ChinaAutoRegs｜GB/T 27930-2023英文版翻译/外文版《非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议》
Digital communication protocols between off-board conductive charger and electric vehicle
替代：
ChinaAutoRegs｜GB/T 27930-2015英文版翻译 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议
Communication protocols between off-board conductive charger and battery management system for electric vehicle
目次
前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 缩略语
5 A 类系统总则
6 A 类系统物理层
7 A 类系统数据链路层
8 A 类系统应用层
9 A 类系统充电总体流程
10 A 类系统报文分类
11 A 类系统报文格式和内容
12 B类系统总则
13 B类系统物理层
14 B类系统数据链路层
15 B类系统传输层
16 B类系统应用层
17 B类系统超时
附录 A (规范性) A 类系统通信流程
附录 B (资料性) A 类系统报文开始发送条件和结束发送条件
附录 C (规范性) 功能协商功能模块
附录 D (规范性) 参数配置功能模块
附录 E (规范性) 鉴权功能模块
附录 F (规范性) 预约功能模块
附录 G (规范性) 系统自检功能模块
附录 H (规范性) 供电模式功能模块
附录I(规范性) 预充及能量传输功能模块
附录J(规范性) 服务统计功能模块
附录 K (资料性) 基本充电应用场景的实现
附录 L (资料性) 充放电应用场景的实现
附录 M (规范性) 参数类型表
附录 N (资料性) 适配器通信的实现
1 范围
本文件规定了非车载传导式充电机(以下简 称“充 电机”)设 备通信控制器 (SECC)与 电动汽车通信 控制器(EVCC)之间基于控制 器局域网 (CAN)的 通信物理层、数 据链路层、传 输层及应用层的定义和 要求。
本文件适用于采用充电模式4的充电机或充放电机与电动汽车之间的通信,也 适用于充电机或充 放电机与具有充电控制功能的电动汽车电子控制单元之间的通信。电动汽车通信控制器包括但不限于 电池管理系统(BMS),以及为实现其他特殊功能而需要和充电机通信的车内系统。
本文件第5章~第11章适用 于采用 GB/T18487.1—2023 附录 B 规定的充电系统 (以 下简称 “A 类系统”),第101-106章适用于采 用 GB/T18487.1—2023 附录 C 规定的充电系统及附录 E 定义的充 放电系统(以下简称“B 类系统”)。
本文件中的“车辆”特指“电动汽车”。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中,注 日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的 引用文件,其 最新版本(包 括所有的修改单)适 用于 本文件。
GB/T18487.1—2023 电动汽车传导充电系统 第1部分 通用要求
GB/T19596 电动汽车术语
GB/T29317 电动汽车充换电设施术语
GB/T32960.3—2016 电动汽车远程服务与管理系统技术规范 第3部分:通信协议及数据格式
NB/T10905—2021 电动汽车充电设施故障分类及代码
SAEJ1939-11:2006 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 11部 分:物 理层,250kbit/s,屏 蔽双 绞 线 (Recommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part11: Physicallayer-250kbits/s,twistedshieldedpair)
SAEJ1939-11:2016 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 11部 分:物 理层,250kbit/s,屏
蔽双 绞 线 (Recommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part11: Physicallayer-250kbits/s,twistedshieldedpair)
SAEJ1939-15:2018 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 15部 分:物 理层,250kbit/s,非
屏蔽双绞线 (Recommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part15: Physicallayer-250kbits/s,un-shieldedtwistedpair)
SAEJ1939-21:2006 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 21 部 分:数 据 链 路 层 (Recom-
mendedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part21:Datalinklayer) SAEJ1939-21:2021 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 21 部 分:数 据 链 路 层 (Recom-
mendedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part21:Datalinklayer)
3 术语和定义
GB/T19596、GB/T29317、GB/T18487.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 数据链路层 datalinklayer
3.1.1
帧 frame
组成一个完整信息的一系列数据位。
3.1.2
CAN 数据帧 CANdataframe
用于传输数据的 CAN 协议所必需的有序位域,以帧起始(SOF)开始,帧结束(EOF)结尾。
3.1.3
CAN 报文 CAN message 发送或接收参数组及其参数数据的一个实例。 注:一个报文的发送可能需要交互一个或多个“CAN 数据帧”。
3.1.4
标识符 identifier
CAN 仲裁域的标识部分。
3.1.5
扩展帧 extendedframe
CAN2.0B 规范中定义的使用29位标识符的 CAN 数据帧。
3.1.6
优先权 priority
在标识符中一个3位的域,设置传输过程的仲裁优先级,最高优先权为0级,最低优先权为7级。
3.1.7
参数组 parametergroup;PG
在应用层传输的参数集合。
3.1.8
参数组编号 parametergroupnumber;PGN 用于唯一标识一个参数组的一个24位值。 注:参数组编号由扩展数据页 、数 据页 、PDU 格式域 、PDU 特定域表示。
3.1.9
可疑参数编号 suspectparameternumber;SPN
用来识别与 ECU 相关的特定元素、部件或参数的一个19位值。
3.1.10
协议数据单元 protocoldataunit;PDU
一种特定的 CAN 数据帧格式。
3.1.11
信息帧 informationframe;IF
数据链路层上用于传输有效信息或数据的 CAN 数据帧。
3.1.12
控制帧 controlframe;CF
数据链路层上用于进行流量控制、差错管理、接收确认的 CAN 数据帧。
3.1.13
传输协议 transportprotocol
数据链路层的一部分,为传送数据长度为9字节~1785字节的 PGN 提供的一种机制。
3.2 传输层 transportlayer
3.2.1
多信息帧传输方式 multi-informationframetransportmode
使用自动重传请求方式传输具有帧编号的多帧数据的方式。
3.2.2
长消息 longmessage;LM
数据长度大于8字节,采用多信息帧传输方式传输的消息。
3.2.3
短消息 shortmessage
数据长度小于或等于8字节的消息。
3.2.4
需要确认的消息 reliablemessage;RM 采用自动重传请求方式传输的消息。 注:包括需要确认的短消息和长消息。
3.2.5
不需要确认的消息 unreliablemessage;URM
不需要采用自动重传请求方式传输不具有帧编号的单帧数据。
3.3 应用层 applicationlayer
3.3.1
参数组标识 parametergroupidentification;PGI
用于唯一标识一个参数组的一个字节。
3.3.2
功能模块 functionmodule
电动汽车与充电机的能量交互过程中的某个业务功能。
3.3.3
必须项功能模块 mandatoryfunctionmodule
一个完整的能量交互过程必须具有的功能模块。
3.3.4
可配置项功能模块 configurablefunctionmodule
一个完整的能量交互过程可选择具有的功能模块。
3.3.5
可重载功能模块 overridefunctionmodule
可被重新定义和替换的功能模块。
3.3.6
功能代码 functioncode;FC
为功能模块分配的编号。
3.3.7
功能描述码 functiondescriptioncode;FDC
为具备特定功能的功能模块实例分配的编号。
3.3.8
可选项 optionalitem
在信息交互中,可以选择发送的参数项。
3.3.9
必须项 mandatoryitem
在信息交互中,必须要发送的参数项。
3.4 其他 others
3.4.1
电子控制单元 electroniccontrolunit;ECU 由微控制器和外围电路组成的控制装置。 注:即车载电脑。
3.4.2
电动汽车通信控制器 electricvehiclecommunicationcontroller;EVCC
电动汽车内实现与充电设备通信的嵌入式系统。
3.4.3
设备通信控制器 supplyequipmentcommunicationcontroller;SECC
实现与一个或多个 EVCC 通信的实体。
3.4.4
车辆适配器通信控制器 vehicleadaptorcommunicationcontroller;VACC
车辆适配器内用于实现与 EVCC、SECC 通信的的嵌入式系统。
3.4.5
扩展车辆识别码 extendedvehicleidentificationnumber;EVIN
车辆识别码(VIN 码)或用来标识车辆身份信息而设计的带有I、O、Q 字样的车辆识别代码。
注:扩展车辆识别码相关标准正在考虑中。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。 LM_ACK:长消息应答确认(longmessageacknowledge) LM_EndofACK:长消息接收结束确认(longmessageendofacknowledge) LM_NACK:长消息放弃连接确认(longmessagenegativeacknowledge) RM_SM_ACK:需要确认的短消息应答确认(reliableshortmessageacknowledge)
5 A 类系统总则
5.1 充电机与车辆之间的通信网络基于 CAN2.0B。
5.2 充电机与车辆之间的 CAN 通信网络宜由充电机和车辆两个节点组成,为 了实现 GB/T18487.1—2023附录 G 的兼容方案,可在通信网络中 增加适配器节点,但 各节点之间不应存在地址、PGN 等方面 的冲突。
5.3 数据信息传输采用低字节先发送的格式。
5.4 车辆充电过程中的电流值为负值,在 公共场站,当 车 辆/充 电机接收 -400A~0A 范围以外的充 电电流值时,应退出充电流程;在私有场站,充电机和车辆可按照私有协议协商的方式进行处理。
5.5 在公共场站,充电机与车辆的通信网 络上不应出现本文件未规定的报文;充 电机或车辆接收本文 件未规定的报文,不处理。
5.6 报文中的数据值和物理量之间的转换关系为:物理量=分辨率×数据值+偏移量。
5.7 执行本文件的充电机和车辆宜具备向前兼容性。
6 A 类系统物理层
本文件采用的 CAN 通信总线网络物理层应符合 SAEJ1939-11:2006或 SAEJ1939-15:2018中 的 规定。本文件充 电 机 与 车 辆 的 通 信 应 使 用 独 立 的 CAN 总 线,充 电 机 与 车 辆 之 间 的 通 信 速 率 采 用 250kbit/s。屏蔽双绞线应满足 SAEJ1939-11:2006中 表 7 的要求,非 屏蔽双绞线应满足 SAEJ1939-11:2006中表2的要求,终端电阻满足 SAEJ1939-11:2006中5.2.3的要求。
注:在通信环境恶劣的专用场合(如 通信 距 离 较 长 的 商 用 车 充 电 站 ),经 设 备 制 造 商 和 车 辆 制 造 商 协 商 一 致 ,采 用50kbit/s通 信速率。
7 A 类系统数据链路层
7.1 帧格式
采用本文件的设备应使用 CAN 扩展帧的 29 位标识符,具 体每个位分配 的 相 应 定 义 应 符 合 SAE J1939-21:2006 中的相关规定。
7.2 协议数据单元(PDU)
每个 CAN 数据帧包含一个单一的协议数据单元(PDU),见 表 1。 协议数据单元由七部分组成,分 别是优先权、扩展数据页、数据页、PDU 格式、PDU 特定格式、源地址和数据域。
7.3 协议数据单元(PDU)格式
选用 SAEJ1939-21:2006中定义的 PDU1格式。
7.4 参数组编号(PGN)
PGN 的第二个字节为 PDU 格式(PF)值,高字节和低字节位均为00H。
7.5 传输协议功能
车辆与充电机之间传输长度为9字节~1785字节的参数组时使用传输协议功能。连接初始化、数 据传输、连接关闭应遵循 SAEJ1939-21:2006中5.4.7和5.10消息传输的规定,数据帧之间的发送间 隔 为10 ms。对于多帧报文,报文周期为整个数据包的发送周期。
7.6 地址的分配
网络地址用于保证信息标识符的唯一性以及表明信息的来源。SECC 和 EVCC 定义为不可配置地 址,即该地址固定在 ECU 的程序代码中,包括服务工 具在内的任何手段都不能改变其源地址。 充电机 和车辆地址分配如表2所示。
7.7 信息类型
CAN 总线技术规范支持五种类型的信息,分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。 具体定义 应遵循 SAEJ1939-21:2006中5.4信息类型的规定。
8 A 类系统应用层
8.1 应用层采用参数和参数组定义的形式。
8.2 采用 PGN 对参数组进行编号,各个节点根据 PGN 来识别数据包的内容。
8.3 采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。
8.4 如果需发送多个 PGN 数据来实现一个功能的,需全部接收该定义的多个 PGN 报文才判断此功能 发送成功。
8.5 定义新的参数组时,尽量将相同功能 的参数、相 同或相近发送周期的参数和属于同一个子系统内 的参数放在同一个参数组中;同时,新的参数组既要 充分利用 8个字节的数据宽度,尽 量将相关的参数 放在同一个组内,又要考虑扩展性,预留一部分字节或位,以便将来进行修改。
8.6 修改第10章已定义的参数 组时,新 增加的参数要与参数组中原有的参数相关,不 应为节省 PGN 的数量而将不相关的参数加入到已定义的 PGN 中。
8.7 参数选项分为必须项和可选项,必须 项参数应按照本文件规定格式发送实际数据,可 选项参数可 按照本文件规定格式发送实际数据或所有位填充1发送;对于同一报文中全部内容为可选项的,发送方 可不发送该报文,如果发送,应按照本文件规定格式发送实际,未发送实际数据的可选项参数填充1。 8.8 应按照本文件规定的报文长度发送,规定长度中未定义的位填充1。
8.9 “不可信状态”是当发送方无法获取 或明确当前状态时,为 了维持通信链路而发送的内容,接 收方 应忽略并不处理该信息。
9 A 类系统充电总体流程
整个充电过程包括六个阶段:物理连接完成、低压 辅助上电、充 电握手阶段、充 电参数配置阶段、充 电阶段和充电结束阶段,如图 1所示。 物理连接完成、低 压辅助上电后,双 方开始通信,在 通信的各个 阶段,充电机和车辆如果在规定的时间内未接收对 方报文或未接收正确报文,即 判定为超时 (超 时指在 规定时间内没有接收对方的完整数据包或正确数据包 ),通 信流程应符合附录 A 的要求。 当出现超时 后,车辆或充电机发送10.5规定的错误报文。充电结束过程应符合 GB/T18487.1—2023中 B4.6、B4.7 的相关规定。报文的开始发送条件和结束发送条件见附录 B。
图1 充电总体流程图
10 A 类系统报文分类
10.1 充电握手阶段
充电握手阶段分为握手启动阶段和握手辨识阶段,车辆接口物理连接完成,充电机成功闭合电子锁 后,低压辅助供电回路导通,进入握手启动阶段发送握手报文,并进行充电机自检。如果自检通过,双方 进入握手辨识阶段,交互车辆和充电机的身份及其他必要信息;如果自检失 败,充 电机发送 10.3规 定的 充电机中止充电报文。充电握手阶段报文应符合表3的要求。
10.2 充电参数配置阶段
充电握手阶段完成后,充电机和车辆进入充电参数配置阶段。在此阶段,车辆向充电机发送动力蓄 电池当前电池电压,如果该电压不在充电机输出能 力范围内,充 电机判断充电参数不匹配;车 辆也可根 据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电。如果判断充电参数不匹配,充 电机和车辆发送中止充 电报文(如果充电机判断充电参数不匹配,应在发送充电机最大输出能力报文后再发送中止充电报文); 如果充电参数匹配,进入充电准备就绪过 程,该 过程应符合 GB/T18487.1—2023 中 B.4.4 的要求。 充 电参数配置阶段报文应符合表4的要求。
10.3 充电阶段
充电参数配置阶段完成后,充电机和车辆进入充电阶段。在整个充电阶段,车辆实时向充电机发送 车辆充电需求,充电机根据车辆充电需求调整充电电压和充电电流,保证充电过程正常进行。在充电过 程中,充电机和车辆发送各自的充电状态。除此之外,车辆可向充电机发送动力蓄电池具体状态信息及 电压、温度等信息。BMV、BMT、BSP 为可选报文,充 电机不对其进行报文超时判定,也 可依据传输协 议功能拒绝接收。
车辆根据充电过程是否正常、电池状态是否达到自 身设定的充电结束条件或者是否接收充电机中 止充电报文来判断是否结束充电;充电机根据是否 接收停止充电指令、充 电过程是否正常、是 否达到预 先设定的充电参数值,或者是否接收车辆中止充电报文来判断是否结束充电。充电阶段报文应符合表5 的要求。
10.4 充电结束阶段
当充电机和车辆停止充电后,双方进入充电结束 阶段。 在此阶段车辆向充电机发送整个充电过程 中的充电统计数据,包括:中止 SOC、电池最低电压和最高电压;充 电机接收车辆的充电统计数据后,向 车辆发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等信息,最后充电机停止低压辅助电源的输出。充 电结束阶段报文应符合表6的要求。
10.5 错误报文
在通信的各个阶段,如果车辆或充电机在规定时间内未接收对方报文或未接收正确报文,应发送错 误报文。错误报文应符合表7的要求。
11 A 类系统报文格式和内容
11.1 充电握手阶段报文
11.1.1 PGN9728充电机握手报文(CHM)
报文功能:充电机应在低压辅助供电回路闭合后1s内发送出第一帧 CHM 报文,并按照250ms的 间隔时间周期发送,直到充电机自检结束或接 收车辆中止充电报文。 车辆通过 CHM 报文确认充电机 的通信协议版本号,因此周期发送过程中,CHM 报文信息应一致。PGN9728报文格式见表8。
11.1.2 PGN9984 车辆握手报文(BHM)
报文功能:当车辆接收 PGN9728充电机握手报文 后,发 送 BHM 报文,并 按照 250 ms的 时间间隔周期发送。SPN2601仅用于充电 机 进 行 绝 缘 自 检 时 输 出 电 缆 绝 缘 监 测 电 压 依 据 (充 电 机 自 检 应 符 合
GB/T18487.1—2023中 B.4.3的要求),PGN9984报文格式见表9。
其中,SPN2601车辆端绝缘监测允许总电压(V):数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量。
11.1.3 PGN256充电机辨识报文(CRM)
报文功能:当充电机自检完成并通过后,停止 发送 CHM 报文,开 始按照 250 ms的 周期发送 CRM 报文。在接收 BRM 报文前,SPN2560=0x00;在 接收 BRM 报文后,SPN2560=0xAA。PGN256 报文 格式见表10。
11.1.4 PGN512BMS和车辆辨识报文(BRM)
报文功能:当车辆接收 SPN2560=0x00的 CRM 报文后,按照250 ms的时间 间隔向充电机周期发 送 BRM 报文,直到接收 SPN2560=0xAA 的 CRM 报文为止。 由于该报文参数组长度超出 8 字节,应 使用传输协议功能传输,具体详见7.5的规定。PGN512报文格式见表11。
11.2 参数配置阶段报文
11.2.1 PGN1536车辆充电参数报文(BCP)
报文功能:当 车辆接收 SPN2560=0xAA 的 CRM 报文后,进 入参数配置阶段。 车辆按照 500 ms 的时间间隔向充电机周期发送 BCP 报文。由于该报文参数组长度超出8字节,应使用 传输协议功能传 输,具体见7.5的规定。其中 SPN2819可作为充电机过压保护的参考值,PGN1536报文格式见表12。
其中:
1) SPN2816 单体蓄电池最高允许充电电压(V) 数据分辨率:0.01V/位,0V 偏移量;数据范围:0V~24V;
2) SPN2817最高允许充电电流(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量; 3) SPN2818动力蓄电池标称总能量(kWh)
数据分辨率:0.1kWh/位,0kWh偏移量;数据范围:0kWh~1000kWh; 4) SPN2819 最高允许充电总电压(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量; 5) SPN2820单体蓄电池最高允许温度(℃)
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 6) SPN2821 整车荷电状态(SOC)
数据分辨率:0.1%/位,0%偏移量;数据范围:0~100%; 7) SPN2822 车辆接口当前电压测量值(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量。
11.2.2 PGN1792充电机发送时间同步信息报文(CTS)
报文功能:充电机接收 BCP 报文后,按照500 ms的时间间隔周期发送 CTS报文,车 辆是否进行时 间同步操作由其根据自身工作模式或工作状况决定。PGN1792报文格式见表13。
其中,SPN2823 日期/时间:
第1字节:秒(压缩 BCD 码);第2字节:分(压缩 BCD 码); 第3字节:时(压缩 BCD 码);第4字节:日(压缩 BCD 码); 第5字节:月(压缩 BCD 码);第6~7字节:年(压缩 BCD 码)。
11.2.3 PGN2048充电机最大输出能力报文(CML)
报文功能:充电机接收 BCP 报文后,按照250ms的时间间隔周期发送 CML 报文,告知车辆其最大 输出能力,PGN2048报文格式见表14。
其中:
1) SPN2824充电机最高充电电压(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量; 2) SPN2825充电机最低充电电压(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量; 3) SPN2826充电机最大充电电流(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量; 4) SPN2827充电机最小充电电流(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量。
11.2.4 PGN2304 车辆充电准备就绪报文(BRO)
报文功能:充电参数配置成功后,车辆按照250 ms的时间 间隔周期发送 BRO 报文,车 辆准备就绪 前 SPN2829=0x00,准备就绪后发送SPN2829=0xAA。如果充电机在5s内未接收 BRO 报文,或60s 内未接收 BRO(SPN2829=0xAA)则为超时。PGN2304报文格式见表15。
11.2.5 PGN2560充电机输出准备就绪报文(CRO)
报文功能:充 电 机 接 收 SPN2829=0xAA 的 BRO 报 文 后,按 照 250 ms 的 时 间 间 隔 周 期 发 送 CRO 报文,充电机准备就绪前 SPN2830=0x00,准备就绪后发送 SPN2830=0xAA。如果车辆在5s内 未接收 CRO 报文,或60s内未接收 CRO(SPN2830=0xAA),则为超时。PGN2560报文格式见表16。
11.3 充电阶段报文
11.3.1 PGN4096电池充电需求报文(BCL)
报文功能:双方充电准备就绪后,车辆开始按照50 ms的时间间隔周期发送 BCL 报文,充电机根据 充电需求调整充电电压和充电电流,确 保充电过程正常进行。 如果充电机在充电阶段 1s内没有接收 该报文,即为超时错误,充电机应发送错误报文。
在恒压充电模式下,充电机的输出电压应满足电 压需求值,输 出电流不应超过电流需求值;在 恒流 充电模式下,充电机的输出电流应满足电流需求值,输出电压不应超过电压需求值。
在恒流充电模式下,BCL 报文中的充电电压需求应不大于 CML 中的充电机的最高充电电压,否 则 充电机应将其自身的最大充电电压值作为限压值。 当 BCL 报文中的充电电流需求大于 CML 报文中 的充电机最大充电电流时,充电机按其最大输出 能力输出;当 BCL 报文中的充电电流需求值在充电机 的最大输出能力范围内,充电机按请求电流输出;当 BCL 报文中的充电电流需求小于充电机的最小充 电电流时,充电机应按最小输出能力输出;当 BCL 报文中的充电电压需求小于充电机的最小充电电压 时,充电机应发送 CST 报文停止充电。充电期间,充电需求电流应是车辆的实际需求,不应受 到充电机 输出能力变化影响。PGN4096报文格式见表17。
其中:
1) SPN3072 车辆接口充电电压需求(V) 数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量;
2) SPN3073车辆接口充电电流需求(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量。
11.3.2 PGN4352电池充电总状态报文(BCS)
报文功能:充电过程中车辆按照250 ms的时间间隔 周期发送车辆接口当前充电电压、充 电电流等 充电状态。如果充电机在充电过程中超过 5s没有接收该报文,即 为 超 时 错 误,充 电 机 应 发 送 错 误 报 文。由于该报文参数组长度超出8字节,应 使用传输协议功能传输,具 体见 7.5 的规定。PGN4352 报 文格式见表18。
其中:
1) SPN3075 车辆接口当前电压测量值(V) 数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量;
2) SPN3076车辆接口当前电流测量值(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量; 3) SPN3077 最高单体蓄电池电压及其组号
1位~12位:最高单体蓄电池电压,数据分辨率:0.01V/位,0V 偏移量;数据范围:0V~24V;
13位~16位:最高单体蓄电池电压所在组号,数据分辨率:1/位,0偏移量;数据范围:0~15;
4) SPN3078 当前荷电状态 SOC 数据分辨率:1%/位,0%偏移量;数据范围:0~100%;
5) SPN3079 估算剩余充电时间(min) 数据分辨率:1 min/位,0 min偏移量。
11.3.3 PGN4608充电机充电状态报文(CCS)
报文功能:充电过程中充电机按照50ms的时间间隔周期发送充电机当前的充电电流、电压值等信 息。如果车辆在充电过程中超过1s没有接收该报文,即为超时错误,车辆应 发送错误报文。PGN4608 报文格式见表19。
注:当 CCS报 文中 SPN3929为 0时表示充电机将暂停输出 ,接 收 SPN3929为 1时表示充电机将继续开始充电。
其中:
1) SPN3081 车辆接口当前电压测量值(V) 数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量;
2) SPN3082车辆接口当前电流测量值(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量; 3) SPN3083 累计充电时间(min)
数据分辨率:1 min/位,0 min偏移量;数据范围:0 min~600 min。
11.3.4 PGN4864车辆状态信息报文(BSM)
报文功能:充电阶段车辆按照250 ms的 时间间隔周期发送动力蓄电池状态信息。 为了保证兼容 性,在充电机没有接收 BSM 报文之前,不 应以 BSM 报文超时为由中止充电;如 果充电机接收 BSM 报 文后,在 后 续 充 电 过 程 中 超 过 5s未 接 收 BSM 报 文,即 为 超 时 错 误,充 电 机 应 发 送 错 误 报 文 中 止 充 电,且不应在未重新插拔枪的情况下重新握手。
车辆可通过 发 送 SPN3096=0 的 BSM 报 文 请 求 暂 停,暂 停 及 暂 停 恢 复 应 满 足 GB/T18487.1— 2023 中 B.4.5的要求。车辆或充电机自发送暂停请求到暂停恢复的时 间不应超过 10 min,且 充电机恢 复充电时的冲击电流应满足 GB/T18487.1—2023中10.7.2的要求。
当充电机接收 BSM 报文中 SPN3090~SPN3095均为00(电池状态正常),且 SPN3096为 00(禁 止 充电)时,充电机根据实际情况暂停 输出;当 接收 BSM 报文中 SPN3090~SPN3095 均为 00(电 池状态 正常),且 SPN3096 为 01(允 许 充 电 )时,充 电 机 恢 复 充 电;当 充 电 机 接 收 BSM 报 文 中 SPN3090~ SPN3095中至少一项为异常状态或接收 BST 报文时,充电机应发送 CST 报文停止充电;当车辆检测到 电池状态异常时,应发送 BST 报文,结束充电。PGN4864报文格式见表20。
其中:
1) SPN3085最高单体蓄电池电压所在编号 数据分辨率:1/位,1偏移量;数据范围:1~256;
2) SPN3086最高动力蓄电池温度(℃)
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 3) SPN3087最高温度检测点编号
数据分辨率:1/位,1偏移量;数据范围:1~128; 4) SPN3088最低动力蓄电池温度(℃)
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 5) SPN3089最低温度检测点编号
数据分辨率:1/位,1偏移量;数据范围:1~128。
11.3.5 PGN5376单体蓄电池电压报文(BMV)
报文功能:充电阶段车辆按照10s的时间间隔周期发送单体蓄电 池电压值。 如果该报文参数组长 度超出8字节,应使用传输协议功能传输,具体见7.5的规定。PGN5376报文格式见表21。
其中,SPN3101~SPN3356 分别对应#1~#256单体蓄电池电压(V): 1位~12位:单体蓄电池电压,数据分辨率:0.01V/位,0V 偏移量;数据范围:0V~24V;
13位~16位:电池分组号,数据分辨率:1/位,0偏移量;数据范围:0~15。
注:若车内电池有分组号 ,按 照实际的分组号进行发送 ;若 无分组号 ,则 按照 256个 单体蓄电池为一组进行发送。
11.3.6 PGN5632动力蓄电池温度报文(BMT)
报文功能:充电阶段车辆按照10s的时间间隔周期发送动力蓄电 池温度值。 如果该报文参数组长 度超出8字节,应使用传输协议功能传输,具体见7.5的规定。PGN5632报文格式见表22。
其中,SPN3361~SPN3488 分别对应动力蓄电池1~128动力蓄电池温度(℃): 数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃。
11.3.7 PGN5888动力蓄电池预留报文(BSP)
报文功能:充电阶段车辆按照10s的时间间隔周期发送动力蓄电 池预留信息。 如果该报文参数组 长度超出8字节,应使用传输协议功能传输,具体见7.5的规定。PGN5888报文格式见表23。
注:在没有解决双边身份鉴权的情况下 ,BSP 报文只应用在私有场站 ,不 在公共场站发送和接收处理 BSP 报文。
11.3.8 PGN6400车辆中止充电报文(BST)
报文功能:车辆主动中止充电或接收 CST 报文后,按 照 10 ms的 时间间隔周期发送 BST 报文,报 文内容应与中止原因一致。通信开始后(车辆接收 CHM 报文后)的各个阶段,车辆都可发送 BST 报文主 动中止充电。车辆出现必须中止充电的异常或故障时,应发送 BST 报文。PGN6400报文格式见表24。
其中:
1) SPN3511车辆中止充电原因:
第1~2位:达到所需求的 SOC 目标值
<00>:=未达到所需 SOC 目标值;<01>:=达到所需 SOC 目标值;<10>:=不可信状态; 第3~4位:达到总电压的设定值
<00>:=未达到总电压设定值;<01>:=达到总电压设定值;<10>:=不可信状态;
第5~6位:达到单体电压的设定值
<00>:=未达到单体电压设定值;<01>:=达到单体电压设定值;<10>:=不可信状态;
第7~8位:充电机主动中止
<00>:=正常;<01>:=充电机中止(接收 CST 帧);<10>:=不可信状态。 2) SPN3512车辆中止充电故障原因:
第1~2位:绝缘故障
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第3~4位:车辆插座过温故障
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第5~6位:车辆内部线束或相关连接器过温
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第7~8位:充电耦合器连接故障
<00>:=充电连接器正常;<01>:=充电连接器故障;<10>:=不可信状态;
第9~10位:电池组温度过高故障
<00>:=电池组温度正常;<01>:=电池组温度过高;<10>:=不可信状态;
第11~12位:高压继电器故障
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第13~14位:检测点2电压检测故障
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态;
第15~16位:其他原因
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态。 3) SPN3513车辆中止充电错误原因:
第1~2位:电流过大
<00>:=电流正常;<01>:=电流超过需求值;<10>:=不可信状态;
第3~4位:电压异常
<00>:=正常;<01>:=电压异常;<10>:=不可信状态;
第5~6位:充电参数不匹配
<00>:=参数匹配;<01>:=参数不匹配;<10>:=不可信状态。
11.3.9 PGN6656充电机中止充电报文(CST)
报文功能:充电机 主 动 中 止 充 电 或 接 收 BST 报 文 后,按 照 10 ms的 时 间 间 隔 周 期 发 送 CST 报 文,报文内容应与中止原因一致。通信开始后(充电机发送 CHM 报文后)的各个阶段,充电机 都可发送 CST 报文主动中止充电。充电机出现必须中止充电的异常或故障时,应 发送 CST 报文。PGN6656 报 文格式见表25。
其中:
1) SPN3521充电机中止充电原因: 第1~2位:达到充电机设定的条件中止(包括充电机在充电前预先设置的结束充电条件,如 按金额充电、按时间充电,按 SOC 充电等)
<00>:=正常;<01>:=达到充电机设定条件中止;<10>:=不可信状态;
第3~4位:人工中止(包括通信开始后由用户触发的主动中止充电)
<00>:=正常;<01>:=人工中止;<10>:=不可信状态;
第5~6位:故障中止(包括通信开始后各类非正常中止)
<00>:=正常;<01>:=故障中止;<10>:=不可信状态;
第7~8位:车辆主动中止(包括接收车辆的 BST 报文)
<00>:=正常;<01>:=车辆中止;<10>:=不可信状态。 CST 报文中的充电机中止充电原因不允许出现两个及以上。
2) SPN3522充电机中止充电故障原因
第1~2位:充电机过温故障
<00>:=充电机温度正常;<01>:=充电机过温;<10>:=不可信状态;
第3~4位:充电连接器故障
<00>:=充电连接器正常;<01>:=充电连接器故障;<10>:=不可信状态;
第5~6位:充电机内部过温故障
<00>:=充电机内部温度正常;<01>:=充电机内部过温;<10>:=不可信状态;
第7~8位:所需电量不能传送
<00:=电量传送正常;<01>:电量不能传送;<10>:=不可信状态;
第9~10位:充电机急停故障
<00>:=正常;<01>:=充电机急停;<10>:=不可信状态;
第11~12位:其他故障
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态。
第13~14位:自检故障(包括绝缘检测、短路测试、粘连检测等自检过程中出现的故障)
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态。
第15~16位:预充故障(包括预充电压不匹配,预充失败等故障)
<00>:=正常;<01>:=故障;<10>:=不可信状态。 3) SPN3523充电机中止充电错误原因
第1~2位:电流不匹配
<00>:=电流匹配;<01>:=电流不匹配;<10>:=不可信状态;
第3~4位:电压异常
<00>:=正常;<01>:=电压异常;<10>:=不可信状态。
第5~6位:充电参数不匹配
<00>:=参数匹配;<01>:=参数不匹配;<10>:=不可信状态。
11.4 充电结束阶段报文
11.4.1 PGN7168 车辆统计数据报文(BSD)
报文功能:车辆按照250 ms的时间间隔 周期发送本次充电过程的充电统计数据。PGN7168 报文 格式见表26。
其中:
1) SPN3601 中止荷电状态 SOC 数据分辨率:1%/位,0%偏移量;数据范围:0%~100%;
2) SPN3602 单体蓄电池单体最低电压(V) 数据分辨率:0.01V/位,0V 偏移量;数据范围:0V~24V;
3) SPN3603单体蓄电池单体最高电压(V)
数据分辨率:0.01V/位,0V 偏移量;数据范围:0V~24V; 4) SPN3604 动力蓄电池最低温度(℃)
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 5) SPN3605 动力蓄电池最高温度(℃)
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃。
11.4.2 PGN7424充电机统计数据报文(CSD)
报文功能:充电机按照250 ms的时间间 隔周期发送本次充电过程的充电统计数据。PGN7424 报 文格式见表27。
其中:
1) SPN3611累计充电时间(min)
数据分辨率:1 min/位,0 min偏移量;数据范围:0 min~600 min; 2) SPN3612 输出能量(kWh)
数据分辨率:0.1kWh/位,0kWh偏移量;数据范围:0kWh~1000kWh。
11.5 错误报文
11.5.1 PGN7680BMS及车辆错误报文(BEM)
报文功能:当车辆接收报文超时,发送 BEM 报文。PGN7680报文格式见表28。
11.5.2 PGN7936充电机错误报文(CEM)
报文功能:当充电机接收报文超时时,发送 CEM 报文。PGN7936报文格式见表29。
12 B类系统总则
12.1 系统通信协议架构基于 CAN 通信网络,采用 CAN2.0 协议。 参考 OSI分 层模型分为 4 层:物 理 层(见第13章)、数据链路层(见第14章)、传输层(见第15章)和应用层(见第16章),各层定义和要求、 实现方式等见图2。
12.2 通信协议架构采用统一的版本协商原则和过程(见14.5)。
12.3 通信协议框架将充电通信过程定义为多个功能模块的有序集合 (见 16.1),各 功能模块实例见附 录 C~附录J。
12.4 基本充电应用场景的通信协议可见附录 K,充放电应用场景的通信协议可见附录 L。
13 B类系统物理层
充电机与车辆的通信宜使用独立的 CAN 总线,应 支持 SECC、EVCC、VACC 三个节点,通 信速率 采 用250kbit/s。CAN 通信总线网络物理层应符合SAEJ1939-11:2016或SAEJ1939-15:2018中关于 物理层的 规 定。 屏 蔽 双 绞 线 应 满 足 SAEJ1939-11:2016 中 表 7 的 要 求,非 屏 蔽 双 绞 线 应 满 足 SAE J1939-11:2016中表2的要求,终端电阻满足 SAEJ1939-11:2016中 5.2.3的要求。
14 B类系统数据链路层
14.1 帧格式
采用本文件的设备应使用 CAN 扩展帧的 29 位标识符,具 体每个位分配 的 相 应 定 义 应 符 合 SAE J1939-21:2021中的相关规定。
14.2 协议数据单元
每个 CAN 数据帧包含一个协议数据单元(PDU),见表30。协议数据单元由七部分组成,分别是优先权、扩展数据页、数据页、PDU 格式、PDU 特定格式、SA 和 DATA 域。
14.3 协议数据单元(PDU)格式
选用 SAEJ1939-21:2021中定义的 PDU1格式。
14.4 地址的分配
设备的网络地址用于保证信息标识符的唯一性以及表明信息的来源。SECC、EVCC 和 VACC 定 义为不可配置地址,即该地址固定在 ECU 的程序代码中,包 括服务工具在内的任何手段都不能改变其 源地址。SECC、EVCC 和 VACC 的地址分配如表31所示。
14.5 版本协商
14.5.1 总体描述
版本协商是通信协议的引导部分,协商原则、报文定义和信息交互过程固定不变。充电机和车辆通 过协商决定双方充放电遵循的协议版本,版本协商的总体描述如表32所示。
通信协议版本号由主版本号、次版本号、临时 版本号组成,当 FDC 或者协议架构发生改变时,由 标 准委员会制定的相关技术机构修改版本号并发布。
14.5.2 报文定义
版本协商过程的数据帧应满足14.1的规定,信息交互过程包括“充电机协 议版本”帧、“车 辆协商结 果”帧,其帧格式定义如表33、表34所示,数据域内容如表35、表 36 所示,参 数类型定义应符合附录 M 的要求。
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