自2001年以來(lái)，中國(guó)、美國(guó)、歐洲以及日本等主要經(jīng)濟(jì)體逐步建立了電動(dòng)汽車(chē)充電標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)體系。各國(guó)普遍以IEC 61851系列標(biāo)準(zhǔn)作為車(chē)輛與充電設(shè)備在電氣連接和安全方面的基礎(chǔ)框架，并在此之上形成了區(qū)域性的充電系統(tǒng)與接口方案，如中國(guó)的GB/T充電標(biāo)準(zhǔn)體系、歐美地區(qū)的CCS標(biāo)準(zhǔn)體系以及日本的CHAdeMO體系。針對(duì)直流充電和智能充電需求，不同體系分別定義了車(chē)輛與充電設(shè)備之間的高層通信協(xié)議。充電標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)已成為整車(chē)廠和充電樁廠商全球化進(jìn)程中的核心挑戰(zhàn)之一，同時(shí)也使整車(chē)廠、充電樁廠商及第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室在開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證過(guò)程中面臨前所未有的復(fù)雜性與壓力。歐盟要求新建歐標(biāo)充電樁必須符合EN ISO 15118-20，且PnC同時(shí)支持ISO 15118-2與 ISO 15118-20，這為企業(yè)出海帶來(lái)新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

歐盟授權(quán)條例2025/656號(hào)與聯(lián)合國(guó)第155號(hào)法規(guī)UN R155

圖1是歐盟和聯(lián)合國(guó)的兩項(xiàng)條例和法規(guī)，一是用來(lái)補(bǔ)充和更新歐盟替代燃料基礎(chǔ)設(shè)施條例AFIR中關(guān)于無(wú)線充電、行駛中充電、車(chē)-網(wǎng)通信以及氫燃料補(bǔ)給的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，以確保未來(lái)新能源車(chē)輛和基礎(chǔ)設(shè)施在整個(gè)歐盟范圍內(nèi)的互操作性和一致性。二是針對(duì)車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)安全的強(qiáng)制性型式認(rèn)證法規(guī)，要求整車(chē)廠建立并持續(xù)運(yùn)行符合要求的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系CSMS（Cyber Security Management System）。為滿足UNECE R.155對(duì)CSMS的要求，充電接口需開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)降低和緩解措施。同時(shí)，還必須通過(guò)測(cè)試與驗(yàn)證，確保相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測(cè)與防護(hù)機(jī)制已經(jīng)部署并有效運(yùn)行。

與此同時(shí)，基于ISO 15118的“增值服務(wù)（VAS/AVS）”在地區(qū)化落地上已出現(xiàn)差異化要求：歐洲公共交通領(lǐng)域發(fā)布了VDV 261，用于在充電過(guò)程中觸發(fā)車(chē)輛預(yù)調(diào)節(jié)（如供暖/制冷/通風(fēng)）并對(duì)接運(yùn)營(yíng)后臺(tái)，是對(duì)ISO 15118的補(bǔ)充性推薦規(guī)程；韓國(guó)則在提升電動(dòng)車(chē)消防與電池安全管理的政策背景下，推動(dòng)基于ISO 15118（含VAS）的車(chē)-樁電池信息交換與相關(guān)測(cè)試/認(rèn)證工作。印度市場(chǎng)上乘用車(chē)直流快充以CCS2為主，存量與少量車(chē)型采用CHAdeMO，因此樁側(cè)普遍提供多制式兼容以適配不同車(chē)型。

由此可見(jiàn)，全球整車(chē)廠在將車(chē)型出口至各地區(qū)時(shí)，以及跨國(guó)運(yùn)營(yíng)的充電樁供應(yīng)商在布局其產(chǎn)品時(shí)，都必須滿足當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求。歐盟新法規(guī)進(jìn)一步提高出口門(mén)檻，顯著提高研發(fā)與測(cè)試的復(fù)雜度。除了通信一致性驗(yàn)證之外，還需完成TLS、數(shù)字證書(shū)管理以及網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的模糊測(cè)試和滲透測(cè)試。

充電與網(wǎng)絡(luò)安全一站式解決方案

面對(duì)充電協(xié)議測(cè)試的復(fù)雜性以及滿足用戶(hù)即插即用的便利性需求，Vector提出交鑰匙工程幫助客戶(hù)構(gòu)建完整仿真和測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施?；赩ector的軟、硬件工具與第三方硬件相結(jié)合，形成一個(gè)集標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議仿真支持、自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行、HIL硬件集成控制、測(cè)試報(bào)告生成和數(shù)據(jù)記錄于一體的完整測(cè)試系統(tǒng)，同時(shí)支持用戶(hù)自定義擴(kuò)展。

同時(shí)支持車(chē)樁充電與網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試解決方案

測(cè)試代碼包：通過(guò)測(cè)試代碼包軟件CTP（Vector CANoe Test Package EV/EVSE）生成對(duì)應(yīng)CCS、GB/T、CHAdeMO以及Security測(cè)試相關(guān)的CANoe + vTESTstudio工程。

開(kāi)放型平臺(tái)：測(cè)試用例的管理和編寫(xiě)在vTESTstudio內(nèi)完成，并輸出測(cè)試可執(zhí)行文件導(dǎo)入至CANoe中。CANoe將完成從協(xié)議仿真、通信加解密處理、設(shè)備控制交互、測(cè)試用例執(zhí)行、數(shù)據(jù)分析和記錄等相關(guān)流程。

面向未來(lái)全場(chǎng)景覆蓋

圖3

車(chē)輛與充電基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試參考流程

借助測(cè)試用例、仿真結(jié)點(diǎn)和硬件接口抽象解耦的開(kāi)發(fā)概念，工程師將相同的測(cè)試工程用于虛擬化ECU軟件、信號(hào)級(jí)ECU、功率級(jí)硬件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)快速適配。

充電協(xié)議測(cè)試工具可針對(duì)BMS、OBC、SECC、EVCC等被測(cè)對(duì)象進(jìn)行硬件在環(huán)（HIL）或者軟件在環(huán)（SIL）測(cè)試。

協(xié)議一致性測(cè)試：DIN 70122（包含CharIN）、ISO 15118-4、ISO 15118-5、ISO 15118-21、ISO 15118-22、GB/T 34658和CHAdeMO等。

網(wǎng)絡(luò)安全模糊與滲透測(cè)試：ISO 15118-2、ISO 15118-20的V2G通信、傳輸層加密TLS1.2和TLS1.3模糊測(cè)試，支持用戶(hù)自定義模糊測(cè)試腳本配置。

充電樁后臺(tái)OCPP模擬仿真，并在線支持證書(shū)部署。

標(biāo)準(zhǔn)化貨架類(lèi)充電測(cè)試系統(tǒng)vCTS

vCTS支持車(chē)端與樁端的協(xié)議一致性測(cè)試、互操作性測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試，可快速適配多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的充電接口，從而幫助用戶(hù)縮短測(cè)試環(huán)境的搭建周期，降低測(cè)試工具的上手難度。該設(shè)備由Vector德國(guó)團(tuán)隊(duì)完成生產(chǎn)與調(diào)試，最終交付至全球各地的終端用戶(hù)手上，確保統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與可靠的使用體驗(yàn)。

充電導(dǎo)引電路和總線通信采用VT System實(shí)現(xiàn)，并連接至前面板香蕉座，若測(cè)試工程師需要對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可外接萬(wàn)用表或示波器，操作簡(jiǎn)便且直觀。

在接口與安全性方面，vCTS具備插座與槍線類(lèi)型的自動(dòng)識(shí)別功能，并可在充電過(guò)程中自動(dòng)執(zhí)行電子鎖的鎖止與解鎖操作。系統(tǒng)內(nèi)置完善的高壓安全鏈路以及帶高壓互鎖的連接器機(jī)構(gòu)，有效保障測(cè)試過(guò)程中的人身安全。

vCTS集成一臺(tái)30kW雙向直流電源，可實(shí)現(xiàn)直流充放電功能。支持直接接入本地交流電網(wǎng)以提供交流充電能力，也可以選擇配置21kW交流電網(wǎng)模擬器，從而實(shí)現(xiàn)雙向交流充放電功能。

通過(guò)采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)語(yǔ)言的模塊化插箱與充電槍線，vCTS能夠快速、便捷地適配不同類(lèi)型的被測(cè)設(shè)備。支持裝配主流的電動(dòng)車(chē)插槍?zhuān)–CS、NACS、MCS、GB/T、CHAdeMO），以及充電樁插座（CCS、NACS、MCS）。

圖5

vCTS平臺(tái)的模塊化可選配件

即插即用

圖6

ISO 15118協(xié)議一致性測(cè)試

CANoe Test Package EV/EVSE可直接生成適用于vCTS測(cè)試環(huán)境的CANoe和vTESTstudio工程。當(dāng)vCTS上電后，測(cè)試工程師只需在CANoe內(nèi)置的VTP（Vector Tool Platform）界面中掃描并連接vCTS實(shí)時(shí)系統(tǒng)，即可完成設(shè)備遠(yuǎn)程連接。進(jìn)入測(cè)試階段后，CANoe界面會(huì)實(shí)時(shí)展示測(cè)試過(guò)程。工程師能夠直觀地查看通信報(bào)文、測(cè)試步驟、執(zhí)行狀態(tài)以及測(cè)試結(jié)果。測(cè)試工程師只要在任意一個(gè)窗口（比如報(bào)文、測(cè)試記錄或數(shù)據(jù)窗口）點(diǎn)擊某個(gè)時(shí)戳的信息，其他窗口就會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到同一時(shí)戳，方便同時(shí)對(duì)比和分析不同維度的數(shù)據(jù)。

基于標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)輕松擴(kuò)展測(cè)試用例

圖7

vTESTstudio易用的測(cè)試用例開(kāi)發(fā)界面

上圖是ISO 15118-2 Service Discovery充電階段的測(cè)試條目。每一條測(cè)試用例都會(huì)按照Preparation -> Main Test Stage-> Completion的執(zhí)行順序，每次開(kāi)始和結(jié)束會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化和復(fù)位，保證測(cè)試用例之間不受互相影響。

如果要基于某條測(cè)試腳本開(kāi)發(fā)自定義用例，只需選擇復(fù)制并粘貼該Test Case，然后對(duì)其重命名，例如：“TC_xxx_Customized”即可。在Test Table頁(yè)面雙擊指定的Test Function “WaitForAndCheck_ServiceDiscoveryReq”可以定位到CAPL代碼的具體實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行增刪改。工具額外支持C#和Python開(kāi)發(fā)。

測(cè)試需求管理矩陣和追溯

圖8

vTESTstudio滿足不同開(kāi)發(fā)流程所需的追溯性要求

提供測(cè)試需求追溯矩陣的功能，用于展示已實(shí)現(xiàn)的測(cè)試用例腳本（列）與其關(guān)聯(lián)的測(cè)試用例需求（行）。例如上圖所示CANoe Test Package EV/EVSE生成的vTESTstudio工程中，用戶(hù)可以通過(guò)Traceability Matrix或Test Case Overview查看測(cè)試用例腳本與需求之間的覆蓋關(guān)系。即使不依賴(lài)原始測(cè)試規(guī)范文檔，測(cè)試工程師也能夠追溯各個(gè)測(cè)試需求項(xiàng)，從而提升測(cè)試需求管理和覆蓋的效率和易用性。

測(cè)試結(jié)果分析

圖9

便捷免費(fèi)的歐標(biāo)充電測(cè)試報(bào)告分析工具

測(cè)試結(jié)果可以使用Vector免費(fèi)提供的CANoe Test Report Viewer工具生成并查看。CANoe Test Report Viewer與CANoe & vTESTstudio交互，可以根據(jù)報(bào)告中具體的測(cè)試步驟跳轉(zhuǎn)至CANoe中對(duì)應(yīng)的時(shí)戳，也可定位跳轉(zhuǎn)vTESTstudio中顯示對(duì)應(yīng)腳本函數(shù)，方便測(cè)試工程師分析測(cè)試失敗原因。

CANoe Test Report Viewer集成了測(cè)試執(zhí)行計(jì)劃的編輯功能，測(cè)試工程師通過(guò)拖拽的方式可以將任意測(cè)試條目拖拽至執(zhí)行計(jì)劃列表中并導(dǎo)出成“.vexecplan”格式文件。這樣可以對(duì)測(cè)試結(jié)果“Fail”的測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行重測(cè)/回歸測(cè)試。只需要將測(cè)試執(zhí)行計(jì)劃文件導(dǎo)入CANoe Execution Adapter，即可自動(dòng)打開(kāi)CANoe，勾選對(duì)應(yīng)Test Cases并執(zhí)行測(cè)試。

展望更高安全：

滿足強(qiáng)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)

支持在線集成PnC證書(shū)系統(tǒng)

整車(chē)廠和充電樁制造商通過(guò)CANoe中的Vector Security Manager獲取Hubject QA研發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)證書(shū)。Vector Security Manager是Vector工具與整車(chē)廠特定安全實(shí)施之間的橋梁。證書(shū)對(duì)于使用Vector的CANoe Test Package EV或CANoe Test Package EVSE來(lái)測(cè)試電動(dòng)車(chē)（EV）和電動(dòng)車(chē)供電設(shè)備（EVSE）至關(guān)重要。確保車(chē)輛和充電樁都符合ISO 15118的互操作性、一致性和市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

圖10

無(wú)縫集成ISO 15118 PnC在線部署測(cè)試驗(yàn)證

滿足R.155充電網(wǎng)絡(luò)安全模糊與滲透測(cè)試

根據(jù)UNECE R.155的要求，針對(duì)車(chē)輛外部連接與接口帶來(lái)的潛在安全威脅進(jìn)行安全測(cè)試與驗(yàn)證，測(cè)試平臺(tái)默認(rèn)集成模糊測(cè)試引擎，可自由配置網(wǎng)絡(luò)安全模糊測(cè)試并用于滲透測(cè)試。完整的0x509測(cè)試API函數(shù)庫(kù)，有效支持通信安全測(cè)試。完整的TLS協(xié)議模糊用例庫(kù)，并基于已知安全問(wèn)題/漏洞的V2G通信安全測(cè)試腳本。協(xié)議模糊測(cè)試支持：ISO 15118-2、ISO 15118-20、TLS 1.2和TLS1.3。對(duì)于基于CAN/CAN FD的國(guó)標(biāo)與日標(biāo)充電系統(tǒng)，用戶(hù)可基于歐標(biāo)安全測(cè)試工具中的模糊引擎配置生成模糊測(cè)試腳本。

圖11

充電網(wǎng)絡(luò)安全模糊測(cè)試

vCTS不止歐標(biāo)，可同時(shí)兼容新國(guó)標(biāo)與日標(biāo)

vCTS同時(shí)支持EV和EVSE的充電測(cè)試，并支持最新標(biāo)準(zhǔn)的適配，如最新的K-VAS、ISO 15118-21、ISO 15118-23和GB/T 34658等標(biāo)準(zhǔn)。

圖12

新國(guó)標(biāo)2015+協(xié)議一致性測(cè)試

當(dāng)下部署滿足未來(lái)，vCTS平臺(tái)滿足整車(chē)廠和檢測(cè)機(jī)構(gòu)面向出海業(yè)務(wù)，更好支撐“歐盟合規(guī)”雙標(biāo)準(zhǔn)的要求，更多vCTS技術(shù)細(xì)節(jié)，請(qǐng)點(diǎn)擊閱讀原文了解更多。