本文重點

實驗室測過的充電控制器,到了現場還是可能充不上電——因為沒人看得到車與樁「真正交換了什麼」。本文說明 VH5110A(CCS Listener)如何以並接方式監聽 CP 線上的 PLC 通訊:從 IEC 61851 的 PWM 參數、SLAC 連線建立到 DIN 70121/ISO 15118 的 V2G 訊息,全部轉為 Ethernet 封包交給 CANoe 解析;支援直接接線與感應式耦合器兩種接法,Plug and Charge 的 TLS 加密流量在取得金鑰素材後也能解密檢視。

充電互通性問題最麻煩的形態是這樣的:控制器在實驗室裡跑完一致性測試、全數通過,裝上車開到現場,對著某一款充電樁就是充不上電。樁端說「車沒有回應」,車端說「樁的訊號不對」——雙方各執一詞,而你手上沒有任何證據能判斷卡在哪一次握手。

要回答這個問題,需要的不是再測一輪,而是看到車與樁之間真正交換了什麼。VH5110A(CCS Listener)就是為此設計的硬體:以並接方式監聽充電通訊,不改變、不中斷原有的充電流程。

為什麼是「並接」:監聽不能改變被監聽的東西

充電通訊跑在充電線的 Control Pilot(CP)線上:基本通訊用 IEC 61851 的 PWM 訊號,高階通訊則以電力線通訊(PLC)承載 DIN 70121 或 ISO 15118 的訊息。要看到這些內容,直覺的做法是把分析設備串在中間——但中間人(man-in-the-middle)設備本身就會改變時序與電氣特性,你看到的就不再是「車與樁原本的對話」。

VH5110A 採取相反的路線:並接(parallel tap)。它掛在 CP 線上被動聆聽,把擷取到的 PLC 訊號即時轉成 Ethernet 封包交給 CANoe 解析,充電流程本身完全不受影響。爭議發生時,你手上就有了一份「車真正看到的內容」,EVCC 與 SECC 誰的行為不合規,證據會自己說話。

VH5110A 並接監聽架構:EV 與 EVSE 之間的 CP 線通訊,經並接擷取轉為 Ethernet 交給 CANoe

監聽得到什麼:PWM、SLAC 與 V2G 三層一次看

VH5110A 監聽的不是單一協定,而是充電通訊的完整分層:

  • IEC 61851 基本通訊:CP 線的 PWM 參數被量測後,以系統變數形式在 CANoe 即時呈現——佔空比對應的電流限制、狀態轉換是否正確,直接看得到。
  • SLAC 連線建立:PLC 通訊開始前,車與樁要先完成 SLAC 配對程序(遵循 HomePlug Green PHY 規範)。很多「充不上電」其實在這一步就失敗了,根本沒走到後面的訊息交換。
  • DIN 70121/ISO 15118 V2G 訊息:從 SessionSetup 到 PowerDelivery 的每一則高階訊息,逐步呈現完整充電交握。

三層在 CANoe 的同一條時間軸上對齊。交握卡在哪一步、前後時序差多少,不再需要猜。

VH5110A 監聽的三層內容:IEC 61851 PWM、SLAC 連線建立、DIN 70121/ISO 15118 V2G 訊息

兩種接法:接線,或直接夾上充電線

現場部署的彈性是 CCS Listener 的重點設計:

接法適合場景
直接接線開發台架、可觸及 CP 線路的環境
感應式耦合器現場實測——耦合器直接夾住充電線,不拆線、不斷線即可開始監聽

供電方面,VH5110A 支援 9 到 36 伏特的寬範圍輸入,乘用車的 12V 與商用車的 24V 電系都能直接供電——對商用車隊的現場充電通訊分析特別實用。

選型

在台架上做開發驗證 → 直接接線,訊號品質最穩定;到充電站做實車互通排查 → 感應式耦合器,夾上就開始錄。

Plug and Charge 加密了,還看得到內容嗎

ISO 15118 的 Plug and Charge(PnC)以 TLS 加密,「監聽得到封包、讀不到內容」是實務上最常卡住的地方。CANoe 提供兩條解密路徑:

PnC TLS 解密的兩條路徑:Security Manager 手動設定金鑰素材,或以 CAPL 在連線建立時取得

兩條路的共同前提是:你能從待測端取得金鑰素材。自家開發中的控制器通常做得到;量產車或第三方的樁拿不到金鑰,加密內容就無法解開。這是密碼學的邊界,不是工具的限制——歐特莫夫會依你的測試情境評估可行的做法。

長時間錄製:把偶發的充電失敗抓下來

有些互通性問題不是每次都發生——同一台車、同一支樁,十次充電失敗一次。這種偶發問題靠人守在現場等不是辦法:VH5110A 可搭配 GL Logger 資料記錄器連續錄製充電通訊,讓車隊在日常運行中自動累積證據,事後再回放分析失敗的那一次。

常見問題釐清

並接監聽會不會影響原本的充電流程?

不會。VH5110A 以並接方式被動擷取 CP 線上的訊號,不架設中間人設備、不改變時序與電氣特性,原有充電流程完全不受影響——這正是它與串接式分析方案的本質差異。

VH5110A 支援哪些充電標準?

涵蓋 CCS 體系的 IEC 61851(PWM 基本通訊)、DIN 70121 與 ISO 15118(SLAC 與 V2G 訊息,遵循 HomePlug Green PHY 規範),也支援 NACS 充電通訊的分析。擷取到的內容統一轉為 Ethernet 封包,在 CANoe 中解析呈現。

一定要搭配 CANoe 使用嗎?

VH5110A 負責把 CP 線上的 PLC 訊號轉成 Ethernet 封包,解析與視覺化由 CANoe(搭配 CANoe.SmartCharging 選配)完成;長時間無人錄製則可搭配 GL Logger。分析、測試與錄製共用同一套 Vector 工具鏈與時間軸。

下一步

讓充電互通性問題有證據可查

從協定一致性測試、HIL 故障模擬到實車並接監聽,歐特莫夫(Vector Informatik 合作夥伴)協助你把充電通訊驗證建成完整的工具鏈——充不上電時,不再各執一詞。