ChinaAutoRegs|GB/T 27930.2-2024英文版翻译 非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议 第2部分：用于GB/T 20234.3的通信协议
Digital communication protocols between off-board conductive charger and electric vehicle—Part 2: Communication protocols for GB/T 20234.3
引 言
随着电动汽车相关产业与消费市场规模的快速扩大,行 业迫切需求大功率充电、即 插即充、预 约充 电、放电等新充电功能,直流充电通信协议标准亟待升级。本 文件规定了用于 GB/T20234.3 直流充电 接口的非车载传导式充电机与电动汽车之间的直流充电通信协议,具体给出了通信协议的物理层、数据 链路层、传输层和应用层的详细内容。本文件规定的直流通信协议进一步提升了充电的安全性、兼容性 与便捷性,从而引导电动汽车相关产业的高质量发展。
GB/T27930拟由2个部分构成。
———第1部分:用于 GB/T20234.3和 GB/T20234.4 的通信协议。 目的在于确立 GB/T20234.3 和 GB/T20234.4直流充电接口所应用的数字通信数据链路层、传输层和应用层等内容。
———第2部分:用于 GB/T20234.3的通信协议。目的在于确立 GB/T20234.3直流充电 接口所应 用的数字通信数据链路层、传 输层和应用层等内容,用 于实现大功率充电、即 插即充、预 约充电、放电等数字通信。
1 范围
本文件规定了用于 GB/T20234.3直流充电接口的电动汽车 直流充电通信控制器与非车载传导式 充电机充电通信控制器之间基于控制器局域网的物理层、数据链路层、传输层及应用层的通信协议。
本文件适用于直流控制导引电路与控制原理符合 GB/T18487.5的 电动汽车 (简 称 “车 辆”)与 非车 载传导式充电机(简称“充电机”)之间的数字通信。
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/T1988 信息技术 信息交换用七位编码字符集 GB16735 道路车辆 车辆识别代号(VIN) GB18030 信息技术 中文编码字符集
GB/T18487.5 电动汽车传导充电系统 第5部分:用于 GB/T20234.3的直流充电系统
GB/T19596 电动汽车术语
GB/T20234.3 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口 GB/T27930—2023 非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议 GB/T29317 电动汽车充换电设施术语
3 术语和定义
GB/T19596、GB/T27930—2023和 GB/T29317界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
功能模块 functionmodule
由充电通信交互过程划分的若干个可定义的、具有特定业务功能的最小单元。
3.2
公共报文 publicmessage
满足发送条件时,在应用层各功能模块均可交互的报文。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。 CAN:控制器局域网(ControllerAreaNetwork)
CP:控制导引(ControlPilot) EVCC:车辆充电通信控制器(ElectricVehicleCommunicationController) LM:长消息(Long Message)
LM_ACK:长消息应答确认(Long MessageAcknowledgment) LM_EndofACK:长消息接收结束确认(Long MessageEndofAcknowledgment) LM_NACK:长消息放弃连接确认(Long MessageNegativeAcknowledgment) SECC:充电机充电通信控制器(SupplyEquipmentCommunicationController) SM:短消息(ShortMessage) SM_ACK:短消息应答确认消息(ShortMessageAcknowledgment) SM_RM:需要确认的短消息(ReliableShortMessage) SM_URM:不需要确认的短消息(UnreliableShortMessage) TL:传输层(TransportLayer)
5 总体要求
5.1 本文件规定的数字通信协议适用的充电接口应符合 GB/T20234.3。
5.2 本文件规定的数字通信协议适用的直流充电系统应符合 GB/T18487.5。
5.3 车辆与充电机之间的通信网络基于 CAN2.0B 协议,通 信模型分为物理层、数 据链路层、传 输层和 应用层,分别按第6章、第7章、第8章和第9章的规定。协议架构分层模型见图1。
注 1:实 现方式 、层 间接口关系不在本文件规定范围内。 注 2:“上 层”或“上 层应用”用 于描述当前层以上层级。
注 3:本 文件规定的通信协议应用层要求同样适用于可变速率 CAN(CAN FD)、扩 展长度 CAN(CAN XL)等 协议。 CAN FD、CAN XL 为未来功能预留 ,实 现方式未在本文件中规定。
图1 协议架构分层模型
5.4 车辆与充电机之间的通信过程由不同功能模块组成,充 电和充放电应用场景的功能模块应符合 附录A 的规定。
5.5 功能模块的信息交互报文、交互过程应符合 附录 B~附 录I的规定。 应用层各功能模块间的确认和连接应按9.3.1阶段确认的要求完成。
5.6 报文周期及功能模块超时应符合附录J的规定。 退出方式应符合附录 K 的规定。 参数类型表应 符合附录 L的规定。
5.7 通信过程自物理连接完成后应立即进入版本协商阶段。版本协商完成后,应 根据协商结果确认选 择协商一致的版本进行充电。通信协议具备向下兼容(兼 容旧版本)能 力,通 信流程通过版本协商跳转 进入向下兼容的通信协议。向下兼容的通信协议应符合附录 M 的规定。
5.8 本文件规定的通信协议版本号为 V2.0.0,主版 本号和次版本号由本文件定义,临 时版本号仅用于 企业的内部开发。
注:企业内部开发意味着采用自定义临时版本号的车辆或充电机不在市场流通。产品开发阶段的企业外部验证或 示范活动采用自定义临时版本号时 ,通 过在本文件归 口 的 标 准 化 机 构 备 案 临 时 版 本 号 以 避 免 临 时 版 本 号 无 序 使用。
5.9 通信交互应符合状态转换表的要求。
注 1:状 态转换表定义了充电机和车辆的交互状态转换方式。 状态转换表左侧列为充电机或车辆在当前 通 信 流 程 的状态 ,上 方表头为触发状态跳转的条件。
注 2:流 程图给出了车辆和充电机(简 称“车 桩”)交 互状态和功能跳转的图形化示意 ,便 于文件使用者的快速理解。
6 物理层
车辆与充电机之间的通信物理层应符合 GB/T27930—2023第13章的规定。其中,物 理层应使用 独立的 CAN 总线,支持 EVCC 和 SECC 共2个节点。
7 数据链路层
7.1 总体要求
7.1.1 帧格式
车辆与充电机之间的通信帧格式应符合 GB/T27930—2023中14.1的规定。
7.1.2 协议数据单元
协议数据单元由优先权、扩展 数据页、数 据页、PDU 格式、PDU 特定格式、源 地址和数据域共 7 个 部分组成,应符合表1的规定。
表1 协议数据单元
数据格式要求:
1) P为优先权 :从 最高 0到最低 7;
2) EDP 为扩展数据页 :以 备未来扩展使用 ,本 文件中为 0;
3) DP 为数据页 :用 来选择参数组描述的辅助页 ,本 文件中为 0;
4) PF 为 PDU 格式 :用 来确定 PDU 的格式 ,以 及数据域对应的消息类型;
5) PS为 PDU 特定格式 :PS值 取决于 PDU 格式 ,本 文件中采用 PDU1格 式 ,PS值 为目的地址;
6) SA 为源地址 :数 据帧的源地址;
7) DATA 为数据域 :不 同消息类型的数据域定义详见应用层的规定;
8) 本表第三行表示位数
7.1.3 协议数据单元格式
协议数据单元格式应符合 GB/T27930—2023中14.3的规定。
7.1.4 地址分配
EVCC 和 SECC 应定义为不可配置地址且为定值,包 括服务工具在内的任何手段都不能改变其源 地址。EVCC 和 SECC 的地址分配应符合表2的要求。
注: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。
表2 地址分配
序号 节点 地址
1 EVCC 244(F4H)
2 SECC 86(56H)
注:本文件统一分配通信节点地址。
7.2 版本协商
7.2.1 总体要求
充电机和车辆应通过协商决定本次交互的通信协议版本。 版本协商的协商原则、报 文定义和信息 交互过程应固定不变。版本协商总体要求应符合表3的规定。
表3 版本协商总体要求
序号 项目 要求
1 名称 版本协商
2 目标 充电机和车辆协商决定通信协议版本
确认物理连接完成(按 GB/T18487.5),通 信链路建立之后 ,双 方进行通信协议版本协商 ,向 对方
发送己方支持的最高协议版本号(版 本的比较即数字的大 小 比 较 )并 读 取 对 方 判 断 结 果 ,版 本 协 商
应满足以下要求。
——— 如对方发送协商成功且协商版本一致 ,或 对方发送协商失败 ,则 结束协商。
———如 对方发送继续协商 ,则 判断接收版本是否支持 ,支 持则发送协商成功并将协议版本修改为协
商版本。
——— 如不支持该版本且低于对方发送的版本 ,则 保持当前版本并“继 续协商”。
——— 如不支持该版本且高于对方版本但有低于对方发 送 的 版 本 ,则 根 据 “期 望 版 本 号 ”调 整 协 议 版
本指向低于对方期望版本中最高的版本 ,发 送协议版本并“继 续协商”。
3 描述 ——— 如接收版本已低于最低版本 ,则 发送“协 商失败”。
版本协商成功后 ,车 辆持续发送“协 商成功”,直 到充电机发送下一阶段报文。充电机在接收车辆
发送“协 商成功”且 版本不低于 V2.0.0后 进入功能协商阶段。
满足以下任一情况 ,双 方进入附录 M 通信流程(不 需发送阶段确认报文):
——— 协商失败;
——— 从己方首次发送版本协商报文超过 10s;
——— 车辆收到 CHM/CRM 报文;
——— 版本协商成功且协商成功版本低于 V2.0.0。
进入附录 M 通信流程后 ,充 电机应符合 GB/T18487.5的 规定 ,车 辆应等待充电机闭合辅源及发
送 CHM/CRM 报文
表3 版本协商总体要求 (续)
序号 项目 要求
4 前置条件 确认物理连接完成 ,通 信链路建立后同时开始。
在辅源或报文唤醒车辆后 ,充 电机应重新发起版本协商(仅 适用于自动重连或重启充电)
充电机和车辆宜支持多个版 本 的 通 信 协 议。 协 商 成 功 时 ,双 方 支 持 相 同 的 协 议 版 本 ,否 则 协 商
失败。
通信协议版本号由 CAN 类型 、主 版本号 、次 版本号 、临 时版本号组成 ,应 满足以下要求:
5 协议版本 ——— 当前 CAN 类型为 CAN2.0B,同 时预留 CAN FD、CAN XL 的应用;
——— 主版本号在通信协议有结构性变化(如 功能模块有变化)时 更新;
——— 次版本号在通信协议有较大功能变化时更新;
——— 临时版本号仅用于企业内部的示范 、测 试等临时用途 ,正 式发布的版本中临时版本号为 0
协商成功条件包括:
——— 版本协商成功 ,版 本低于 V2.0.0(如 V1.1.0),充 电机根据自身需求适时提供 辅 源 ,双 方 按 照
附录 M 进行信息交互;
——— 版本协商成功 ,版 本不低于 V2.0.0,双 方发送“协 商成功”,双 方 按 照 协 商 一 致 的 协 议 版 本 进
行信息交互。
6 结束条件 协商失败条件包括:
——— 版本协商失败 ,充 电机或车辆发送“协 商失败”,双 方按附录 M 进行通信;
——— 版本协商超时 ,充 电机或车辆发送“协 商失败”,双 方按附录 M 进行通信。
退出条件包括:
——— 在版本协商时 ,充 电机可断开开关 S1,双 方停止通信 ,退 出充电流程;
——— 在版本协商时 ,车 辆可断开开关 S2,双 方停止通信 ,退 出充电流程
7.2.2 报文定义
版本协商交互报文的数据链路层应满足7.1 的规定。 版本协商包括 “充 电机版本协商 ”和 “车 辆版 本协商”报文,其帧格式定义应分别符合表4和表5的规定,数据域内容应分别符合表6和表7的规定。
表4 充电机版本协商帧格式
表6 充电机版本协商数据域内容
7.2.3 报文交互过程
7.2.3.1 物理连接完成或车桩被唤醒后 1s内 (不 包括预约到时唤醒),充 电机和车辆分别向对方发送 其支持的最高协议版本号和“继续 协商”状 态,接 收并检查自身支持的协议版本号返回版本协商结果。 若为“继续协商”,则继续以较低的协议版本号进行协商;若为“协 商成功”且 协议版本不低于 V2.0.0,则 按照协商一致的版 本 的 通 信 协 议 进 行 信 息 交 互;若 为 “协 商 失 败 ”、超 时 或 “协 商 成 功 ”且 协 议 版 本 为 V1.1.0,则按附录 M 通信。
7.2.3.2 版本协商的完整状态转换过程应符合表8和表9的规定,报文交互流程示意见图2。
8 传输层
8.1 通则
8.1.1 传输层负责数据传输、流量控制、分组传输与接收帧顺序检查等。
8.1.2 传输层消息类型包括不需要确认的短消息、需要确认的短消息和长消息,具体为:
———不需要确认的短消息:消息长度不大于8字节,面向简单不可靠信息的传输服务;
———需要确认的短消息:消息长度不大于8字节,由 传输层为上层应用提供可靠性传输服务,包 括 流量控制和传输结果上报;
———长消息:消息长度大于8字节,由传输层为上层应用提供可靠性传输服务,包括流量控制、分组 传输、接收帧顺序检查、传输结果上报。
8.1.3 接收方应忽略非本文件定义的消息,除非另有规定。
8.2 不需要确认的短消息
不需要确认的短消息(SM_URM)无需接收方应答确认,其信息帧格式应符合表10的规定。 注 1:上 层应用中周期发送的报文通常为不需要确认的短消息。 注 2:若 采用轮询方式接收报文 ,可 能出现同种消息类型报文不能全部接收的异常情况。
表10 不需要确认的短消息的信息帧定义
8.3 需要确认的短消息
需要确认的短消息(SM_RM)要 求接收方应答确认。 若发送方没有接收到确认信息,发 送方应进 一步尝试,重发的时间间隔为50 ms,直至达到应用层总发送时间。需要确认的短 消息的信息帧格式应 符合表11的规定,控制帧(应答确认)格式定义应符合表12的规定。
注:多条需要确认的短消息同时发送时 ,通 过控制帧中的 被 确 认 短 消 息 参 数 组 标 识 来 识 别 控 制 帧 与 需 要 确 认 的 短 消息的对应关系。
表11 需要确认的短消息的信息帧格式
8.4.2 长消息(LM)的控制帧用于差错控制和流量控制,包括长消息应答确认(LM_ACK)、长 消息放弃 连接确认 (LM_NACK)和 长消息接收结束确认 (LM_EndofACK)。 其中,LM_ACK、LM_EndofACK 是接收方对发送方的确认响应,LM_NACK 是接收方或发送方发送给对方的放弃连接确认。 长消息的 控制帧格式定义应符合表14的规定。
表14 长消息的控制帧格式
8.5 多信息帧传输方式
8.5.1 功能分类
长消息传输控制的主要功能为分包重组和连接管理。
8.5.2 分包重组
8.5.2.1 重组方式
发送方首先将长消息拆分为多个信息帧,在建立 连接后按序进行传输。 接收方接收到所有的信息帧数据后再重组成原始信息。
8.5.2.2 信息帧
每个信息帧应能被识别和重组,信 息帧数据域的首字 节 定 义 为 信 息 帧 的 帧 序 号,序 号 范 围 为 1~ 255(序号为0的信息帧仅用于建立连接),信 息帧应从编号 1 开始按序进行发送,最 长的数据长度是 1
785字节。当发送方请求建立长消息传输的虚拟连接时,首先发送帧 序号为 0的信息帧,在 收到接收方 应答确认后,按要求发送信息帧。
每个信息帧(除了最后1个信息帧和用于建立连接帧序号为0的信 息帧)都 装载着应用层数据的 7 个字节,最后1个信息帧的数据域的8个字节包含:信 息帧的序号和至少 1 个字节的应用层数据,未 使 用的字节全部设置为0xFF。
8.5.2.3 帧序号
传输层在拆装时给信息帧分配帧序号,接收方接收后,利用帧序号把信息帧重组回原始信息。信息 帧从编号为1的信息帧开始按编号递增顺序发送。 序号为 0的信息帧不含应用层数据,仅 用于建立虚 拟连接。
8.5.2.4 数据传输
信息帧之间的发送间隔时间 (LMS_T1)应 不小于 5 ms且 不大于 10 ms。 同一时间只允许建立一 个虚拟连接,即只有当发送方或接收方发送长消息放弃连接确认或接收方发送长消息接收结束确认,才 能建立新的虚拟连接。
注 1:在 通信过程中 ,为 了传送长消息 ,在 两个节点间建立的临时连接 ,即 虚拟连接。 注 2:同 一时间建立一个以上的虚拟连接时 ,无 法区分帧序号相同的不同长消息的信息帧。
8.5.2.5 信息帧重组
接收方完成所有信息帧接收后,应按照帧序号从小到大将其重组回原始信息。
8.5.3 连接管理
8.5.3.1 概述
连接管理包括虚拟连接的建立、使用和关闭。
8.5.3.2 总体要求
8.5.3.2.1 虚拟连接建立前,收发双方应确认记录 帧序号的计数器为 0,其 中发送方计数器用于记录下 次要发送的帧序号,接收方计数器用于记录下次要接收的起始帧序号。
8.5.3.2.2 发送方发送帧序号为0的信息帧作为连接建立的请求,接收方应答确认后,连接建立。
8.5.3.2.3 连接建立后,发送方按照接收方的应答确认发送信息帧,发 送结束后等待接收方的下一个应 答确认。
8.5.3.2.4 发送方、接收方不支持同时建立两个及以上的虚拟连接。
8.5.3.2.5 发送方发 生 传 输 异 常 (如 连 续 出 现 3 次 同 类 型 的 连 接 超 时 ),应 返 回 “发 送 失 败 ”信 息 至 应 用层。
8.5.3.3 连接的建立
8.5.3.3.1 发送方请求发送长消息时,信息帧帧序号为0,且包含长消息的总帧数和总字节数。
8.5.3.3.2 接收方接收到帧序号为0的长消息后,可选择接收或 者拒绝建立连接。 若选择接收,应 发送长消息应答确认帧 LM_ACK,且 LM_ACK 中应包含接收方待接收的起始帧序号、待 接收总帧数。 连 接建立后,接收方应从序号为1的信息帧开始接收。
8.5.3.3.3 若发送方接收到 LM_ACK,连接建立完成。
8.5.3.3.4 若接收方缺少资源或存储空间,可拒 绝建立连接,此 时应发送放弃连接确认 LM_NACK,连 接建立失败。
8.5.3.4 数据传输
发送方接收到 LM_ACK 后开始数据传输。 接收方负责调整节点之间的数据流控制,若 接收方需 要暂停数据流,应重复发送 LM_ACK 将待接收总帧数置为 1,待 接收起始帧序号置为已接收的最后一 帧的帧序号,发送方重复发送此帧内容(即接收方重复接收上一组最后一帧报文),接收方收到该报文后 不做处理。当接收方恢复数据流时,则 将 LM_ACK 中 “待 接收起始序号”置 为前一次接收到的下一帧 帧序号,按照自身接收和处理能力重置“待接收总帧数”,直至完成所有信息帧的接收。
8.5.3.5 连接的关闭
8.5.3.5.1 在传输没有错误的情况下,当 接收到所有信息帧后,接 收方应发送消息结束确认 LM_End- ofACK,通知发送方连接关闭。
8.5.3.5.2 长消息传输过程中,发送方或接收方可在任何时 候使用 LM_NACK 终止连接。 若接收方没 有可用资源处理消息,可通过发送 LM_NACK 放弃连接。当发送或接收到 LM_NACK 时,所有已传送 信息帧应被丢弃。
8.5.3.5.3 长消息的连接关闭,应包括以下方面。 a) 发送方在以下情况下,可认为连接被关闭:
1) 完成整个长消息的数据传输且接收到 LM_EndofACK;
2) 发送 LM_NACK(如发送方希望提早停止通信、超时等);
3) 接收 LM_NACK。
b) 接收方在以下情况下,可认为连接被关闭:
1) 完成整个长消息的数据传输后发送了 LM_EndofACK;
2) 发送 LM_NACK(如接收方缺少资源或存储空间);
3) 接收 LM_NACK。
注:发送方或接收方发生传输故障(如 连续出现 3次同类型的连接超时)会 导致连接关闭。
8.5.3.6 连接的超时
8.5.3.6.1 接收方接收到一个信息帧后,若 接收信息帧或控制帧超时定时器 (LMS_T2)时 间内未接收 到下一个信息帧即为 超 时,超 时 后 发 送 LM_ACK 通 知 发 送 方 重 发,连 续 出 现 3 次 超 时 后 发 送 LM_ NACK 放弃连接。
8.5.3.6.2 接收方发送 LM_ACK 后,若 LMS_T2时间内未接收到正确帧序 号的信息帧即为超时,超 时 后发送 LM_ACK 通知发送方重发,连续出现3次超时后发送 LM_NACK 放弃连接。
8.5.3.6.3 接 收 方 接 收 到 帧 序 号 为 0 的 信 息 帧 后,接 收 整 个 长 消 息 的 时 间 大 于 长 消 息 传 输 定 时 器
(LMS_T3)即为超时,超时后发送 LM_NACK 放弃连接。
8.5.3.6.4 发送方发送帧序号为0的信息帧后,若 LMS_T2时 间内未接收到接收方的确认消息即为超 时,超时后重发帧序号为0的信息帧,连续出现3次超时后发送 LM_NACK 放弃连接。
8.5.3.6.5 发送方发送完成本次需要传输的全部信息帧后,若 LMS_T2时 间内未接收到接收方的确认 消息(LM_ACK 或 LM_EndofACK)即 为超时,超 时后发送方重发本次传输的最后一帧,连 续出 现3次 超时后发送 LM_NACK 放弃连接。
8.5.3.6.6 发送方从发送帧序号为0的信息帧后,传输整个长消息的时间大于 LMS_T3即为超时,超时 后发送 LM_NACK 放弃连接。
8.5.3.6.7 LMS_T2应为100 ms,LMS_T3应 为 10000 ms,若 应用层未规定总发送时间,长 消息应在
LMS_T3时间内传输完成,否则以应用层规定为准。
8.5.3.6.8 长消息发送的完整状态转换过程应符合表15和表16的规定,报文交互流程示意见图3。
9 应用层
9.1 总体要求
9.1.1 应用层报文应采用参数组标识(PGI)对参数组进行编号,各节点根据 PGI识别报文内容。
9.1.2 通信双方应按实际数据发送报文,除非另有规定。
9.1.3 接收方接收到非本文件定义的报文、本文件未 规定的参数值或参数值超出本文件规定数据范围 时,应忽略该信息,除非另有规定。
9.1.4 接收方接收到的参数值为本文件定义的“预留”值或“无效”值时,应不处理该参数。
9.1.5 传输的数据类型应符合表17的规定,应采用小端模式传递数字信息。
9.1.6 各功能模块状态转换表中发送 “报 文名称_ 报文内容”报 文为应用层发送至传输层,应 用层状态 跳转可不依赖于传输层是否收到接收方控制应答。 成功发送“报 文名称_报文内容”报 文为应用层发送 报文至传输层并接收到接收方控制应答报文。除非另有规定。
9.1.7 应用层接收到传输层传输失败,应按附录 K 故障停机退出。应用层接收到数据链路层或传输层 超时,未触发应用层报 文 或 功 能 模 块 超 时 时,可 再 次 尝 试 发 送,若 应 用 层 超 时,应 按 附 录 K 故 障 停 机 退出。
9.1.8 功能模块交互流程示意图仅用于对业务流程的理解,未 体现阶段超时或交互双方在本功能模块 主业务,没有表述需要中止充电或响应对方中止充电的情况。
9.1.9 各功能模块状态表表头中的接收“阶段请求”、接收 “车 辆确认结果”触 发条件仅表示进入阶段确 认子流程,阶段确认子流程应按9.3.1。
9.1.10 参数类型应符合表 L.1的规定。
表17 数据类型
数据类型 描述及要求
BYTE 无符号单字节整型(字 节 ,8位)
WORD 无符号双字节整型(字 ,16位)
DWORD 无符号四字节整型(双 字 ,32位)
BYTE[n] n 字节
STRING 若无数据则放一个 0终止符 ,编 码应符合 GB/T1988;含 汉字时 ,编 码应符合 GB18030
9.2 通信过程
9.2.1 充电通信过程由多个功能模块按序组成,各功能模块对应的功能代码(FC)应 符合表 18的 规定。 一个完整的充电通信过程应包括所有必需项功能模块以及零个或多个可选项功能模块。功能模块类型 及其通信过程应符合图4的规定。
9.2.2 除功能协商外,其他功能模 块都可进行重载以实现不同的应用,各 功能模块的不同应用通过功 能描述码(FDC)区分,每个可重载功能模块(可重 新定义和替换的功能模块)支 持的 FDC 上限为 8 个。 不可重载的功能模块 FDC 固定为0x01。
注:功能协商功能模 块 FDC 定 义 为 不 可 重 载。 功 能 协 商 的 内 容 未 来 发 生 变 化 时 ,通 信 协 议 的 主 版 本 号 将 进 行 变更。
9.2.3 通信过程中,应 保证信息交互的同步性。 在完成功能模块的信息交互后,如 需进入下一阶段,应 首先按9.3.1的要求进行阶段确认,保证进入下一功能的通信信息在 FC 及 FDC 上的一致性,除 非另有 规定。
表18 组成充电通信过程的功能模块
功能模块名称 功能代码
(FC)
描述
功能模块类型a 是否 可重载
功能协商
0x10
本次充电所实现的相关功能的交互和确认
必需项
否
参数配置 0x20 基本 充/放 电参数的交互 必需项 是
鉴权 0x30 车辆 和/或 充电机身份交互和确认 可选项 是
预约 0x40 启动输出回路检测功能模块时间点的交互和确认 可选项 是
输出回路检测
0x50 实现充电机的绝缘检测(包 括泄放)、短 路检测 、粘 连检测 等功能 必需项 是
供电模式
0x60 充电机在充电前应车辆要求 ,提 供指定的供电方式 ,多 用 于动力蓄电池(即 可充电储能系统)加 热等功能 可选项 是
预充及能量传输
0x70包括预充和能量传输 两 个 过 程 ,预 充 是 充 电 机 为 避 免 对 动力蓄电池等车内组件造成电能冲击在能量传输前所执 行的相关操作 ,能 量传输包括启动至结束充电 和/或 放电 的全过程
必需项
是
结束
0x80 完成能量传输后所执 行 的 相 关 操 作 ,如 车 辆 接 触 器 粘 连 检测 、充 电过程统计等相关信息的交互 必需项 是
a 必需项和可选项功能模块信息在充电流程的功能协商阶段应交互。某一可选项功能模块在特定应用场景中可 能成为必需项。如鉴权是非限制场所使用的充电机的必需项 ,车 辆应在该充电流程中选择进行鉴权模块 ,否 则 将导致充电失败。
图4 功能模块类型
9.2.4 通信过程中,充电机判断需 要发送中止报文,根 据表 L.4 的中止原因成功发送中止报文后通过 阶段确认请求报文进入结 束 阶 段。 充 电 机 收 到 车 辆 中 止 报 文 (不 包 含 充 电 机 主 动 中 止 )或 开 关 S2 断 开,成功发送“中止_车辆主动中止”报文后通过阶段确认请求报文进入结束阶段。
9.2.5 通信过程中,车辆判断需要 发送中止报文,根 据表 L.4 的中止原因发送中止报文并通过阶段确 认请求报文进入结束阶段。车辆收到充电机中止报文(不 包含车辆主动中止)或 开关 S1 断开,发 送 “中 止_充电机主动中止”报文,通过阶段确认请求报文进入结束阶段。
9.2.6 中 止 过 程 中,充 电 机 和 车 辆 应 根 据 表 L.4 确 认 中 止 退 出 方 式,对 应 的 退 出 方 式 按 附 录 K 和 GB/T18487.5进行。中止过程发生不低于现中止退出方式优先级的故障,应更新中止原因后重发 中止 报文,双方根据优先级最高的方式进行退出。
9.2.7 发起或等待阶段确认请求进入结束阶段前,充 电机和车辆应关闭除阶段超时定时器以外已开启 的本功能模块报文发送和/或超时定时器,在退出当前阶段前应关闭阶段超时定时器。
9.3 公共报文
9.3.1 阶段确认
在进入可重载功能模块前,充电机与车辆应在上一阶段结束时,根据功能协商结果确认即将进入的 FC 和 FDC 同预期保持一致。充电机首先发送下一个需要执行的功能模块的对应 FDC,若 车辆返回阶 段确认成功信息,双方进入下一个 FDC 的执行;若车辆返回阶段确认失败信息,双方退出充电过程。
阶段确认过程是充电机和车辆信息交互同步的基础,其 报文定义和信息交互过程应固定不变。 阶 段确认报文信息类型应符合表19的规定,报文数据格式与内容应分别符合表20和表21的规定。阶段 确认的完整状态转换应符合表22和表23的规定。
表19 阶段确认报文
9.3.3 接触器状态报文
版本协商成功后,车辆接口未断 开连接且充电机和车辆未处于休眠状态,当 充电机接触器 K1、K2 和车辆供电回路接触器 K5、K6状态发生变化时,更新并周期发送相应报文。接触器状态报文信息类型 应符合表27的规定,报文数据格式与内容应符合表28和表29的规定。
注:预充电阶段对接触器的状态要求与充电机或车辆发 送 的 接 触 器 状 态 报 文 内 容 发 生 矛 盾 时 ,车 桩 逻 辑 功 能 由 制造厂自定义。
9.3.5 唤醒报文
充电机和车辆处于休眠或交互结束时,如车辆接口未断开连接,可通过唤醒报文唤醒对方。当充电 机唤醒车辆时,应闭合辅源接触器 K3、K4 并同时发送 “充 电机唤醒 ”报 文,直 到收到车辆发送 “车 辆唤 醒”报文且唤醒标识为唤醒。当车辆唤醒充电机时,应发送“车辆唤醒”报文,直到收到充电机发送“充电 机唤醒”报文且唤醒标识为唤醒。唤醒报文信息类 型应符合表 32的 规定,报 文数据格式与内容应符合 表33和表34的规定。
注:发送唤醒报文后未收到对方 唤 醒 标 识 为 唤 醒 的 唤 醒 报 文 时 ,以 50 ms周 期 重 发 唤 醒 报 文 直 到 到 达 总 发 送 时 间 ,以 提高唤醒成功率。
表32 唤醒报文
10 超时
10.1 概述
超时类型分为以下两种:
———数据链路层和传输层的报文超时;
———应用层定义的功能模块(特定 FDC)超时。
10.2 数据链路层和传输层超时
10.2.1 对于不需要确认的短消息,应 按照应用层规定的报文周期时间周期发送,除 非另有规定。 起始 和截止发送条件按表J.1。
10.2.2 对于需要确认的短消息,若未接收到确认帧,应按照8.3规定的间隔时间重复发送 信息帧,按 应 用层规定的总发送时间停止发送信息帧。
10.2.3 对于长消息的报文,其 超时和重发时间应符合 8.5.3 的规定。 若传输层传输失败,应 用层可在 当前功能模块超时范围内建立重发机制,重发前应 确定虚拟连接处于关闭状态 (发 送 方/接 收方主动发 送 LM_NACK)。总发送时间及阶段超时按表J.1。
10.2.4 版本协商的超时时间应符合表J.2的规定。
10.3 应用层功能模块超时
10.3.1 每个 FDC 都 应 单 独 定 义 功 能 交 互 超 时 时 间,除 非 另 有 规 定。 在 FDC 的 功 能 交 互 超 时 时 间 内,充电机和车辆完成信息交互及 FDC 规定的功能。
注:对不可重载的功能模块 ,视 同有且只有一个 FDC 的功能模块。
10.3.2 除功能协商外,每 进入一个功能模块前,应 由充电机发起阶段确认。 充电机侧的超时计时起始 时间为接收到当前 FDC 的“车辆确认结果_确认成 功”报 文,若 在当前功能模块超时时间内未接收到准 备进入功能模块“车辆确认结果_确认成功”报文或其他标识信息交互结束的报文,充电机进入超时处理并退出本次通信流程,除非另有 规定。FDC 中车辆的超时计时起始时间为车辆成功发送 “车 辆确认结 果_确认成功”报文,若在超时时间内未完成当前功能模块的功能及阶段确认,车辆进入超时处理并退出 本次通信,除非另有规定。
注:功能协商模块超时见表 B.5和 表 B.6。
10.3.3 应用层定义的 FDC 的超时时间应符合表J.2的规定。
附 录 A (规范性) 应用场景的实现
A.1 充电应用场景
A.1.1 充电过程中的信息交互由多个功能模块按序组成。通过配置可重载功能模块的不同实例,实 现 不同充电功能场景的应用。
A.1.2 典型的基本充电应用场景的信息交互过程应符合图 A.1的规定,其中阴影部 分为实现基本充电 的最小集合。
图 A.1 基本充电应用场景的实现
A.2 充放电应用场景
A.2.1 充放电场景下,在参数配置、预充及能量传输功能模块交互过程中,充 电机和车辆应能完成车辆 与充电机充放电的功能,其他功能模块与充电场景一致。
A.2.2 典型的基本充放电应用场景的信息交互过程应符合图 A.2的规定,其中阴影 部分为实现基本充 放电的最小集合。充放电模式切换流程应符合图 A.3的规定。
图 A.2 充放电应用场景的实现
充放电场景下 ,功 能模块分类与充电场景相同 ,仅 在每个充电或放电流程结束后车辆可进入休眠状态。 如需进行充放 电模式切换 ,由 充电机或车辆通过唤醒报文或辅源进行唤醒 ,从 版本协商开始 ,重 新进行交互。充电 机/车 辆如检测车辆 插头连接未断开 ,不 应进行二次鉴权
注:充电接口完全连接时 ,鉴 权已完成且成功后 ,再 进行的鉴权称为二次鉴权。
图 A.3 充放电模式切换流程
附 录 B (规范性) 功能协商功能模块
B.1 概述
功能协商功能模块(FC=0x10)是不 可重载的必需项功能模块,功 能协商的协商原则、报 文定义和 信息交互过程固定不变。车桩通过功能协商确认充电过程实现的功能,双 方按照协商一致的各 FC 的 FDC 进行报文交互。
B.2 总体要求
功能协商功能模块的总体要求应符合表 B.1的规定。
表 B.1 功能协商总体要求
序号 项目 要求
1 阶段名称 功能协商
2 目标 车桩以协商成功的 FC 及 FDC 按序组成充电通信过程
3
描述 版本协商成功后 ,充 电机和车辆进行 FC 及 FDC 的协商。 充电机将其版本协 商 成 功 的 版 本 所 支 持的全部 FC 及对应的 FDC 发送给车辆 ,车 辆选择其支持的 FC 及对应的唯一 FDC,并 返回给充电 机。双方以协商成功后的 FC 及 FDC 进行后续信息交互
4 前置条件 版本协商成功且协议版本不低于 V2.0.0
协商过程 充电机将其支持的全部 FC 及对应的 FDC 发送给车辆 ,充 电机可支持一个 FC 下的多个 FDC,必 需项功能模块至少支持一个 FDC。
由车辆按照自身的策略选择 FDC,同 一个 FC 上的协商结果 FDC 不多于一个。 若在某个功能模 块上双方支持同一个 FDC,则 在该功 能 模 块 协 商 成 功 ;若 在 某 个 功 能 模 块 上 双 方 没 有 共 同 支 持 的 FDC,则 在该功能模块协商失败。
由车辆决定功能协商结果。双方按照协商成功后的功能模块及对应 FDC 进行信息交互 ,并 在进 入每个 FDC 信息交互前 ,由 充电机发起阶段确认结束条件 协商成功 :车 辆返回的协商结果中 ,充 电机和车辆在每个必需项功能模块及必要的可选项功能模 块(若 有)上 都有相同的 FDC,则 本 次 功 能 协 商 成 功。 若 非 必 要 的 可 选 功 能 模 块 协 商 不 成 功 ,则 车 桩在后续的信息交互中不执行该功能模块 ,仅 执行协商成功的功能模块的 FDC。协 商成功后 ,通 过 阶段确认进入下一个功能模块的信息交互。
协商失败 :车 辆 返 回 的 协 商 结 果 中 ,充 电 机 和 车 辆 至 少 在 一 个 必 需 项 功 能 模 块 上 没 有 相 同 的
FDC;或 必要的可选项功能模块(若 有)协 商不成功。
超时退出 :双 方在规定时间内未完成功能协商 ,退 出本次通信过程
B.3 报文定义
功能协商功能模块报 文 包 括 “充 电 机 支 持 功 能 ”和 “车 辆 功 能 协 商 确 认 结 果 ”,应 符 合 表 B.2 的 规 定,报文参数组定义应符合表 B.3和表 B.4的要求。
附 录 C (规范性) 参数配置功能模块
C.1 概述
参数配置功能模块 (FC=0x20)是 可 重 载 的 必 需 项 功 能 模 块。 在 参 数 配 置 功 能 模 块 的 交 互 过 程 中,充电机和车辆双方确定基本参数是否匹配。
C.2 充电模式参数配置(FDC=1)
C.2.1 总体要求
充电模式参数配置(FDC=1)功能模块的总体要求应符合表 C.1的规定。
表 C.1 充电模式参数配置总体要求
序号 项目 要求
1 阶段名称 参数配置
2 目标 车辆和充电机交互充电基本参数 ,双 方确认本次充电基本参数是否匹配
功能协商成功后 ,充 电机和车辆交互充电基本参数 ,进 行参数匹配。
a) 充电机侧
充电机首先发送充电参数 ,等 待接收车辆的充电参数。若收到车辆的参数报文 ,由 充电
机继续判断车辆参数匹配 是 否 成 功 ,若 充 电 机 判 断 参 数 配 置 成 功 ,则 进 入 下 一 个 FDC
3 描述 的阶段确认过程 ,否 则发送中止报文。若充电机收到车辆的中止报文 ,则 车辆判断充电
参数不匹配 ,参 数配置失败。
b) 车辆侧
车辆接收到充电机的充电参数报文 ,应 发 送 车 辆 充 电 参 数 报 文。 若 车 辆 判 断 参 数 不 匹
配 ,车 辆应发送中止报文。
车辆最高允许充电总电压低于充电机最低充电输出电压时车桩应判断参数匹配失败
4 前置条件 功能协商成功
5 参数 充电机和车辆发送的参数(定 义)应 符合 GB/T18487.5的 规定
参数匹配成功 :车 辆和充电机确认车桩充电参数匹配 ,通 过阶段确认进入下一个功能模块的
信息交互。
6 结束条件 参数匹配失败:
——— 车辆接收到充电机的充电参数报文 ,判 断充电机的参数不匹配 ,发 送中止报文;
——— 充电机接收到车辆的车辆充电参数报文 ,判 断车辆的参数不匹配 ,发 送中止报文。
超时退出 :双 方在规定时间内未完成参数配置 ,退 出本次通信过程
C.2.2 报文定义
充电模式参数配置(FDC=1)功能 模块报文包括 “充 电机充电参数 ”和 “车 辆充电参数 ”,应 符合表 C.2的规定,报文参数 组 定 义 应 符 合 表 C.3 和 表 C.4 的 要 求,其 中 参 数 定 义 应 符 合 GB/T18487.5 的 要求。
表 C.4 车辆充电参数报文数据域内容 (续)
C.2.3 报文交互过程
对于充电模式参数配置(FDC=1),充电机和车辆功能协商成功后,充电机开始发送“充电机充 电参 数”报文,车辆接收 后 返 回 “车 辆 充 电 参 数 ”报 文。 完 整 的 状 态 转 换 过 程 应 符 合 表 C.5 和 表 C.6 的 规 定,报文交互流程示意见图 C.1。
图 C.1 充电模式参数配置交互流程示意图
C.3 充放电模式参数配置(FDC=2)
C.3.1 总体要求
充放电模式参数配置(FDC=2)功能模块的总体要求应符合表 C.7的规定。
表 C.7 充放电模式参数配置总体要求
序号 项目 要求
1 阶段名称 参数配置
2 目标 车辆和充电机交互充放电基本参数 ,双 方确认本次充放电基本参数是否匹配
功能协商成功后 ,充 电机和车辆交互充放电基本参数 ,进 行参数匹配。
a) 充电机侧
充电机首先发送充放电参数 ,等 待接收车辆的充放电参数。若收到车辆的参数报文 ,由 充电
机继续判断车辆参数匹配是否 成 功 ,若 充 电 机 判 断 参 数 配 置 成 功 ,则 进 入 下 一 个 FDC 的 阶
段确认过程 ,否 则发送中止报文。若充电机收到车辆的中止报文 ,则 车辆判断充放电参数不
匹配 ,参 数配置失败。
b) 车辆侧
3 描述 车辆接收到充电机的充放电参数报文 ,则 应 发 送 车 辆 充 放 电 参 数 报 文。 若 车 辆 判 断 参 数 不
匹配应发送中止报文。
c) 以下情形之一时判断参数匹配失败:
——— 车辆最高允许充电总电压低于充电机最低充电输出电压值;
——— 整车动力蓄电池当前荷电状态低于车 辆 最 低 允 许 放 电 荷 电 状 态 (仅 适 用 于 能 量 传 输 方
向为车辆放电);
——— 车辆最低允许放电电压高于充电机最高允许放电电压值(仅适用于能量传输方向为车辆放电);
——— 车辆最高允许充电总电压低于充电机最低允许放电电压值(仅适用于能量传输方向为车辆放电)
表 C.7 充放电模式参数配置总体要求 (续)
序号 项目 要求
4 前置条件 功能协商成功
5 参数 充电机和车辆发送的参数(定 义)应 符合 GB/T18487.5的 规定
参数匹配成功 :车 辆和充电机确认车桩充放电参数匹配 ,通 过阶段确认进入下一个功能模块的信
息交互。
6 结束条件 参数匹配失败:
——— 车辆接收到充电机的充放电参数报文 ,判 断充电机的参数不匹配 ,发 送中止报文;
——— 充电机接收到车辆的充放电参数报文 ,判 断车辆的参数不匹配 ,发 送中止报文。
超时退出 :双 方在规定时间内未完成参数配置 ,退 出本次通信过程
C.3.2 报文定义
充放电模式参数配置(FDC=2)功能模块报文包括“充电机充放电参数”和“车辆充放电参数”,应 符 合表 C.8的要求,报文参数组定义应符合表 C.9和表 C.10的规定。
表 C.8 充放电模式参数配置功能模块报文
参数组标识(PGI) 报文描述 消息类型 周期时间 总发送时 间/ms 源地 址-目 的地址
0x23 充电机充放电参数 长消息 — 5000 充电 机-车 辆
0x24 车辆充放电参数 长消息 — 5000 车 辆-充 电机
附 录 D (规范性) 鉴权功能模块
D.1 通则
鉴权功能模块(FC=0x30)是可重载的可选项功能模块,可根据不同的充 电业务需求定义不同的应 用实例。在非限制场所使用的充电机可能要求应进行鉴权,为实现充电功能,车辆应至少支持 FDC1。
D.2 扫码/刷卡(FDC=1)
D.2.1 总体要求
扫码/刷卡(FDC=1)用于充电机通 过扫码或刷卡方式完成鉴权的过程,其 总体要求应符合表 D.1
的规定。其他不依赖充电机与车辆交互鉴权信息,仅需等待鉴权结果的鉴权方式,应使用该 FDC。
表 D.1 鉴权功能模块(FDC=1)总体要求
序号 项目 要求
1 阶段名称 鉴权阶段
2 目标 通过扫码或刷卡等方式完成充电机与车辆之间的身份认证并传递鉴权结果
描述 参数配置成功后 ,由 充电机发起扫 码/刷 卡鉴 权 过 程 ,车 辆 在 充 电 机 声 明 的 时 间 内 等 待 鉴 权 结果。
a) 充电机侧
充电机首先发送鉴权参数报文 ,声 明 其 鉴 权 等 待 时 间 及 实 时 状 态。 若 前 序 过 程 已 完 成 鉴权 ,则 无 需 等 待 ,总 鉴 权 等 待 时 间 置 为 0 min,阶 段 超 时 时 间 为 20s。 若 需 要 等 待 鉴 权 ,则 阶段超时与总鉴权等待时间一致;
若充电机收到车辆的不同意等 待 信 息 ,则 发 送 中 止 报 文 ,否 则 在 扫 码/刷 卡 完 成 后 发 送 鉴权结果。
b) 车辆侧
车辆接收充电机的鉴权参数报文 ,根 据 自 身 策 略 选 择 是 否 在 声 明 时 间 内 等 待 鉴 权。 如 同意等待 ,则 同步阶段超时为总鉴权等待时间; 车辆如未接收到充电机的鉴权参数报文或总鉴权等待时间为 0 min,阶 段超时为 20s
4 前置条件 本功能模块阶段确认成功
结束条件 结束条件包括鉴权成功 、鉴 权失败 、鉴 权超时:
鉴权成功 :充 电机发送鉴权结果报文 (鉴 权 成 功 )和 成 功 鉴 权 的 FDC 给 车 辆 ,通 过 阶 段 确 认 进入下一个功能模块的信息交互;
鉴权失败 :充 电机发送鉴权结果报文(鉴 权 失 败 )给 车 辆 ,车 辆 或 充 电 机 发 送 中 止 报 文 ,经 阶 段确认进入结束功能模块;
超时退出 :双 方在规定时间内未完成鉴权 ,车 辆 或 充 电 机 发 送 中 止 报 文 ,经 阶 段 确 认 进 入 结 束功能模块
D.2.2 报文分类
扫码/刷卡鉴权功能模块报文包括“充电机鉴权参数”“车辆鉴权 等待”和“鉴 权结果”,应 符合表 D.2 的规定,报文参数组定义应符合表 D.3、表 D.4和表 D.5的规定。
附 录 E (规范性) 预约充电功能模块
E.1 通则
预约充电功能模块(FC=0x40)是可重载的可选项功能模块。预约充电 功能模块交互过程中,充 电 机和车辆应能完成预约充电功能。
注:通过充电机唤醒车辆进入重新启动充电用于实现充电机侧的预约充电功能。
E.2 车辆定义预约开始时间(FDC=1)
E.2.1 总体要求
车辆定义预约开始时间(FDC=1)的预约充电功能模块的总体要求应符合表 E.1的规定。
表 E.1 车辆定义预约开始时间(FDC=1)总体要求
附 录 F
(规范性)
输出回路检测功能模块
F.1 通则
输出回路检测功能模块(FC=0x50)是可重载的必需项功能模块,可根据 不同的充电业务需求定义 不同的应用实例。
F.2 输出回路检测(FDC=1)
F.2.1 总体要求
输出回路检测过程(FDC=1)中,充 电机应按照 GB/T18487.5 的要求完成绝缘检测 (包 括泄放 )、 短路检测、粘连检测等检测过程,其总体要求应符合表 F.1的规定。
表 F.1 充电系统输出回路检测(FDC=1)总体要求
表 F.1 充电系统输出回路检测(FDC=1)总体要求 (续)
序号 项目 要求
超时退出:
6 结束条件 ——— 充电机在规定时间内未完成电子锁锁止 ,充 电机发送“中 止_车辆插头电子锁异常解锁”
报文;
——— 充电机未在规定时间内完成输出回路检测 ,充 电机或车辆发送中止报文
F.2.2 报文定义
输出回路检测功能模块(FDC=1)报 文包括 “充 电机检测信息 ”和 “检 测确认 ”,应 符合表 F.2 的规 定,报文参数组定义应符合表 F.3和表 F.4的规定。
表 F.2 充电机检测功能模块(FDC=1)报文
附 录 G (规范性) 供电模式功能模块
G.1 通则
供电模式功能模块(FC=0x60)是可重载的可选项功能模块。供电模式 功能模块交互过程中,充 电 机和车辆应能完成供电模式功能。
G.2 恒压供电模式(FDC=1)
G.2.1 总体要求
恒压供电模式(FDC=1)功能模块的总体要求应符合表 G.1的规定。
表 G.1 恒压供电模式功能模块(FDC=1)总体要求
转换要求：
1) ToutO为 车辆供电准备阶段超时定时器 ，超 时时间为 3Os;
2) Tout1为 车辆接收充电机动态输出能力超时定时器 ，超 时时间为 5s;
3) Tout2为 车辆接收充电机供电基本信息超时定时器 ，超 时时间为 5s;
4) T1为“车 辆供电需求”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置;
5) “ ”表 示车辆不作任何处理;
6) 供电准备就绪指断开动力蓄电池并完成泄放 ，闭 合 K5、K6
图 G.1 恒压供电模式(FDC=1)的交互流程示意图
a “车 辆供电状态”报 文在收到“充 电机供电状态”报 文时发送 ,周 期跟随“充 电机供电状态”报 文。
图 G.1 恒压供电模式(FDC=1)的交互流程示意图 (续)
附 录 H (规范性) 预充及能量传输模块
H.1 通则
预充及能量传输功能模块(FC=0x70)是 可重载的必需项功能模块。 预充及能量传输功能模块交 互过程中,通信双方应能完成预充和能量传输功能。
H.2 充电模式预充及能量传输(FDC=1)
H.2.1 总体要求
充电模 式 的 预 充 及 能 量 传 输 过 程 (FDC=1)中,充 电 机 应 按 照 GB/T18487.5 的 要 求 完 成 预 充 后,进入能量传输阶段。预充及能量传输功能模块的总体要求应符合表 H.1的规定。
表 H.1 预充及能量传输功能模块(FDC=1)总体要求
转换要求：
1) ToutO为 车辆预充阶段超时定时器 ，超 时时间为 3Os；
2) Tout1为 车辆充电时接收充电机动态输出能力超时定时器 ，超 时时间为 5s；
3) T1为“车 辆充电需求”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，需 求变化可即时发送 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文；
4) T2为“车 辆充电基本信息”和“车 辆充电电池基本信息”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文；
5) “ ”表 示车辆不作任何处理；
6) 接触器 K1、K2断 开时间判定根据 GB／T18487.5定 义 ，如 超过 K1、K2断 开的最大时间仍未收到 K1、K2接 触器断开报文 ，车 辆应变更中止原因 ，其 中止原因 ：无 法结 束（正 常结束中止时充电机无法停止)
表 H.14 充电模式预充及能量传输充电机暂停状态转换表
量传输
见表 H.12
暂 停 能 量 传 输 ，断 开 K1、K2，保 持 S4预充至整车充电系统当前电 压 （测 量 值 )，闭 合 K1、K2、 恢复能量传输 ，保 持 S4
发送“充 电机暂停 暂停”，暂 停能 量传输 ，断 开 K1、K2，保 持 S4 发送“充 电机暂停 恢复 ”，预 充至整车充 电系统当前电压（测 量值)，闭 合 K1、K2、 恢复能量传输 ，保 持 S4
转换要求：
1) 预充及能量传输阶段本表未提及状态及触发条件见表 H.12要 求 ，当 车辆暂停超过次数限 制／时 长限制时 ，若 充电机认为需停止能量传输 ，其 中止原因 ：暂 停次数超限 制／暂 停总时长超限制 ；当 充电机发起的暂停工况中车辆发起暂停时 ，中 止原因 ：暂 停冲突。
2) 暂停功能互斥 ：当 一方请求暂停时 ，另 一方如有暂停需求 ，应 在暂停恢复后发起
表 H.15 充电模式预充及能量传输车辆暂停状态转换表
车辆 触发条件
其他触发条件 接收“充 电机暂停” 车辆主动暂停充电
暂停恢复暂停恢复
状态 S3
能量传输
见表 H.13 暂停 能 量 传 输 ，保 持 K5、K6
闭合 ，保 持 S3
恢复能量传输 ，保 持 S3 发送“车 辆暂停 暂停”，暂 停能量 传输 ，保 持 S3 闭合 K5、K6（如 断 开 )，发 送 “车 辆 暂 停
恢复”，恢 复能量传输 ，保 持 S3
转换要求：
1) 预充及能量传输阶段本表未提及状态及触发条件见表 H.13要 求 ，当 充电机暂停超过次数限 制／时 长限制时 ，若 车辆认为需停止能 量 传 输 ，其 中 止 原 因 ：暂 停 次 数 超 限 制／暂 停总时长超限制 ；当 车辆发起的暂停工况中充电机发起暂停时 ，中 止原因 ：暂 停冲突。
2) 暂停功能互斥 ：当 一方请求暂停时 ，另 一方如有暂停需求 ，应 在暂停恢复后发起
图 H.1 充电模式预充及能量传输交互流程示意图
a “车 辆就绪状态”报 文在收到“充 电机就绪状态”报 文时发送 ,周 期跟随“充 电机就绪状态”报 文。
图 H.1 充电模式预充及能量传输交互流程示意图 (续)
H.3 充放电模式预充及能量传输(FDC=2)
H.3.1 总体要求
充放电 模 式 的 预 充 及 能 量 传 输 过 程 (FDC=2)中,充 电 机 按 照 GB/T18487.5 的 要 求 完 成 预 充 后,进入能量传输阶段。充放电模式的预充及能量传输功能模块的具体描述应符合表 H.16的规定。
表 H.16 充放电模式预充及能量传输功能模块(FDC=2)总体要求
序号 项目 要求
1 阶段名称 预充及能量传输阶段
2 目标 充电机和车辆交互预充电过程所需信息 ,完 成 预 充 电 过 程 后 ,双 方 进 入 能 量 传 输 过 程 ,双 方 均
可主动中止充放电
在输出回路检测或供电模式(如 有)交 互完成后 ,由 充电机根据功能协商的顺序 ,发 起充放电预
充及能量传输过程。
a) 充电机侧
充电机首先发起充电机就绪状态报文(未 就绪)并 通过“能 量传输方向 ”确 定本次交互的充
放电模式 ,接 收到车辆就绪状态后 ,按 GB/T18487.5 完 成 预 充 并 返 回 充 电 机 就 绪 状 态 报
文(就 绪)。
在充电模式下 ,充 电机在收到车辆充 电 需 求 报 文 后 ,进 入 能 量 传 输 过 程 ,充 电 机 根 据 实 际
情况更新充电机动态输出能力报文并 实 时 发 送 充 电 机 充 放 电 基 本 信 息 报 文 ,直 到 完 成 充
电过程。
在放电模式下 ,充 电机在收到车辆动 态 输 出 能 力 后 ,进 入 能 量 传 输 过 程 ,充 电 机 应 根 据 充
电机放电需求和车辆动态输出能力 ,以 两者之中较小值作为依据调节放电电流 ,直 到完成
3 描述 放电过程。
每个模式结束后 ,充 电机通过自动重连或重新启动进行模式切换。
b) 车辆侧
车辆收到充电机的就绪状态报文(未 就 绪 )后 ,检 查 车 辆 接 触 器 K5、K6 的 状 态 ,返 回 车 辆
准备就绪结果。在收到充电机就 绪 状 态 报 文 (就 绪 )后 ,车 辆 应 在 1s内 发 送 车 辆 充 电 需
求报文(充 电模式)或 车辆动态输出能力报文(放 电模式)。
在充电模式下 ,整 车充电电压需求 、电 流不 宜 超 过 充 电 机 的 最 大 输 出 能 力 ,同 时 车 辆 根 据
充电机发送的动态输出能力调整充电需求并实时发送车辆充放电基本信息和车辆充放电
电池基本信息报文 ,直 到完成充电过程。
在放电模式下 ,车 辆更新动态输出能力报文 并 实 时 发 送 车 辆 充 放 电 基 本 信 息 和 车 辆 充 放
电电池基本信息报文 ,直 到完成放电过程。
每个模式结束 ,车 辆可进入休眠 ,通 过自动重连或重新启动进行模式切换
4 前置条件 输出回路检测或供电模式(如 有)成 功
预充及能量传输过程应满足:
——— 充电过程中 ,若 充电机输出能力增加 ,先 发 送 动 态 调 整 后 的 输 出 能 力 值 ,然 后 再 根 据 需 求
调整输出电流上升 ;若 充电机输出能力降 低 ,直 接 调 整 输 出 电 流 下 降 (与 发 送 新 输 出 能 力
值同时);
———充 电过程中 ,车 辆可按照参数配置功能模块中充电机发送的充电限值调整充电需求 ,也 可
5 预充及能量
传输 根据本功能模块中充电机的动态输出能力调整充电需求;
——— 放电过程中 ,若 车辆输出能力增加 ,先 发送 新 的 输 出 能 力 ,然 后 充 电 机 再 据 此 调 整 放 电 电
流 ;若 车辆输出能力降低 ,应 在发送新输出 能 力 值 后 保 持 原 输 出 能 力 一 定 时 间 ,充 电 机 应
在该时间内完成放电电流调节;
———放 电过程中 ,充 电机放电电流不应超过参数配置功能模块车辆发送的放电限值 ,且 应根据
本功能模块中的动态输出能力调节放电电流;
——— 当车辆或充电机有暂时停止充放电需求时 ,可 进入暂停工况中断能量传输
6 结束条件 充电机或车辆发送中止报文
H.3.2 报文定义
充放电模式预充及能量传输功能模块(FDC=2)报文包括“充电机就绪状态”“车辆就绪状态”“充 电 机放电需求”“车辆动态输出能力”“车辆充电需求”“充电机动态输出能力”“车辆充放电基本信息”“充电
机充放电基本信息”“车辆充放 电电池基本信息”“充 电机暂停”和 “车 辆暂停”,应 符合表 H.17 的规定。 在整个预充及能量传输阶段,报文参数组 定义应符合表 H.18、表 H.19、表 H.20、表 H.21、表 H.22、表 H.23、表 H.24、表 H.25、表 H.26、表 H.27和表 H.28的规定。
表 H.17 充放电模式预充及能量传输功能模块(FDC=2)报文
参数组标识
(PGI) 报文名称 消息类型 周期时间 总发送时间 源地 址-
目的地址
0x81 充电机就绪状态 不需要确认的短消息 250 ms — 充电 机-车 辆
0x82 车辆就绪状态 不需要确认的短消息 接收到“充 电机就绪状态”
报文后立即发送 1帧 — 车 辆-充 电机
0x83 充电机放电需求 不需要确认的短消息 1s或需求改变时以 50 ms
周期连续发送 3帧 5s(报 文超时) 充电 机-车 辆
0x84 车辆动态输出能力 不需要确认的短消息 250 ms 5s(报 文超时) 车 辆-充 电机
0x85 车辆充电需求 不需要确认的短消息 1s或需求改变时以 50 ms
周期连续发送 3帧 5s(报 文超时) 车 辆-充 电机
0x86
充电机动态输出能力
不需要确认的短消息1s或充电机动态输出能力 发生变化时以 50 ms 周期连续发送 3帧
5s(报 文超时)
充电 机-车 辆
0x87 车辆充放电基本信息 不需要确认的短消息 1s — 车 辆-充 电机
0x88 充电机充放电基本信息 不需要确认的短消息 1s — 充电 机-车 辆
0x89车辆充放电电池 基本信息
不需要确认的短消息
1s
— 车 辆-充 电机
0x8A 充电机暂停 需要确认的短消息 — 5s 充电 机-车 辆
0x8B 车辆暂停 需要确认的短消息 — 5s 车 辆-充 电机
关闭 T1、T2、T3、T4、ToutO、Tout1、Tout2（如 未关闭），进 入结束阶段 ；退 出方式为“正 常结束”时 ，
应在 K1、K2断 开后发送“阶 段请求”
状 态 S8
退出 关闭 T1、T2、T3、T4、ToutO、Tout1、Tout2（如 未关闭），按 接收或发出的中止报文中退出方式优先级最高方式完成退出，
停止报文交互（如 再次尝试进入结束阶段 ，不 应影响原有停机动作时间）
转换要求：
1） ToutO为 充电机预充阶段超时定时器 ，超 时时间为 3Os0
2） Tout1为 能量传输方向为充电时接收“车 辆充电需求”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s0
3) Tout2为 能量传输方向为放电时接收“车 辆动态输出能力”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s。
4) T1为“充 电机就绪状态”发 送周期 ，默 认为 25O ms，发 送报文后重置。
5) T2为“充 电机动态输出能力”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置。对应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
6) T3为“充 电机放电需求”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，需 求变化可即时发送 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
7) T4为“充 电机充放电基本信息”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
8) “ ”表 示充电机不作任何处理。
9) 发送“中 止 车辆充电需求报文超时”和“阶 段请求”，进 入 s6。
1O) 发送“中 止 车辆动态输出能力报文超时”和“阶 段请求”，进 入 s6。
11) 发送“中 止 预充阶段超时”和“阶 段请求”，进 入 s6。
12) 发送中止报文 ，发 送“阶 段请求”，进 入 s6
表 H.30 充放电模式预充及能量传输充电机放电状态转换表
预充及 能量传 输结束
关闭 T1、T2、T3、T4、ToutO、Tout1、Tout2（如 未关闭)，进 入结束阶段；
退出方式为“正 常结束”时 ，应 在 K1、K2断 开后发送“阶 段请求”
S8
退出 关闭 T1、T2、T3、T4、ToutO、Tout1、Tout2（如 未关闭)，按 接收或发出的中止报文中退出方式
优先级最高方式完成退出 ，停 止报文交互（如 再次尝试进入结束阶段 ，不 应影响原有停机动作时间)
转换要求：
1) ToutO为 充电机预充阶段超时定时器 ，超 时时间为 3Os。
2) Tout1为 能量传输方向为充电时接收“车 辆充电需求”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s。
3) Tout2为 能量传输方向为放电时接收“车 辆动态输出能力”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s。
4) T1为“充 电机就绪状态”发 送周期 ，默 认为 25O ms，发 送报文后重置。
5) T2为“充 电机动态输出能力”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置。对应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
6) T3为“充 电机放电需求”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，需 求变化可即时发送。对应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
7) T4为“充 电机充放电基本信息”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置。对应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文。
8) “ ”表 示充电机不作任何处理。
9) 发送“中 止 车辆充电需求报文超时”和“阶 段请求”，进 入 S6。
1O) 发送“中 止 车辆动态输出能力报文超时”和“阶 段请求”，进 入 S6。
11) 发送“中 止 预充阶段超时”和“阶 段请求”，进 入 S6。
12) 发送中止报文 ，发 送“阶 段请求”，进 入 S6
1) ToutO为 车辆预充超时阶段定时器 ，超 时时间为 3Os；
2) Tout1为 能量传输方向为充电时接收“充 电机动态输出能力”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s；
3) Tout2为 能量传输方向为放电时接收“充 电机放电需求”的 报文超时定时器 ，超 时时间为 5s；
4) T1为“车 辆充电需求”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，需 求变化可即时发送 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文；
5) T2为“车 辆充放电基本信息”和“车 辆充放电电池基本信息”发 送周期 ，默 认为 1s，发 送报文后重置 ，对 应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文；
6) T3为“车 辆动态输出能力”发 送周期 ，默 认为 25O ms，发 送报文后重置。对应报文的截止发送条件为 ：发 送或接收到中止报文；
7) “一”表 示车辆不作任何处理；
8) 接触器 K1、K2断 开时间判定根据 GB／T18487.5定 义 ，如 超过 K1、K2断 开的最大时间仍未收到 K1、K2接 触器断开报文 ，车 辆应变更中止原因 ，其 中止原因 ：无 法结 束（正 常结束中止时充电机无法停止)
转换要求：
1) 预充及能量传输阶段本表未提及状态及触发条件见表 H.31和 表 H.32要 求 ，当 充电机暂停超过次数限 制／时 长限制时 ，若 车辆认为需停止能量传输 ，其 中止原因 ：暂 停次数超限 制／暂 停总时长超限制 ；当 车辆发起的暂停工况中充电机发起暂停时 ，中 止原因 ：暂 停冲突。
2) 暂停功能互斥 ：当 一方请求暂停时 ，另 一方如有暂停需求 ，应 在暂停恢复后进行发起
图 H.2 充放电模式预充及能量传输交互流程示意图
a “车 辆就绪状态”报 文在收到“充 电机就绪状态”报 文时发送 ,周 期跟随“充 电机就绪状态”报 文。
图 H.2 充放电模式预充及能量传输交互流程示意图 (续)
附 录 I (规范性) 结束功能模块
I.1 概述
结束功能模块(FC=0x80)是可重载的必需项功能模块,为通信交互的最后一个功能模块。
I.2 结束(FDC=1)
I.2.1 总体要求
结束功能模块(FDC=1)中,充电机完成供电模式或能量传输,进行统计数据交互,车辆进行充 电接 触器粘连检测。结束功能模块的总体要求应符合表I.1的规定。
表I.1 结束功能模块(FDC=1)总体要求
附 录 K (规范性) 退出方式
K.1 充 电 过 程 中 触 发 结 束 条 件 时,根 据 不 同 情 况 定 义 了 3 种 退 出 方 式。 退 出 方 式 应 符 合 表 K.1 的 规定。
表 K.1 退出方式
分类 退出方式 要求
方式 1 正常结束 退出流程见图 K.1,控 制时序要求见 GB/T18487.5
方式 2 紧急停机 退出流程见图 K.2,控 制时序要求见 GB/T18487.5
方式 3 故障停机 退出流程见图 K.3,控 制时序要求见 GB/T18487.5
图 K.3 故障停机流程示意图
K.2 充电过程中(非结束阶段)触发正常结束,充电机和车 辆按 “方 式 1-正 常结束”方 式退出,双 方先发 送中止报文,并在确认接触器 K1、K2状态变为断开后,立即通过阶段确认进入结束阶段。其中,在功能 协商、参数配置、鉴权、预约充电、结束阶段触发正常结束时,车辆可不判断接触器 K1、K2状态。
K.3 充电过程中(非结束阶段)触 发故障停机、紧 急停机,充 电机和车辆发送中止报文后,立 即通过阶 段确认进入结束阶段。
K.4 在按“方式1-正常结束”方式 退出过程中触发、检 测到紧急停机或接收到新的中止报文中退出方 式为紧急停机,应按“方式2-紧急 停机”退 出;在 按 “方 式 1-正 常结束”方 式退出过程中触发故障停止或 接收到新的中止报文中退出方式为故障停机类,应 按 “方 式 3-故 障停机”退 出;在 按 “方 式 3-故 障停机” 方式退出过程中触发、检测到紧急停机或接收到新 的中止报文中退出方式为紧急停机,应 按 “方 式 2-紧 急停机”退出。当前 处 于 结 束 功 能 模 块 时 触 发 新 的 中 止 原 因,通 信 交 互 应 继 续 按 结 束 功 能 模 块 要 求 执行。
附 录 L (规范性) 参数类型表
参数类型、参数 组 标 识、功 能 代 码 (FC)和 功 能 描 述 码 (FDC)分 配 以 及 中 止 报 文 分 配 应 分 别 符 合 表 L.1、表 L.2、表 L.3和表 L.4的规定。
表 L.1 参数类型表
注 1:充 电机或车辆在 1个功能模块中仅 1条报文时不定义报文超时 ,多 条报文时传送超时报文的参数组标识。 注 2:退 出方式优先级从高到低 :紧 急停机 、故 障停机 、正 常结束。
a 如车辆可区分“车 辆接口断开连接”和“车 辆接口 PE 触头断路”故 障 ,可 在“车 辆接口 PE 触头断路”时 发送该中 止原因。
附录 M (规范性) 向下兼容的通信协议
M.1 通则
M.1.1 充电机和/或车辆按7.2进行版本协商,在版本协商阶段若“协商失败”、超 时或“协 商成功”的 协 议版本号为 V1.1.0,则应按本附录进行通信。
M.1.2 充电机与车辆之间的通信网络采用 CAN2.0B 通信协议。充电流程按 M.8。 M.1.3 充电机与车辆之间的 CAN 通信网络应由充电机和车辆两个节点组成。 M.1.4 数据信息传输采用低字节先发送的格式。
M.1.5 车辆充电过程中的电流值为负值。
M.1.6 充电 机 与 车 辆 不 应 发 送 本 文 件 未 规 定 的 报 文。 充 电 机 与 车 辆 接 收 到 本 文 件 未 规 定 的 报 文 时,不应进行处理。
M.1.7 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。
M.1.8 充电机和车辆宜具备向下兼容性。
M.2 物理层
充电机与车辆之间的通信物理层应符合第6章的规定。
注:制造厂协商一致后采用的50kbit/s通信速率适用于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)。
M.3 数据链路层
M.3.1 帧格式
充电机与车辆之间的通信帧格式应符合7.1.1的规定。
M.3.2 协议数据单元
协议数据单元由优先权、扩展 数据页、数 据页、PDU 格式、PDU 特定格式、源 地址和数据域共 7 个 部分组成,应符合表 M.1的规定。
表 M.1 协议数据单元
数据格式符合下列要求:
1) P为优先权 :从 最高 0到最低 7;
2) EDP 为扩展数据页 :以 备未来扩展使用 ,本 附录中为 0;
3) DP 为数据页 :用 来选择参数组描述的辅助页 ,本 附录中为 0;
4) PF 为 PDU 格式 :用 来确定 PDU 的格式 ,以 及数据域对应的参数组编号;
5) PS为 PDU 特定格式 :PS值 取决于 PDU 格式 ,本 附录中采用 PDU1格 式 ,PS值 为目标地址;
6) SA 为源地址 :数 据帧的源地址;
7) DATA 为数据域 :若 给定参数组数据长度 ≤8字 节 ,按 照 M.6 规定的报文长度进行传输 ,若 给 定 参 数 组 数 据 长 度为9字节 ~1785字 节时 ,数 据传输需多个 CAN 数据帧 ,通 过传输协议功能的连接管理能力来建立和关闭多 帧报文的通信 ,详 见 M.3.5的 规定;
8) 本表第三行表示位数
M.3.3 协议数据单元格式
协议数据单元应符合7.1.3的规定。
M.3.4 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。
M.3.5 传输协议功能
充电机与车辆之间传输长度为 9 字节 ~1785 字节的参数组时使用传输协议功能。 对于多帧 报 文,报文周期为整个数据包的发送周期。
M.3.6 地址的分配
充电机和车辆定义为不可配置地址且为定值,包括服务工具在内的任何手段都不能改变其源地址。 充电机和车辆的地址分配应符合表 M.2的要求。
注: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。
表 M.2 地址分配
序号 节点 地址
1 EVCC 244(F4H)
2 SECC 86(56H)
M.3.7 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。
M.4 应用层
M.4.1 应用层采用参数和参数组定义的形式。
M.4.2 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。
M.4.3 采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。
M.4.4 若需发送多个 PGN 数据来实现一个功能的,需 同时收到该定义的多个 PGN 报文才判断此功 能发送成功。
M.4.5 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。
M.4.6 修改 M.6已定义的参数组时,不应对已定义的字节或位的 定义进行修改;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。 M.4.7 参数选项分为必需项和可选项,必需项参数 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,若发送,应按照本附录规定格式发送实际数据或所有位填充1发送。
M.4.8 报文长度和必需项内容及格式应按照本附录的规定发送,规 定报文长度中未定义的位或预留 位填充1。
M.4.9 “不可信状态”是当发送方无法获取或明 确当前状态时,为 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。
M.5 充电总体流程
整个充电过程包括6个阶段:物理连接完成及版本协商、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。物理连接完成及版本协商、低压辅助上电后,按本附录通信,在通信 的各个阶段,充电机和车辆若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收到对方的完整数据包或正确数据包)。 当出现超时后,车 辆或充电机发送M.6.5 规定的车辆错误报文与充电机错误报文。报文的开始发送条件和中止发送条件见表 M.30。 充电总流 程具体见图4。
M.6 报文分类
M.6.1 低压辅助上电及充电握手阶段
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,低压辅助电源供电回路导通,进入握手启动阶段发送握手报文,并进行充电机自检。若自检通过,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。若自检失败,充电机发送 M.6.3规定 的充电机中止充电报文。低压辅助上电及充电握手阶段报文应符合表 M.3的要求。
表 M.3 充电握手阶段报文分类
报文代号
报文名称 PGN
(Dec) PGN
(Hex)
优先权 数据长度
BYTE 报文周期
ms 源地 址-目 的地址
CHM 充电机握手报文 9728 002600H 6 3 250 充电 机-车 辆
BHM 车辆握手报文 9984 002700H 6 2 250 车 辆-充 电机
CRM 充电机辨识报文 256 000100H 6 8 250 充电 机-BMS
BRM 车辆辨识报文 512 000200H 7 49 250 车 辆-充 电机
M.6.2 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,车辆向充电机发送整车充 电系统当前电压,若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。若判断充电参数不匹配,充 电机和车辆发送中止充电报文 (若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);若充电参 数匹配,进入充电准备就绪过程。充电参数配置阶段报文应符合表 M.4的要求。
表 M.4 充电参数配置阶段报文分类
报文代号
报文名称 PGN
(Dec) PGN
(Hex)
优先权 数据长度
BYTE 报文周期
ms 源地 址-目 的地址
BCP 车辆充电参数报文 1536 000600H 7 13 500 车 辆-充 电机
CTS 充电机发送时间同步信息报文 1792 000700H 6 7 500 充电 机-车 辆
CML 充电机最大输出能力报文 2048 000800H 6 8 250 充电 机-车 辆
BRO 车辆充电准备就绪状态报文 2304 000900H 4 1 250 车 辆-充 电机
CRO 充电机输出准备就绪状态报文 2560 000A00H 4 1 250 充电 机-车 辆
M.6.3 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 电池充电需求,充电机根据车辆充电需求来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,充电机和车辆相互发送各自的充电状态。此外,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,或者是否收到充电机中 止充电报文来判断是否结束充电;充电机根据是否 收到停止充电指令、充 电过程是否正常、是 否达到预 先设定的充电参数值,或者是否收到车辆中止充电 报文来判断是否结束充电。 充电阶段报文应符合表 M.5的要求。
表 M.5 充电阶段报文分类
报文代号
报文名称 PGN
(Dec) PGN
(Hex)
优先权 数据长度
BYTE
报文周期 源地 址-目 的地址
BCL 电池充电需求报文 4096 001000H 6 5 50ms 车 辆-充 电机
BCS 电池充电总状态报文 4352 001100H 7 9 250 ms 车 辆-充 电机
CCS 充电机充电状态报文 4608 001200H 6 7 50 ms 充电 机-车 辆
BSM 车辆状态信息报文 4864 001300H 6 7 250 ms 车 辆-充 电机
BMV 单体动力蓄电池电压报文 5376 001500H 7 不定 10s 车 辆-充 电机
BMT 动力蓄电池温度报文 5632 001600H 7 不定 10s 车 辆-充 电机
BSP 动力蓄电池预留报文 5888 001700H 7 不定 10s 车 辆-充 电机
BST 车辆中止充电报文 6400 001900H 4 4 10 ms 车 辆-充 电机
CST 充电机中止充电报文 6656 001A00H 4 4 10 ms 充电 机-车 辆
M.6.4 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 M.6的要求。
表 M.6 充电结束阶段报文分类
报文代号
报文名称 PGN
(Dec) PGN
(Hex)
优先权 数据长度
BYTE 报文周期
ms 源地 址-目 的地址
BSD 车辆统计数据报文 7168 001C00H 6 7 250 车 辆-充 电机
CSD 充电机统计数据报文 7424 001D00H 6 8 250 充电 机-车 辆
M.6.5 错误报文
在通信的各个阶段,若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 M.7的要求。
表 M.7 错误报文分类
报文代号
报文名称 PGN
(Dec) PGN
(Hex)
优先权 数据长度
BYTE 报文周期
ms 源地 址-目 的地址
BEM 车辆错误报文 7680 001E00H 2 4 250 车 辆-充 电机
CEM 充电机错误报文 7936 001F00H 2 4 250 充电 机-车 辆
M.7 报文格式和内容
M.7.1 低压辅助上电及充电握手阶段报文
M.7.1.1 PGN9728充电机握手报文(CHM)
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 250 ms的 周 期 发 送,周期发送过程 中,CHM 报 文 信 息 应 一 致。 车 辆 通 过 CHM 报 文 确 认 充 电 机 的 通 信 协 议 版 本 号。 PGN9728报文格式按表 M.8。
表 M.8 PGN9728报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1
3字节
2600充电机通信协议 版 本 号 ,本 附 录 规 定 当 前 版 本 为 V1.1.0,表 示 为 :BYTE3:00H;BYTE2:01H; BYTE1:01H
必需项
M.7.1.2 PGN9984车辆握手报文(BHM)
当车辆收到 PGN9728充电机握手报文后,发送 BHM,并按照250ms的周期发送。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。PGN9984报文格式按表 M.9。
表 M.9 PGN9984报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 2601 车辆端绝缘监测允许总电压 必需项
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。
M.7.1.3 PGN256充电机辨识报文(CRM)
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 收到 BRM 前,SPN2560=0x00;在收到 BRM 后,SPN2560=0xAA。PGN256报文格式按表 M.10。
表 M.10 PGN256报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
11字节
2560 辨 识 结 果 (< 0x00 >:未 辨 识 BMS 及 车 辆 信 息;
<0xAA>:已 辨识 BMS及 车辆信息)
必需项
2 4字节 2561 充电机编号 ,1/位 ,0偏 移量 ,数 据范围 :0~0xFFFFFFFF 必需项
63字节
2562充电 机/充 电 站 所 在 区 域 编 码 (由 数 字 和 大 小 写 字 母 组 成),采 用 GB/T1988编 码
可选项
M.7.1.4 PGN512车辆辨识报文(BRM)
当车辆收到 SPN2560=0x00的 CRM 后,按照250 ms的 周期向充电机发送 BRM 报文,直 到收到 SPN2560=0xAA 的 CRM 报文为止。应使用传输协议功能传输该报文,格 式见 M.3.5 的规定,帧 与帧 间发送间隔为10 ms。PGN512报文格式按表 M.11。
表 M.11 PGN512报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
13字节
2565 车辆通信协议版本 号 ,本 附 录 规 定 当 前 版 本 为 V1.1.0,表 示 为
BYTE3:00H;BYTE2:01H;BYTE1:01H
必需项
4
1字节
2566电池类型 ,01H:铅 酸电池 ;02H:镍 氢电池 ;03H:磷 酸铁锂电池; 04H:锰 酸锂电池 ;05H:钴 酸锂电池 ;06H:三 元材料电池 ;07H:聚 合物锂离子电池 ;08H:钛 酸锂电池 ;FFH:其 他电池
必需项
5 2字节 2567 整车动力蓄电池系统额定容 量/Ah,0.1Ah/位 ,0Ah偏 移量 必需项
7 2字节 2568 整车动力蓄电池系统额定总电 压/V,0.1V/位 ,0V 偏移量 必需项
9 4字节 2569 电池生产厂商名称 ,采 用 GB/T1988编 码 可选项
13 4字节 2570 电池组序号 ,预 留 ,由 制造厂自定义 可选项
171字节
2571电池组生产日期 :年 ,1年/位 ,1985年 偏移量 ,数 据范围 :1985~ 2235年
可选项
18 1字节 电池组生产日期 :月 ,1月/位 ,0月 偏移量 ,数 据范围 :1~12月 可选项
19 1字节 电池组生产日期 :日 ,1日/位 ,0日 偏移量 ,数 据范围 :1~31日 可选项
20 3字节 2572 电池组充电次数 ,1次/位 ,0次 偏移量 ,以 车辆统计为准 可选项
23 1字节 2573 电池组产权标识(<0>:=租 赁 ;<1>:=车 自有) 可选项
24 1字节 2574 预留 可选项
25 17字 节 2575 车辆识别码(VIN) 可选项
2576 车辆通信协议软件版本号 8 字 节 表 示 当 前 车 辆 版 本 信 息 ,按 照
16进 制编码确定。其中: BYTE8、BYTE7、BYTE6:000001H ~ FFFFFEH,预 留 填
FFFFFFH;
BYTE5~BYTE2作 为车辆软件版本编译时间信息标记;
2576 BYTE5,BYTE4:0001H~FFFEH 表示 “年 ”(例 如 2015 年 填 写
BYTE5:DFH,BYTE4:07H);
BYTE3:01H~0CH 表示“月”(例 如 11月 填写 BYTE3:0BH); BYTE2:01H~1FH 表示“日”(例 如 10日 填写 BYTE2:0AH);
BYTE1:01H~FEH 表 示 版 本 流 水 号 (例 如 16 填 写 BYTE1: 10H)
(如 上数值表示 :车 辆当前使用 2015年 11月 10日 第 16 次编译
版本 ,未 填写认证授权码)
可选项
M.7.2 参数配置阶段报文
M.7.2.1 PGN1536车辆充电参数报文(BCP)
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 周期向充 电机发送 BCP 报文。 应使用传输协议功能传输该报文,格 式见 M.3.5 的规定。 其中 SPN2819 可作为 充电机过压保护的参考值,SPN2822 应作为充电机预充电压误差范围检测的参考值。PGN1536 报文 格式按表 M.12。
表 M.12 PGN1536报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 2816 单体动力蓄电池最高允许充电电压 必需项
3 2字节 2817 最高允许充电电流 必需项
5 2字节 2818 动力蓄电池标称总能量 必需项
7 2字节 2819 最高允许充电总电压 必需项
9 1字节 2820 单体蓄电池最高允许温度 必需项
10 2字节 2821 当前荷电状态 必需项
12 2字节 2822 整车充电系统当前电压 必需项
其中:
1) SPN2816单体动力蓄电池最高允许充电电压 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 数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量;
3) SPN2818动力蓄电池标称总能量 数据分辨率:0.1kWh/位,0kWh偏移量;数据范围:0kWh~6500kWh;
4) SPN2819最高允许充电总电压 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 当前荷电状态(SOC) 数据分辨率:0.1%/位,0%偏移量;数据范围:0%~100%;
7) SPN2822 整车充电系统当前电压 数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量。
M.7.2.2 PGN1792充电机发送时间同步信息报文(CTS)
充电机接收 BCP 报文后,按照500 ms的周 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报文格式按表 M.13。
表 M.13 PGN1792报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
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)。
M.7.2.3 PGN2048充电机最大输出能力报文(CML)
充电机 接 收 BCP 报 文 后,按 照 250 ms 的 周 期 发 送 CML 报 文,告 知 车 辆 其 最 大 输 出 能 力。 PGN2048报文格式按表 M.14。
表 M.14 PGN2048报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 2824 充电机最高输出充电电压(V) 必需项
3 2字节 2825 充电机最低输出充电电压(V) 必需项
5 2字节 2826 充电机最大输出充电电流(A) 必需项
7 2字节 2827 充电机最小输出充电电流(A) 必需项
其中:
1) SPN2824充电机最高输出充电电压(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量; 2) SPN2825充电机最低输出充电电压(V)
数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量; 3) SPN2826充电机最大输出充电电流(A)
数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量; 4) SPN2827充电机最小输出充电电流(A) 数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量。
M.7.2.4 PGN2304车辆充电准备就绪状态报文(BRO)
充电参 数 配 置 成 功 后,车 辆 按 照 250 ms 的 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。 若 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报文格式按表 M.15。
表 M.15 PGN2304报文格式
M.7.2.5 PGN2560充电机输出准备就绪状态报文(CRO)
充电机接收 SPN2829=0xAA 的 BRO 报文后,按照250 ms的周期发送 CRO 报文,充 电机准备就 绪前 SPN2830=0x00,准 备就绪后发送 SPN2830=0xAA。 若车辆在 5s内未接收 CRO 报文,或 60s 内未接收 CRO(SPN2830=0xAA)则为超时。PGN2560报文格式按表 M.16。
表 M.16 PGN2560报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
充电机是否充电准备好(<0x00>:充 电机未完成充电准
1 1字节 2830 备 ;<0xAA>:充 电机完成充电准 备 ;<0xFF>:无 效 )(充
电机在不能获知当前 准 备 就 绪 状 态 时 ,为 了 保 证 通 信 信 道 必需项
正常 ,可 发送无效值)
M.7.3 充电阶段报文
M.7.3.1 PGN4096电池充电需求报文(BCL)
双方充电准备就绪后,车辆开始按照50 ms的周 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。 若充电机在充电阶段 1s内 没 有 收 到 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,充电机的输出的电压应满足 电压需求值,输 出的电流不能超过电流需求值;在 恒流充电模式下,充电机的输出电流应满足电流需求值,输出的电压不能超过电压需求值。
在恒流充电模式下,接触器 K1、K2外侧电压小于充 电机最高输出电压值时,充 电机不应因整车充 电电压需求高于充电机最高输出电压值而停止充电。 当 BCL 报文中的充电电流需求大于 CML 报文 中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 报文中充电电流需求在充电机的最 大输出能力范围内时,充电机按需求电流输出;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。PGN4096报文格式按表 M.17。
表 M.17 PGN4096报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 3072 车辆接口充电电压需求(V) 必需项
32字节
3073车辆接口充 电 电 流 需 求 (A),即 输 入 至 车 辆 充 电 插 座 的 车辆充电电流总需求
必需项
5 1字节 3074 充电模式(0x01:恒 压充电 ;0x02:恒 流充电) 必需项
其中:
1) SPN3072车辆接口充电电压需求 数据分辨率:0.1V/位,0V 偏移量;
2) SPN3073车辆接口充电电流需求 数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量。
M.7.3.2 PGN4352电池充电总状态报文(BCS)
充电过程中,车辆按照250 ms的周期发送车辆接 口当前充电电压、充 电电流等充电状态。 若充电 机在充电过程中超过5s内没有收到该报文,即为超时错误,充电机应 发送错误报文。 应使用传输协议 功能传输该报文,格式见 M.3.5的规定。PGN4352报文格式按表 M.18。
表 M.18 PGN4352报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 3075 车辆接口当前电压测量值(V) 必需项
3 2字节 3076 车辆接口当前电流测量值(A) 必需项
5 2字节 3077 最高单体动力蓄电池电压及其组号 必需项
7 1字节 3078 当前荷电状态 SOC(%) 必需项
8 2字节 3079 估算剩余充电时间(min) 必需项
其中:
1) SPN3075车辆接口当前电压测量值 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 数据分辨率:0.1A/位,-400A 偏移量;
3) SPN3077 最高单体动力蓄电池电压及其组号
1位~12位:最高单体动力蓄电池电压,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 动 力 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 数据分辨率:1 min/位,0 min偏移量。
M.7.3.3 PGN4608充电机充电状态报文(CCS)
充电过程中,充电机按照50ms的周期发送充电机当前的充电电流、电压值等信息。若车辆在充电 过程中1s内没有收到该报文,即为超时错误,车辆应发送错误报文。PGN4608报文格式按表 M.19。
表 M.19 PGN4608报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 3081 车辆接口当前电压测量值(V) 必需项
3 2字节 3082 车辆接口当前电流测量值(A) 必需项
5 2字节 3083 累计充电时间(min) 必需项
7.1 2位 3929 充电允许(<00>:暂 停 ;<01>:允 许) 必需项
注:收到 CCS中 SPN3929为 00时 表示充电机将停止输出 ,SPN3929为 01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。
M.7.3.4 PGN4864车辆状态信息报文(BSM)
充电阶段,车辆 按 照 250 ms 的 周 期 发 送 动 力 蓄 电 池 状 态 信 息。 在 充 电 机 没 有 接 收 BSM 报 文 前,不应以 BSM 报文超时为由中止充电;若充电机 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。PGN4864报文格式按表 M.20。
表 M.20 PGN4864报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 1字节 3085 最高单体动力蓄电池电压所在编号 必需项
2 1字节 3086 当前单体蓄电池最高温度 必需项
3 1字节 3087 最高动力蓄电池温度检测点编号 必需项
4 1字节 3088 当前单体蓄电池最低温度 必需项
5 1字节 3089 最低动力蓄电池温度检测点编号 必需项
其中:
1) SPN3085最高单体动力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当前单体蓄电池最高温度
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 3) SPN3087最高动力蓄电池温度检测点编号
数据分辨率:1/位,1偏移量;数据范围:1~128; 4) SPN3088当前单体蓄电池最低温度
数据分辨率:1 ℃/位,-50 ℃偏移量;数据范围:-50 ℃~+200 ℃; 5) SPN3089最低动力蓄电池温度检测点编号
数据分辨率:1/位,1偏移量;数据范围:1~128。
当接收到 BSM 报文中 SPN3090~SPN3095 均为 00(电 池状态正常 ),且 SPN3096 为 00(禁 止 充 电)时,充电机暂停充电输出;当接 收到 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 且 冲 击 电 流 应 满 足 GB/T18487.5 的 要 求。 当 接 收 到 BSM 报文中 SPN3090~SPN3095(电池状态)中有一项为异常状态,充电机应停止充电。
M.7.3.5 PGN5376单体动力蓄电池电压报文(BMV)
充电阶段,车辆按照10s的周期 发送单体蓄电池电压值。 应使用传输协议功能传输该报文,具 体 见 M.3.5的规定。PGN5376报文格式按表 M.21。
表 M.21 PGN5376报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 2字节 3101 #1单 体蓄电池电压 可选项
3 2字节 3102 #2单 体蓄电池电压 可选项
5 2字节 3103 #3单 体蓄电池电压 可选项
7 2字节 3104 #4单 体蓄电池电压 可选项
9 2字节 3105 #5单 体蓄电池电压 可选项
11 2字节 3106 #6单 体蓄电池电压 可选项
…… 可选项
509 2字节 3355 #255单 体蓄电池电压 可选项
511 2字节 3356 #256单 体蓄电池电压 可选项
其中:
SPN3101~SPN3356分别对应#1~#256单体动力蓄电池电压 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 单体电池为一组进行发送。
M.7.3.6 PGN5632动力蓄电池温度报文(BMT)
充电阶段,车辆按照10s的周期 发送动力蓄电池温度值。 应使用传输协议功能传输该报文,格 式 见 M.3.5的规定。PGN5632报文格式按表 M.22。
表 M.22 PGN5632报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 1字节 3361 动力蓄电池温度 1 可选项
2 1字节 3362 动力蓄电池温度 2 可选项
3 1字节 3363 动力蓄电池温度 3 可选项
4 1字节 3364 动力蓄电池温度 4 可选项
5 1字节 3365 动力蓄电池温度 5 可选项
6 1字节 3366 动力蓄电池温度 6 可选项
…… 可选项
127 1字节 3487 动力蓄电池温度 127 可选项
128 1字节 3488 动力蓄电池温度 128 可选项
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 ℃。
M.7.3.7 PGN5888动力蓄电池预留报文(BSP)
充电阶段,车辆按照10s的周期 发送动力蓄电池预留信息。 应使用传输协议功能传输该报文,具 体见 M.3.5的规定。PGN5888报文格式按表 M.23。
表 M.23 PGN5888报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 1字节 3491 动力蓄电池预留字段 1 可选项
2 1字节 3492 动力蓄电池预留字段 2 可选项
3 1字节 3493 动力蓄电池预留字段 3 可选项
4 1字节 3494 动力蓄电池预留字段 4 可选项
…… 可选项
16 1字节 3506 动力蓄电池预留字段 16 可选项
M.7.3.8 PGN6400车辆中止充电报文(BST)
车辆主动中止充电或接收 CST 报文后,按照10 ms的周期发送 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 出现应中止充电的异常或故障时,应发送 BST 报文。PGN6400报文格式按表 M.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(收到 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>:电压正常;<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。
M.7.3.9 PGN6656充电机中止充电报文(CST)
充电机主动中止充电或接收 BST 报文后,按照10 ms的周期发送 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。充电机出现应中止充电的异常或故障时,应发送 CST 报文。PGN6656报文格式按表 M.25。
表 M.25 PGN6656报文格式
起始字节或位 长度 SPN SPN 定义 发送选项
1 1字节 3521 充电机中止充电原因 必需项
2 2字节 3522 充电机中止充电故障原因 必需项
4 1字节 3523 充电机中止充电错误原因 必需项
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(包括收到车辆的 BST 报文)
<00>:正常;<01>:BMS中止(收到 BST 帧);<10>:不可信状态。 CST 报文中的充电机中止充电原因不应出现两个及以上。
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>:电压正常;<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。
M.7.4 充电结束阶段报文
M.7.4.1 PGN7168车辆统计数据报文(BSD)
车辆按照250 ms的周期发送本次充电过程的充电统计数据。PGN7168报文格式按表 M.26。
表 M.26 PGN7168报文格式
M.7.5.2 PGN7936充电机错误报文(CEM)
当充电机接收报文超时时,发送 CEM 报文。PGN7936报文格式按表 M.29。
表 M.29 PGN7936报文格式
M.8 充电流程
M.8.1 正常充电通信流程
正常充电过程的通信流程按图 M.1。
a 充电机低压辅助供电回路闭合后 1s内应发送 CHM 报文。
b 不支持唤醒功能的车辆 ,从 充电接口完成连接到进入休眠的时间应大于5min;支 持唤醒功能的车辆 ,应 能被辅助 电源或特定通信报文(CHM 或 CRM)唤 醒。
c 充电机应以接收到最新的 BCP 报文内容作为车辆参数是否合适及预充电压范围的判定依据。
d 充电机在接收 BSM 报文前 ,不 应以 BSM 报文超时为由中止充电 ;在 充电机接收 BSM 报文后 ,超 过 5s未接收到 下一帧 BSM 报文 ,即 为超时错误 ,充 电机应发送错误充电机报文结束充电 ,且 不应在未重新插拔插头插座的情况 下重新通信连接。
e 充电机的充电结束条件包括预先设定的条件成立(时 间 、金 额 、SOC 等 )、操 作者做出停止处理 (按 下停止按钮 、刷 卡结算等)以 及 GB/T18487.5规 定的其他结束条件。
f 车辆的充电结束条件包括电池充满电以及 GB/T18487.5规 定的其他结束条件。
g 若车辆在接收 CST 报文后中止充电 ,则 车辆应发送5帧 ~10帧 BST 报文后停止发送 BST 报文 ,然 后按周期发送
BSD 报文 ;若 车辆主动中止充电 ,则 应在接收 CST 报立后 ,停 止发送 BST 报文 ,然 后按周期发送 BSD 报文。
h 若充电机在接收 BST 报文后中止充电 ,则 充电机应按周期发送 CST 报文 ,同 时 判 断 是 否 接 收 到 BSD 报 文 ;若 充 电机主动中止充电 ,则 应在接收 BST 报文后 ,继 续判断是否接收到 BSD 报文。
图 M.1 正常充电通信流程图 (续)
M.8.2 报文超时通信流程
报文超时的通信流程图按图 M.2和图 M.3。
a 重新通信连接次数为 3次。
b 重新通信连接应满足 GB/T18487.5的 要求 ,且 充电机接收超时的报文为 BCP、BRO、BCL、BCS、BSM 报文。
c 后续流程见图 M.1。
d 不支持重新通信连接的车辆 ,直 接退出充电。
图 M.2 充电机接收车辆报文超时通信流程图
a 重新通信连接次数为 3次。
b 重新通信连接应满足 GB/T18487.5的 要求 ,且 车辆接收超时的报文为 CML、CRO、CCS报 文。
c 后续流程见图 M.1。
d 不支持重新通信连接的车辆 ,直 接退出充电。
图 M.3 车辆接收充电机报文超时通信流程图
M.9 报文开始发送条件和结束发送条件
各类报文的开始发送条件和结束发送条件按表 M.30。
表 M.30 报文开始和结束发送条件
报文代号 报文开始发送条件 报文结束发送条件
CHM 低压辅助供电回路闭合 充电机自检完成准备发送 CRM
BHM 接收 CHM 报文 接收 CRM(SPN2560=0x00)报 文
CRM 充电机自检通过 接收 BCP 报文
BRM 接收 CRM 报文 接收 CRM(SPN2560=0xAA)报 文
BCP 接收 CRM(SPN2560=0xAA)报 文 接收 CML 报文
表 M.30 报文开始和结束发送条件 (续)
报文代号 报文开始发送条件 报文结束发送条件
BRO 接收 CML 报文 发 送 BRO(SPN2829=0xAA)报 文 ,且 接 收 CRO (SPN2830=0xAA)报 文
CTS
(可 选)
接收 BCP 报文
接收 BRO(SPN2829=0xAA)报 文
CML
CRO 接收 BRO(SPN2829=0xAA)报 文 接收 BCL 报文
BCL 接收 CRO(SPN2830=0xAA)报 文 1) 接收 CST 报文(充 电机主动中止充电),或
2) 发送 BST 报文(车 辆主动中止充电)
BCS
CCS 接收 BCL 报文 1) 接收 BST 报文(车 辆主动中止充电),或
2) 发送 CST 报文(充 电机主动中止充电)
BSM
接收 CCS报 文
1) 接收 CST 报文(充 电机主动中止充电),或
2) 发送 BST 报文(车 辆主动中止充电)
BMV
(可 选)
BMT
(可 选)
BSP
(可 选)
BST 1) 车辆满足 结 束 充 电 条 件 (车 辆 主 动 中 止 充 电),或
2) 接收 CST 报文(充 电机主动中止充电) 1) 接收 CST 报文(车 辆主动中止充电),或
2) 发送 5帧 ~10帧 BST 报文后(充 电机主动中止 充电)
CST 1) 充电机满 足 结 束 充 电 条 件 (充 电 机 主 动 中 止充电),或
2) 接收 BST 报文(车 辆主动中止充电)
接收 BSD 报文
BSD 1) 接收 CST 报文(车 辆主动中止充电),或
2) 发送5帧 ~10帧 BST 报文后(充 电机主动 中止充电)
接收 CSD 报文
CSD 接收 BSD 报文 关闭辅助电源
BEM 当车辆接收充电机报文超时 完成通信超时处理
CEM 当充电机接收车辆报文超时 完成通信超时处理
参考文献
[1] IEC61851-24:2023 Electricvehicleconductivechargingsystem—Part24:Digitalcommu- nicationbetweenaDCEVsupplyequipmentandanelectricvehicleforcontrolofDCcharging
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