in jedem Fall beschränkt auf den Betrag, den der Kunde tatsächlich für das Produkt bezahlt hat. Dieser Ausschluss gilt nicht für Schäden, die durch Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit aufseiten von hse-electronics GmbH verursacht wurden. GERICHTSSTAND: Für Streitigkeiten aus diesem Lizenzvertrag ist das LG Kiel ausschließlich zuständig. Sollten Sie Fragen zu diesem Vertrag haben, wenden Sie sich bitte an Ihren Händler oder schreiben Sie eine E-Mail an [email protected]. Kiel, den 09.05.2015


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2 Handbuchkonventionen

Diese Kurzanleitung enthält Informationen und Anweisungen für den sicheren Betrieb des PLCTracers. Zu Ihrer eigenen Sicherheit und zum Schutz vor Verletzungen sollten Sie sich mit den Sicherheitshinweisen vertraut machen und sie genau beachten. Für Schäden, die durch Nichtbeachten dieser Kurzanleitung entstehen, übernimmt die Hse-electronics GmbH keine Haftung. Diese Anleitung ist Teil der Gerätedokumentation und fester Bestandteil des PLC-Tracers. Sie ist ständig am Einsatzort des PLC-Tracers aufzubewahren, damit sie bei Bedarf zur Verfügung steht. Grundvoraussetzung für den sicherheitsgerechten Umgang und den störungsfreien Betrieb des PLCTracers ist die Kenntnis der grundlegenden Sicherheitshinweise und der Sicherheitsvorschriften. Darüber hinaus sind die für den Einsatzort geltenden Regeln und Vorschriften zur Unfallverhütung einzuhalten. Die vorliegende Kurzanleitung enthält wichtige Hinweise, um den PLC-Tracer sicher zu bedienen und ist daher von allen Personen der Zielgruppe zu beachten. Die Sicherheitshinweise dieser Betriebsanleitung sind folgendermaßen aufgebaut:

ACHTUNG! Das Signalwort „Achtung“ weist auf zu befolgende Verfahren hin, um den Verlust von Daten und Geräteschäden zu vermeiden.

VORSICHT! Mit dem Signalwort „Vorsicht“ werden Sie auf bestimmte Verfahren aufmerksam gemacht, die befolgt werden müssen, um persönliche Verletzungen, unwiederbringlichen Datenverlust oder erhebliche Geräteschäden zu vermeiden.

Sicherheitshinweise sind unbedingt einhalten! Umsichtig handeln, um mögliche Personen- und Sachschäden sowie Unfälle zu vermeiden! Aufbau und Bedeutung sonstiger Hinweise

Nützlicher Hinweis zum Umgang, der Pflege oder der Wartung des Gerätes oder Systems.

Textpassagen, die Fett und Kursiv gehalten sind, haben einen direkten Bezug auf einen erklärenden Bildausschnitt.


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3 Bestimmungsgemäße Verwendung

Der PLC-Tracer ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer oder nicht bestimmungsgemäßer Verwendung Gefahren für den Benutzer oder Dritte bzw. Beeinträchtigungen des PLC-Tracers und anderer Sachwerte entstehen. Als Testumgebung zum Simulieren und Analysieren der Daten einer Ladesäule und eines E-Fahrzeugs während des Ladevorgangs kann der PLC-Tracer sowohl zwischen Ladesäule und Fahrzeug geschaltet werden als auch eine dieser Komponenten simulieren.

Die Bedienung des PLC-Tracers setzt allgemeine Sicherheitskenntnisse im Umgang mit elektrischen Geräten und Kenntnisse des Ladevorgangs von Elektrofahrzeugen nach Norm IEC 61851 voraus. Die Vorgänge beim Laden werden in diesem Dokument nicht explizit beschrieben. Nur fachlich qualifizierte und geschulte Personen dieses B-Muster nutzen.

Der PLC-Tracer ist ausschließlich zum industriellen Gebrauch, in Forschung, Entwicklung und im Feldversuch, bestimmt. Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch:

• Der Einsatz innerhalb der in den Technischen Daten genannten Leistungsgrenzen.

• Die Verwendung in der Art und Weise wie sie in dieser Kurzanleitung beschrieben ist. Eine andere oder darüber hinausgehende Benutzung gilt als nicht bestimmungsgemäß. Für hieraus resultierende Schäden haftet die Hse-electronics GmbH nicht. Das Risiko trägt allein der Betreiber. Dem Betreiber ist es nicht erlaubt, Eingriffe an dem PLC-Tracer vorzunehmen, außer die Hse-electronics GmbH autorisiert ihn ausdrücklich schriftlich dazu.

Der PLC-Tracer darf nur auf den dazu vorgesehenen Gehäuseflächen abgestellt werden. Zum Tragen ist der vorgesehene Haltegriff zu verwenden. Beim Tragen Stoßkontakt mit harten Gegenständen vermeiden.


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4 PLC-Tracer Hardware

Mit dem PLC-Tracer hat hse-electronics GmbH ein Messsystem zum Testen und Emulieren von Elektrofahrzeugen (EV) und Elektroladesäulen (EVSE) entwickelt. Um ein E-Fahrzeug an einer Ladesäule konduktiv aufzuladen, muss neben der eigentlichen Ladestromleitung, eine Datenverbindung zwischen diesen beiden Komponenten aufgebaut werden. E-Fahrzeug und Ladesäule kommunizieren über eine im Ladekabel integrierte Datenleitung miteinander (CP = Control Pilot). Als Träger für die Daten zwischen EV zur EVSE wird ein 30 MHz Modemsignal, welches auf ein 1 KHz PWM-Signal auf moduliert wird, verwendet.

4.1 Hauptfunktionen des PLC-Tracers

Der PLC-Tracer besteht im Wesentlichen aus folgenden Funktionsblöcken EV-Simulation Nachbildung eines Elektrofahrzeuges auf Datenebene zum Testen von

Ladesäulen (gemäß IEC 61851 / SAE J1772:2001 / ISO 15118 EVSE-Simulation Nachbildung einer Ladesäule auf Datenebene zum Testen von

Elektrofahrzeugen (gemäß Datenebene IEC 61851:2001 / ISO 15118)

EV-EVSE-Daten-Monitoring Mitlesen des PLC-Datenverkehrs zwischen Elektrofahrzeugen und Ladesäulen

EV-EVSE-Daten-Manipulation Möglichkeit der PLC-Datenmanipulation

4.2 Geräteaufbau, Anschlüsse, Taster und Anzeigen

Der hardwaretechnische Aufbau des PLC-Tracers ist in 2 Gruppen unterteilt:

Der Ladestromteil ist im hinteren, gelben Bereich des Gehäuses untergebracht.

Der Steuer-und Analyseteil ist im vorderen, schwarzen Gehäusebereich untergebracht. Durch die strikte Trennung des Ladestrombereichs mit seinen hohen Strömen und Spannungen vom Steuer- und Analysebereich wird eine maximale Sicherheit bei der Bedienung erreicht.

Vorsicht! Keinesfalls darf der PLC-Tracer geöffnet werden. Es besteht Lebensgefahr durch stromführende Teile. Garantie erlischt!


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4.3 PC

Der PLC-Tracer wird über einen eingebauten PC gesteuert (Technische Daten siehe Anhang). Als Betriebssystem wird Windows 7 eingesetzt. Die Bedienung des PCs erfolgt über die berührungssensitive Oberfläche des LCD-Bildschirms und/oder über eine am USB-Port angeschlossene Tastatur.

4.4 Ladespannungs-Warnanzeige

An der Front oberhalb des Tasters befinden sich 4 Leuchten, die anzeigen, ob an den EVSE Inletts an der Rückseite des PLC-Tracers Ladespannungen anliegen. Es werden Spannungen an den Anschlüssen L1, L2, L3 und DC angezeigt.

Diese Anzeige funktioniert auch, wenn der PLC-Tracer selbst nicht in Betrieb ist.

4.5 Ein-Aus-Taster mit Beleuchtung

An der Frontseite des PLC-Tracers ist der Ein-Aus-Taster mit Beleuchtung eingebaut. Einschalten: Während der Startphase und des Betriebes des PLCTracers ist die Beleuchtung dauerhaft

eingeschaltet Ausschalten: Nach Betätigen des Tasters zum Ausschalten blinkt die Beleuchtung. Der PC (Windows und

alle geöffneten Programme) wird automatisch heruntergefahren und die interne Hardware des PLC-Tracers geordnet abgeschaltet. Ein erneutes Betätigen des EIN-Aus-Tasters, während der Abschaltphase, unterbricht den automatischen Abschaltvorgang.


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4.6 EV-Ladestromanschluss

Im PLC-Tracer kommen sogenannte COMBO II Inletts zum Einsatz. Die Anschlüsse EVSE und EV sind direkt durchverbunden.

Vorsicht! Beim Anschluss der Ladekabel immer zuerst mit dem PLC-Tracer verbinden, erst dann mit Fahrzeug oder Ladesäule. Es besteht Lebensgefahr durch stromführende Teile.

Technische Spezifikation der Anschlüsse: DC-/DC+: je 35 mm2 , 500V, 125A N/L1/L2/L3 je 6 mm2 , 250V, 32A CP/PP je 0,75 mm2 PE 16 mm2

4.7 230V AC-Betriebsspannung Anschluss

Der standardmäßige Betrieb erfolgt über einen 230V AC-Kaltgeräte-Anschluss auf der linken Seite des PLCTracers.

Vorsicht! Beim Anschluss des PLC-Tracers an das 230V AC-Netz immer zuerst das Kaltgeräte-Anschluss Stromkabel mit dem PLC-Tracer verbinden. Erst dann den Stecker mit der 230V Spannungsversorgung verbinden. Es besteht Lebensgefahr durch stromführende Teile.

4.8 Modem-Status-Anzeige-EV

Statusanzeige der internen EV-Modems.

4.9 USB 2.0

USB2.0-Anschluss zum Anschluss einer Tastatur, Maus oder USB-Sticks

4.10 CP-EV

Herausgeführter EV-CP-Anschluss über eine BNC-Buchse.


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4.11 CP-EVSE

Herausgeführter EVSE-CP-Anschluss über eine BNC-Buchse.

4.12 VGA

Anschluss eines externen Monitors über eine VGA-Analog-Buchse.

4.13 Modem-Status-Anzeige-EVSE

Statusanzeige der internen EVSE-Modems

4.14 12V DC-Betriebsspannung

Der PLC-Tracer kann über eine externe 12 V DC-Quelle (3,5A) betrieben werden. Die Umschaltung des Tracers von 230V AC auf 12V erfolgt automatisch. Einen Wechsel von 230V AC auf 12V DC im laufenden Betrieb sollte vermieden werden.

4.15 EVSE-Ladestromanschluss



Technische Spezifikation der Anschlüsse: DC-/DC+: je 35 mm2 , 500V, 125A N/L1/L2/L3 je 6 mm2 , 250V, 32A CP/PP je 0,75 mm2 PE 16 mm2


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4.16 EVSE- und EV-Ladestromanschluss



Technische Spezifikation der Anschlüsse:

DC-/DC+: je 35 mm2 , 500V, 125A

N/L1/L2/L3 je 6 mm2 , 250V, 32A

CP/PP je 0,75 mm2

PE 16 mm2

4.17 Ladespannung-Anzapfung

VORSICHT Über Hochvolt Spannungsbuchen können mit externen Messgeräten die Spannungsverläufe von D+, D-, L1, L2, L3, N und PE gemessen werden. Die Spannungsausgänge sind mit jeweils 2 A abgesichert. An den Spannungsausgängen dürfen nur Vollisolierte Messkabel angeschlossen werden! Die Verwendung geschieht ausdrücklich auf eigene Gefahr!

ACHTUNG! Die Ausgänge sind durch interne Schmelzsicherungen gesichert. Brennt eine Sicherung durch, muss der PLC-Tracer eingeschickt werden. Der PLC-Tracer darf unter keinen Umständen vom Kunden selbst geöffnet werden.


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5 PLC-Tracer Software

Mit dem PLC-Tracer wird folgende Software ausgeliefert: EV-EVSE-PWM (hse) EV-EVSE-Simulation auf PWM-Ebene. Manuelle Steuerung des PLC-Tracers VTG Interpreter (hse) EV-EVSE-Datenanlyse auf PLC-Ebene PicoScope (Picotech) Bedienung des eingebauten Oszilloskops WireShark Netzwerkanalyser Windows 7 (Microsoft) Betriebsystem

5.1 EV-EVSE-PWM

Nachdem Starten des PCs öffnet sich das zentrale Steuerungsprogramm EV-EVSE-PWM.

Programmfunktionen:

- Simulation einer Ladesäule auf PWM-Ebene zum Testen von Elektrofahrzeugen (gemäß Datenebene IEC 61851:2001 / SAE J1772:2001 / ISO 15118).

- Simulation eines Elektrofahrzeug auf PWM-Ebene zum Testen von Ladesäulen (gemäß IEC 61851 / SAE J1772:2001 / ISO 15118).

- Analyse-Funktion (Bridge EV-EVSE) - Manuelle Auslösung des Verrieglungsmechanismus - Aufruf des VTG- Interpreters


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5.1.1 Simulation einer Ladesäule auf PWM-Ebene zum Testen von Elektrofahrzeugen

Mit dem EVSE-Modul der EV-EVSE-PWM-Software wird eine Ladesäule zum Test von E-Fahrzeugen simuliert. In dieser Funktion kann die PWM-Frequenz (zu Testzwecken) und die PWM-Pulsbreite eingestellt werden. Aufruf der Funktion aus der Menüleiste: Program mode“, Simulate an EVSE (Ladesäule) Analysis (EV) +CP: Anzeige der eingestellten Amplitude des

positiven PWM-Signals. -CP: Anzeige der eingestellten Amplitude des

negativen PWM-Signals. Read: Aktualisierung der Messwerte durch

Betätigen dieser Schaltfläche Resulting Vehicle Status: aus VCP abgeleiteter Status State:

A: EV nicht angeschlossen (12V) B: EV angeschlossen

EV nicht bereit zur Energieaufnahme Oszillator eingeschaltet EVSE bereit zur Energielieferung (9V)

C EV angeschlossen EV bereit zur Energieaufnahme (6V)

D EV angeschlossen EV bereit zur Energieaufnahme Belüftung des Ladebereichs erforderlich (3V)

E Ein Problem (z.B.: Kurzschluss, Ladestation abgetrennt oder Elektrizität nicht verfügbar) (0V)

Simulation (Transmit to EV) PWM-Frequency: In diesem Eingabefeld kann die PWM-Frequenz zu Testzwecken (Toleranztest)

im Bereich zwischen 900 –1100 Hz eingegeben werden. Puls width: In diesem Eingabefeld kann die Pulsbreite im Bereich zwischen 0% – 100 %

eingegeben werden. PWM Status: Aus der Pulsbreite abgeleiteter Status (Höhe des möglichen EVSE-Ladestroms) Set PWM-Freq + Width: Die eingestellten Werte für PWM-Frequenz und Pulsbreite werden nach

Betätigung dieser Schaltfläche übernommen.

5.1.2 Ladekabelverrieglung

Der PLC-Tracer verriegelt die Ladekabel (EV und EVSE) automatisch, wenn der Ladevorgang beginnt. Dazu wird die Amplitude des CP –Signals ausgewertet. Es besteht die Möglichkeit, die Ladekabel manuell einzeln zu Entriegeln / Verriegeln. Connector Lock Manuelles Verriegeln des EV-bzw. EVSE-Ladekabels Unlock Manuelles Entriegeln des EV-bzw. EVSE-Ladekabels Aus den PP-Widerständen wird der maximal zulässige Strom errechnet und angezeigt. Wird der Mauszeiger über den Stromanzeigepanel geführt, so wird der gemessene PP-Widerstandswert angezeigt. Analog zu den Leuchtanzeigen im Gehäuse des PLC-Tracers werden die erkannten Ladespannungen (L1, L2, L3 und DC) angezeigt.

Vorsicht! Während der Simulation dürfen die Steckverbindungen nicht getrennt werden. Das Trennen der Steckverbindung unter bestehender Spannung kann zu Stromschlägen und Lichtbögen führen. Es besteht Lebensgefahr.


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5.1.3 Simulation von Elektrofahrzeugen auf PWM-Ebene zum Testen von Ladesäulen

Mit dem EV-Modul der EV-EVSE-PWM-Software wird ein E-Fahrzeug zum Test von Ladesäulen simuliert. In dieser Funktion wird die PWM-Amplitude eingestellt. Es können Amplituden eingegeben werden, die von den Normwerten abweichen, um den Toleranzbereich der Ladesäule zu testen. Aufruf der Funktion aus der Menüleiste: Program mode / Simulate an EV (Auto) Analysis (PWM from EVSE) Pulse with: Anzeige der gemessenen Pulsbreite

des PWM-Signals f: Anzeige der gemessenen PWM

Frequenz Read: Aktualisierung der Messwerte durch

Betätigen dieser Schaltfläche PWM Status: Aus der Pulsbreite abgeleiteter

Status (Stromlieferfähigkeit der EVSE)

Simulation Status (Transmit to EVSE)

Setzen der CP Widerstände 270, 1k3 und/oder 2k7 um die Unterschiedlichen States zu Simulieren. Edit CP-Level Settings Mit dieser Funktion lässt sich der Bereich festlegen, in dem der UCP-Wert des EVs erkannt werden soll (Siehe 5.1.6.Einstellen des CP-Levels) Analyse CP connected to EVSE Anzeige der gemessenen CP-Spannungen Connector Lock Manuelles Verriegeln des EV-bzw. EVSE-Ladekabels Unlock Manuelles Entriegeln des EV-bzw. EVSE-Ladekabels Aus den PP-Widerständen wird der maximal zulässige Strom errechnet und angezeigt. Wird der Mauszeiger über den Stromanzeigepanel geführt, so wird der gemessene PP-Widerstandswert angezeigt. Analog zu den Leuchtanzeigen im Gehäuse des PLC-Tracers werden die erkannten Ladespannungen (L1, L2, L3 und DC) angezeigt.



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5.1.4 Analyse-Funktion (Bridge EV-EVSE)

Die Analyse-Funktion bietet die Möglichkeit, sich mit dem System passiv in den Ladevorgang zwischen einem EV und einer EVSE zwecks Analyse der Protokolle einzuklinken, ohne Einfluss auf die Signale zu nehmen.

Aufruf der Funktion aus der Menüleiste: Program mode / Bridge EV - EVSE

Connection to EV Analysis (EV) +CP Anzeige der eingestellten

Amplitude des positiven PWM-Signals.

-CP Anzeige der eingestellten Amplitude des negativen PWM-Signals.

Read Aktualisierung der Messwerte durch Betätigen dieser Schaltfläche Resulting Vehicle Status Aus CP abgeleiteter Status (State A, B, C, D, E) Connection to EVSE Analysis (PWM from EVSE) Pulse with Anzeige der gemessenen Pulsbreite des PWM-Signals f Anzeige der gemessenen PWM Frequenz Read Aktualisierung der Messwerte durch Betätigen dieser Schaltfläche PWM Status Aus der Pulsbreite abgeleiteter Status



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5.1.5 Simulation von E-Fahrzeugen und Ladesäulen

Diese Funktion ermöglicht den Aufbau einer manuellen Bridge zwischen EV und EVSE, in der jeder Parameter manuell verstellt werden kann, z.B. um zu testen, wie das System auf veränderte Werte reagiert bzw. um Fehler eines Gerätes zu korrigieren. Aufruf der Funktion aus der Menüleiste: Program mode / Simulate EV and EVSE Analysis (EV) +CP UCP -Amplitude des positiven PWM-Signals. -CP UCP -Amplitude des negativen PWM-Signals. Read Aktualisierung der Messwerte Resulting Vehicle Status Aus UCP abgeleiteter Status (State A, B, C, D, E) Simulation (Transmit to EV) PWM-Frequency Vorgabe der PWM-Frequenz im Bereich zwischen 900 –1100 Hz Puls width Vorgabe Tastverhältnis im Bereich zwischen 0% – 100 % PWM Status Aus dem Tastverhältnis abgeleiteter Status Set PWM-Freq + Width Die eingestellten Werte für PWM-Frequenz und Pulsbreite werden nach

Betätigung dieser Schaltfläche übernommen. Analysis (PWM from EVSE)

Pulse with Anzeige der gemessenen Pulsbreite des PWM-Signals f Anzeige der gemessenen PWM Frequenz Read Aktualisierung der Messwerte durch Betätigen dieser Schaltfläche PWM Status Aus der Pulsbreite abgeleiteter Status Simulation Status (Transmit to EVSE) Setzen der CP Widerstände 270, 1k3 und/oder 2k7 Edit CP-Level Settings Einstellung der simulierten CP-Widerstände Analyse CP connected to EVSE Anzeige der gemessenen CP-Spannungen



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5.1.6 Einstellen des UCP-Level-Bereich

Von der EV-bzw. EVSE –Seite aus kann der UCP-Level –Bereich zum Testen der Toleranz eingestellt werden.

Aufruf der Funktion über den Menüpunkt Settings / CP-Settings oder über entsprechende Schaltflächen in den einzelnen Funktionen. Das Editieren in den Fenstern ist nur über das Nummernfeld möglich. Es lassen sich die UCP-Werte für den State A, B, C und D einstellen CP detection level (reading from EV) Mit dieser Funktion lassen sich jeweils die State-Bereiche festlegen, in dem der UCP-Wert des EVs erkannt werden soll CP set level (to EVSE) Einstellung des UCP Amplitude, die an die EVSE für den entsprechenden State weitergereicht werden soll. Default Wird das Programm neu gestartet, werden grundsätzlich alle Normwerte eingestellt. Veränderte Werte lassen unter Custom 1, Custom 2 und Custom 3 Speichern (Save). Bei jeden Neustart des Programmes können die Werte neu eingelesen werden

5.1.7 CP-Mapping

Über CP-Mapping lässt sich einstellen, ob bei Nicht-Vorhanden eines Fahrzeugs oder einer Ladesäule die voreingestellten Settings automatisch übernommen werden sollen. Aufruf dieser Funktion über Menüpunkt Settings /CP-Mapping


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5.1.8 Event-Logger

Der Event-Logger zeichnet alle Veränderungen auf der PWM Signalleitung auf und kann als Langzeitspeicher für AC-Ladevorgänge benutzt werden. Aufruf der Funktion über Menüpunkt View / Event Logger

5.1.9 Password

Im „Expert-Mode“ vorgenommene Einstellungen, können mit einem Password geschützt werden. Das Password wird in der EV-EVSE-PWM Software unter Password/Password change… eingestellt.

Nach Log out zeichnet der Tracer weiterhin auf, jedoch erlaubt er keine Bedienung (verändern von Parametern, usw.).

Der gesperrte Zustand wird in der Programm Titelzeile mit gezeigt. Nach Neustart der Software oder des Tracers bleibt die Software im Zustand „logged out“. Hinweis: Bitte das Passwort merken. Nach Log in mit erfolgreicher Passwort Eingabe, ist die Bedienung wieder freigeschaltet.


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5.2 V2G Interpreter

Mit dem V2G Interpreter können Daten des PLC-Datenverkehrs zwischen Elektrofahrzeugen und Ladesäulen in Echtzeit mitgelesen werden. Es werden alle Protokolle ab OSI Layer 3 Unterstützt. (SLAC, SECC, V2GTP, TCP Control Flags, ICMPv6)

5.2.1 Programmoberfläche

ELEMENT BESCHREIBUNG

START Startet das Mitlesen der Netzwerkdaten. AUTOSCROLL Aktiviert oder deaktiviert das automatische Mitlaufen des Anzeigefensters OPEN Öffnet eine PCAP oder PCAPNG Datei die vorher mit einem PCAP Programm (z.B. Wireshark)

erstellt wurde SAVE Speichert die aktuelle Session als PCAP Datei ab SLAC EV Startet den manuellen SLAC Prozess für die Fahrzeugseite (Siehe 5.2.6) INITALIZE SLAC Initialisiert den automatischen SLAC Vorgang (Siehe 5.2.6) SLAC EV&EVSE Startet den automatischen SLAC Vorgang (Siehe 5.2.6, Button wird automatisch aktiviert der

automatische SLAC Vorgang initialisiert wurde) SLAC EVSE Startet den manuellen SLAC Prozess für die Ladesäulenseite (Siehe 5.2.6) EXPERT MODE Einstellungen für Experten (Siehe 5.2.2) INFO Informationen zu der Softwareversion 14:42 Aktuelle Uhrzeit 15.07.27.0 Verwendete Softwareversion GENERAL INFORMATIONS

SESSION ID Session ID der aktuellen V2G Sitzung (Nach dem SessionSetup) PACKETS Verarbeitete Pakete der aktuellen Sitzung EV Anzeige MAC Adresse des Fahrzeuges EVSE Anzeige MAC Adresse der Ladesäule ANZEIGEFENSTER NO. Paketnummer TIME Paketzeit PROTOCOL Protokollname MESSAGE Nachrichtkurzbeschreibung DECODER Zeigt das Dekodierungsfenster an, welches weitere Information der ausgewählten Nachricht

anzeigt (Siehe 5.2.3) PLAIN Zeigt das Klartext Fenster an, welches die rohen Paketdaten anzeigt (Siehe 5.2.4) INTERPRETER Zeigt das Interpreter Fenster an, welches mögliche Inkonsistenzen im Datenverkehr laut Norm

(ISO 15118-2 FDIS, DIN 70121) anzeigt (Siehe 5.2.5) Unten findet sich noch eine Statusbar welche im ersten Teil eine Kurzbeschreibung der Buttons hinzufügt, im zweiten Teil den Status der TCP-Bridge anzeigt und im dritten Teil den Status der PWM-Bridge.


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5.2.2 Expert Mode/Einstellungen

Im „Expert-Mode“ können Einstellungen zum V2G Interpreter vorgenommen werden. Die Einstellungen können mit einem Password geschützt werden. Das Password wird in der EV-EVSE-PWM Software eingestellt (Siehe 5.1.9)

Hinweis! Der Expert Mode ist für den Standard Betrieb vorkonfiguriert. Es wird empfohlen hier keine Änderungen vorzunehmen.

General Show Meassages: QCA7000 Messages Gibt an ob die QCA7000 Botschaften (z.B. VS_RD_MOD) angezeigt werden sollen SLAC Messages Gibt an ob SLAC Botschaften (z.B. CM_SLAC_PARM.REQ) angezeigt werden sollen TCP Control Flags Gibt an ob TCP CF gezeigt werden sollen (z.B. ACK, SYN/ACK, SYN) ICMPv6 Gibt an ob die ICMPv6 Neighbor Solicitation/Advertisment Botschaften angezeigt werden sollen Reset ‚Do Not Ask‘ Setzt die Nachfrage zurück, ob Sie wirklich eine neue Session starten wollen Hardware EV HLE Die MAC-Adresse der Netzwerkkarte von der EV Seite EV PLC Die MAC-Adresse des QCA7000 von der EV Seite EVSE HLE Die MAC-Adresse der Netzwerkkarte von der EVSE-Seite EVSE PLC Die MAC-Adresse des QCA7000 von der EVSE Seite


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SLAC M-Sounds Timeout for transmission Timeout in Millisekunden der M-Sounds. Wird in der Botschaft “CM_SLAC_PARM.CNF” übermittelt und ist somit nur für den EV SLAC (linke Seite) gültig. M-Sounds Intervall between messages Intervall in Millisekunden zwischen den M-Sounds (CM_MNBC_SOUND.IND). Nur gültig für EVSE SLAC (rechte Seite). Discovery Threshold (log only) Höhe des durchschnittlichen dB-Wertes der Attenuation Characteristics. Der Tracer bricht hier aber nicht ab. Es wird eine Fehlermeldung in die Log-Datei geschrieben, wenn der durchschnittliche Wert überschritten wurde. Discovery Sounding correction Korrektur der Soundings die in den Attenuation Characterstics MME gesendet werden. Zum Beispiel; Wenn ein zu lautes Signal empfangen und die EV sich deshalb nicht verbindet, kann hier „-20“ eintragen werden, so werden die Soundings in der CM_ATTEN_CHAR.IND um 20 dB gedämpft. Choose EV/EVSE automatically Wenn ausgewählt, sucht sich der PLC-Tracer die beste Verbindung (falls mehrere EV/EVSE angeschlossen) automatisch. Falls deaktiviert wird der User aufgefordert die richtige EV/EVSE auszuwählen. Die MAC-Adresse kann rechts oben in dem Fenster Signal Attenuation Characterization (SLAC) ausgewählt werden. Reset SLAC Options Setzt die Standardeinstellungen zurück. Bridge NIC 1 Erste Netzwerkkarte der TCP Bridge NIC 2 Zweite Netzwerkkarte der TCP Bridge Start/Pause Bridge Startet oder pausiert die TCP Bridge. Reset Bridge Setzt die Brücke zurück


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5.2.3 Decoder

Der Decoder gibt weitere Informationen über die ausgewählte Nachricht. Beim V2GTP wird der EXI Datenstrom dekodiert und lesbar ausgegeben. Bei allen andern Nachrichten werden weitere Informationen zu der Nachricht gezeigt.

5.2.4 Plain (Rohdaten)

Das Plain Fenster zeigt die direkten Daten sowohl als HEX Stream als auch als ASCII Stream an. Interessant ist der Modus, wenn man z.B. selbst zum Testen Statusmeldungen über TCP/IP versendet und diese in Klartext lesen möchte.

5.2.5 Interpreter

Der Interpreter weist auf Inkonsistenz der Normen hin und es werden Statusmeldungen oder ICMPv6/Control Flag Fehlermeldungen angezeigt.

Hinweis! Diese Funktion befindet sich in ständiger Entwicklung und garantiert nicht die vollständige Abdeckungen aller möglichen Inkonsistenzen zum Zeitpunkt des Betriebes.


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5.2.6 SLAC

Die SLAC- (Signal Level Attenuation Characterization) Funktion dient zur eindeutigen Identifizierung der an der Kommunikation beteiligten Komponenten (Elektrofahrzeug und Ladesäule). Die Funktion muss vor der Aufnahme des Analysebetriebs aktiviert werden. Damit werden die Voraussetzungen für den Aufbau einer Datenverbindung geschaffen. Manueller SLAC Beim manuellen SLAC (SLAC EV oder SLAC EVSE) wird nur Softwareseitig eine SLAC Session gestartet. Ggf. müssen die PWM Werte manuell angepasst werden. Siehe dazu Kapitel 5.1.1 bzw. 5.1.3 Automatischer SLAC Beim automatischen SLAC (Initialize SLAC und SLAC EV&EVSE) werden die erforderlichen PWM Einstellungen automatisch gesetzt. Die Ausführung muss immer wie folgt umgesetzt werden um ein reibungslosen Ablauf möglich zu machen:

1. EV und EVSE sind nicht an den Tracer gekoppelt 2. Initialize SLAC betätigen und warten bis initialisiert ist. 3. Fahrzeug auf der EV Seite anschließen. 4. Ladesäule auf der EVSE Seite anschließen. 5. SLAC EV&EVSE betätigen. 6. Abwarten bis EV und EVSE erfolgreich Verbunden mit dem PLC-Tracer und der EVCC die SECC

sucht.

Erklärung: Nach Starten von Initialize SLAC wird die PWM Brücke deaktiviert, das Fahrzeug auf der EV Seite wird 100% PWM angezeigt bekommen, die Ladesäule auf der EVSE Seite, +12V unabhängig davon, was Fahrzeug oder Ladesäule dem PLC-Tracer übertragen. Nun können gefahrlos EV und EVSE angeschlossen werden. Sie werden sich vorerst nicht verbinden. Mit dem Start auf SLAC EV&EVSE wird der SLAC Vorgang gestartet. Als erstes wird auf der EV Seite der SET_KEY gesendet. Der SET_KEY erfordert einen Neustart des QCA-7000 von dem PLC-Tracer, dieser wird automatisch ausgeführt. Nach ca. 5 Sekunden wird auf der EVSE Seite State B (9V) gesetzt und der CM_SLAC_PARM.REQ wird gesendet. Die Ladesäule sollte nun mit dem SLAC Vorgang beginnen. Nachdem der SLAC Vorgang der Ladesäule abgeschlossen ist wird die PWM Brücke wieder aktiviert, d.h. die PWM Daten werden wieder sowohl von der EV Seite als auch von der EVSE Seite an die jeweils andere Seite übertragen. Normalerweise sollte nun State B (9V) vom Fahrzeug und 5% PWM von der Ladesäule kommen. Nun startet der SLAC Vorgang für das Fahrzeug. Der Tracer wartet auf den CM_SLAC_PARM.REQ und beginnt mit der SLAC Session. Nach dem beide Seiten einen erfolgreichen Link haben beginnt die V2G Kommunikation, angefangen mit einem SECC Discovery Request.


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5.2.7 Fehlerbehebung

Stop bei SECC Discovery Request Nach dem automatischen SLAC Vorgang der EVSE wird die PWM Bridge wieder aktiviert. Wenn nun kein Fahrzeug angeschlossen ist werden der State A (12V) auf der EV Seite auf die EVSE Seite übertragen. Die EVSE hebt ggf. den Netzwerk Link wieder auf. Danach startet aber trotzdem der SLAC auf der EV Seite. Der EVCC sucht nur die SECC via SECC Discovery Protocol, scheitert aber, da der Link von der EVSE zum PLC-Tracer nicht mehr besteht. Lösungsmöglichkeiten:

1. In der EV-EVSE-PWM Software im Menü Settings/ CP-Mapping muss das Kontrollkästchen If no car is connected, simulate State B to EVSE aktiviert werden. (Siehe 5.1.7)

2. Anschließen des EVs bevor der SLAC Vorgang beginnt und angeschlossen lassen.

EV verbindet sich direkt mit EVSE ohne Tracer Laut DIN70121:2012-01 (Figure 4 – Communication start-up) sollte die EVSE auf 9V warten und das EV auf 5% PWM. In manchen Fällen allerdings verhalten sich die EVSE und EV nicht DIN konform und starten sofort mit dem SLAC sobald ein Kabel-plug-in (PP-Widerstand) entdeckt wurde. Lösung:

1. Entfernen Sie das EV und die EVSE vom PLC-Tracer. 2. Drücken Sie auf Initialize SLAC und direkt danach auf Start EV&EVSE. Warten Sie bis der V2G

Interpreter fertig initialisiert ist. 3. Anschluss EVSE auf der rechten Seite des Tracers. EVSE sollte nun direkt mit SLAC anfangen. 4. Warten bis die ersten Botschaften im V2G Interpreter zu sehen sind (CM_SLAC_PARM.CNF und

folgende), um ganz sicher zu gehen sollte abgewartet werden, bis die EVSE mit SLAC komplett fertig ist (letzte Nachricht sollte die CM_SET_KEY.CNF sein).

5. EV kann nun angeschlossen werden und sollte ebenfalls automatisch mit SLAC anfangen. 6. Session startet sich.


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5.3 Oszilloskope

Im PLC-Tracer ist ein physikalisch eigenständiges Oszilloskope eingebaut, welches über den eingebauten PC bedient werden kann. Beide Eingänge des Oszilloskops sind intern im PLC-Tracer direkt mit den EV- und EVSE-CP-Leitungen verbunden. Aufrufen des Programms: Funktion: im Desktop „Picoscope.exe“ Messung der CP-Leitung: EV (blaue Kurvee, Eingang A) und EVSE (rote Kurve, Eingang B)


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6 Anhang

6.1 Technische Daten

Geräte-Stromversorgung: 230V AC oder 12V DC 3A

Leistungsaufnahme: ca. 40W

Betriebstemperatur: 0 bis 50°C

Lagertemperatur: -10 bis 60°C

Relative Luftfeuchtigkeit: 15% - 70% (nicht kondensierend)

Ladekabel: Typ 2 Standard oder Typ 2 COMBO DC

Hardware: Implementierung nach ISO/IEC15118-3 DIS Stand (09/2012),

HomePlug GreenPhy auf Control Pilot Leitung

Integrierter PC: Monitor: LCD, LED, 12,1“, Touch sensitive, 1024 x 768 Pixel

CPU: Intel Atom N2600 1,6 GHz

I/O Ports: 3xRS232, 2xRJ-45 LAN, 2xUSB2.0, 2xUSB3.0, 1xVGA

RAM: 2 GByte

Massenspeicher: SSD-60 GByte

Kühlung: Passiv

Betriebssystem: Windows 7 Professional

Funktionen: PWM Analyse und Steuerungssoftware

V2G-SLACK-Interpreter

Visualisierung Strom- und Spannung für alle Lademodi

Wireshark

Visualisierung Oszilloskop

optional: Avitar für QCA 7000

Oszilloskope: 2 Kanäle

Bandbreite: 25 MHz

Abtastrate/Kanal: 100 MS/s

PLC-Modul: 2 Modems mit QCA 7000 gemäß ISO15118, IEC 61851, DIN 70121

Trägersignal: 1 kHz PWM-Signal

PWM-Modul: 2 PWM-Stufen mit variabler Spannungseinstellung

PWM Generator, Frequenz variabel +- 10% 1kHz

Signalform gemäß SAE J1772 / ISO 61851-1 Norm

Flankensteilheit: variabel

Spannungshöhe: variabel

Gehäuse-Anschlüsse: 1 x VGA für externen Monitor

1 x BNC CP-Anschluss für EVSE

1 x BNC CP-Anschluss für EV

1 x UXB2

12V DC Betriebsspannung

230V AC Kaltgeräteanschluss

Ladestromanschluss: DC-/DC+: je 35 mm2, 500V, 125A

N/L1: je 6 mm2 , 250V, 32A

L2/L3: je 2,5 mm2, 250V, 16A

CP/PP: je 0,75 mm2

PE: 16 mm2

Gehäuse: B x H x T 50cm x 23cm x 63cm

Gewicht: 16 kg

Irrtümer und Änderungen vorbehalten.


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6.2 Verwendete Abkürzungen

EV lectric vehicle, Elektrofahrzeug EVSE electric vehicle supply equipment, Ladesäule DC direct current, Gleichstrom AC alternating current, Wechselstrom CP control pilot, Steuerleitung PP proximity pin, Näherungskontakt PE p rotective earth, Schutzleiter L1/ L2 / L3 Phase L1 / L2 / L3 N Nullleiter V2G Vehicle-to-Grid, Fahrzeug-am-Netz SLAC Signal Level Attenuation Characterization NIC Network Interface Card (Netzwerkkarte) UCP Spannung CP (Amplitude PWM) RCP Gesamt Widerstand CP – PE SECC Supply Equipment Communication Controller EVCC Electric Vehicle Communication Controller


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6.3 PLC-Tracer im Betrieb

Anleitung PLC-Tracer -...

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