GBT-27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通讯协议--宣贯讲义

电动汽车直流充电通信 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 GB/T 27930-2015解读 2016年3月4日 中国电力企业联合会 南瑞集团公司 1 2 目录 - 范围 - 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 性引用文件 - 术语和定义 - 总则 - 物理层 - 数据链路层 - 应用层 - 充电总体 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 - 报文分类 - 报文格式和内容 - 附录A充电流程 - 附录B充电机和BMS故障诊断报文 - 附录C充电过程故障处理方式 - 附录D报文开始发送条件和中止发送条件 3  本标准规定了电动汽车非车载传导式充电机（以下简称充电机）与电池 管理系统（Battery Management System，以下简称BMS）之间基于 控制器局域网（CAN）的通信物理层、数据链路层及应用层的定义。  本标准适用于采用GB/T 18487.1规定的充电模式4的充电机与BMS之间的 通信，也适用于充电机与具有充电控制功能的车辆控制单元之间的通信。 范围 4  充电机与BMS之间通信网络采用CAN2.0B通信协议。  在充电过程中，充电机和BMS监测电压、电流和温度等参数，同时BMS 管理整个充电过程。  充电机与BMS之间的CAN通信网络应由充电机和BMS两个节点组成。  本标准数据信息传输采用低字节先发送的格式。  正的电流值代表放电，负的电流值代表充电。  执行本标准的充电机和BMS宜具备向前兼容性。 总则 5  采用本标准的物理层应符合ISO 11898-1:2003、SAE J1939-11:2006中 关于物理层的规定。  本标准充电机与BMS的通信应使用独立于动力总成控制系统之外的CAN 接口。  充电机与BMS之间的通信速率采用250 kbit/s。 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 供电设备制造商和电动汽车制造商协商一致，可采用50kbit/s通信速率。 物理层 6 采用本标准的设备应使用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。 数据链路层 传输协议功能 R DP …P PF PS SA DATA 位 -> 3 1 1 8 8 8 0-64 表1 协议数据单元（PDU） 对于多帧报文，报 文周期为整个数据 包的发送周期。 7  报文选项分为必须项和可选项，对于同一帧报文中全部内容为可选项的， 该报文可以选择不发送（如CTS、BMV、BMT、BSP报文）。  对于同一帧报文中部分内容为可选项的，可选项所有位按照本标准规定格 式发送或填充1（如CRM、BRM报文等）。  本标准未规定的无效位或字段填充1 （如CEM、BEM报文等） 。  报文的长度和必须项内容及格式需按照第10章中规定发送。 应用层 8  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。  在各个阶段，充电机和BMS如果在规定的时间内没有收到对方报文或没 有收到正确报文，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），超时时间除特殊规定外，均为5s。  当出现超时后，BMS或充电机发送9.5规定的错误报文，并进入错误处理 状态。在对故障处理的过程中，根据故障的类别，分别进行不同的处理 在充电结束阶段中，如果出现了故障，不必再进行处理，直接结束充电 流程。（见附录C）。  报文的开始发送条件和中止发送条件见附录D。 充电总体流程 9 充电总体流程 绝缘监测 握手辨识 握手启动 图A.3 图A.4 图A.5 图A.2 低压辅助上电及充电握手阶段  CHM报文和BHM报文是为产品兼容的新增报文，用于在握手启动阶段充 电机和BMS判断双方使用的标准版本。  CHM报文：当充电机和电动汽车物理连接并完成上电，且电压检测正常 后，由充电机向BMS每隔250ms发送一次充电机握手报文，用于确定双方 是否握手正常。  BHM报文：当BMS收到PGN9728充电机握手报文后，向充电机每隔 250ms返回BMS握手报文，提供BMS最高允许充电总电压。 报文格式和内容 报文 代号 报文描述 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 9728 002600H 6 3 250 充电机-BMS BHM 车辆握手 9984 002700H 6 2 250 BMS-充电机 表3 充电握手阶段报文分类 10 低压辅助上电及充电握手阶段  CRM报文：当充电机通过握手确认，并确定绝缘检测正常后，向BMS每隔 250ms发送一次充电机辨识报文，用于确认充电机和BMS之间通信链路正 确。在收到BMS辨识报文前，确认码=0x00；在收到BMS辨识报文后，确 认码=0xAA。 报文格式和内容 起始字节 或位 长度 SPN  SPN定义 发送选项 1 1字节 2560 辨识结果，（<0x00>：=BMS不能辨识；<0xAA >：=BMS能辨识） 必须项 2 4字节 2561 充电机编号，1/位，0偏移量，数据范围：0～0xFFFFFFFF 必须项 6 3字节 2562 充电机/充电站所在区域编码，标准ASCII码 可选项 表10 PGN256报文格式 11 低压辅助上电及充电握手阶段  BRM报文：当BMS收到SPN2560=0x00的充电机辨识报文后向充电机每 隔250 ms发送一次，数据域长度超出8字节时，需使用传输协议功能传输 ，格式详见6.5的规定，帧与帧之间的发送间隔为10 ms，直到在5s内收到 SPN2560=0xAA的充电机辨识报文为止。 报文格式和内容 报文 代号 报文描述 PGN PGN（Hex） 优先权 数据长度byte 报文周期ms 源地址-目的地址 CRM 充电机辨识 256 000100H 6 8 250 充电机-BMS BRM BMS和车辆辨识报文 512 000200H 7 49 250 BMS-充电机 表3（续） 充电握手阶段报文分类  BRM报文的长度为49字节，多包数据由原来的6包更新为7包；  增加了BMS版本信息，按照16进制编码确定，包括版本流水号，软件版本编译时间 信息（年月日）。 12 低压辅助上电及充电握手阶段  典型的充电工作状态参见图A.1和图A.2，充电时序详见GB/T 18487.1。 报文格式和内容 向BMS发送 SPN2560=0x00的 充电机辨识报文 向BMS发送 SPN2560=0xAA的充 电机辨识报文 是否收到 SPN2560=0xAA的 充电机辨识报文 是 是否收到 SPN2560=0x00 的充电机辨识 报文 超时 充电机BMS 是 充电握手 阶段失败 告警信息 充电参数 配置阶段 是 超时 向充电机发送BMS 和车辆辨识报文 否 超时 绝缘检测完成 否 否 是否收到BMS和 车辆辨识报文 图A.1 图A.2 13 超时 BMS 握手辨识 阶段 超时 物理连接完成，上电， 低压辅助电源匹配 是否收到充电 机握手报文 否 是 向BMS发送充电机 握手报文 是否收到BMS 和车辆的握手 报文 充电机 是 否 向充电机发送BMS 和车辆的握手报文 是否收到充电 机的握手报文 否 是 低压辅助上电及充电握手阶段 正常通信流程 报文格式和内容  充电机按周期发送CHM报文，传输充电机通信协议版本号信息（本标准当前版本号 为V1.1）；  BMS接收到CHM报文后，按周期发送BHM报文；  充电机接收到BHM报文后，进行绝缘检测，过程中充电机按周期发送CHM报文， BMS按周期发送BHM报文；  绝缘检测结束后，充电机停止发送CHM报文，开始发送CRM报文，其中第一个 Byte为0x00（表示此时充电机主动发送识别，请求握手）；  BMS接收到CRM报文后，启动传输协议功能发送BRM报文；  充电机接收完成BRM报文后，CRM辨识报文第一个Byte为0xAA（表示辨识成功）；  当出现异常，进入故障处理流程。 14 低压辅助上电及充电握手阶段 典型报文定义 报文格式和内容2 15 充电参数配置阶段  BCP报文：充电参数配置阶段BMS发送给充电机的动力蓄电池充电参数。 如果充电机在5s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充 电。 报文格式和内容 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 必须项 3 2字节 2817 最高允许充电电流 必须项 5 2字节 2818 动力蓄电池标称总能量 必须项 7 2字节 2819 最高允许充电总电压 必须项 9 1字节 2820 最高允许温度 必须项 10 2字节 2821 整车动力蓄电池荷电状态 必须项 12 2字节 2822 整车动力蓄电池当前电池电压 必须项 表12 PGN1536报文格式 16 充电参数配置阶段  CTS报文：充电参数配置阶段充电机发送给BMS的时间同步信息。  CML报文：充电机发送给BMS充电机最大输出能力，以便估算剩余充电时间。 报文格式和内容 起始字节或 位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 7字节 2823 年/月/日/时/分/秒 可选项 表13 PGN1792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 最高输出电压（V） 必须项 3 2字节 2825 最低输出电压（V） 必须项 5 2字节 2826 最大输出电流（A） 必须项 7 2字节 2832 最小输出电流（A） 必须项 表14 PGN2048报文格式 17 充电参数配置阶段  BRO报文：BMS发送给充电机电池充电准备就绪报文，让充电机确认BMS 已经准备充电。BMS在60s内未准备好，则充电机进行等待；否则，按照附 录C.1进行处理。  CRO报文：充电机发送给BMS充电机输出准备就绪报文，让BMS确认充电 机已经准备输出。充电机在60s内未准备好，则BMS进行等待；否则，按照 附录C.1进行处理。 报文格式和内容 起始字节 或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 1字节 2829 BMS是否充电准备好（<0x00 >：=BMS未做好充电准备); <0xAA >：=BMS完成充电准备；<0xFF>：=无效) 必须项 表15 PGN2304报文格式 起始字节 或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 1字节 2830 充电机是否充电准备好（<0x00>：=充电机未完成充电准备; <0xAA>：=充电机完成充电准备；<0xFF>：=无效) 必须项 表16 PGN2560报文格式 18 充电参数配置阶段  典型的充电工作状态参见图3，充电时序详见GB/T 18487.1。 报文格式和内容 19 充电参数配置阶段 正常通信流程 报文格式和内容  BMS启动传输协议发送BCP报文；  充电机接收到BCP报文，停止发送CRM报文，发送时间同步信息CTS报文（可选 项）、最大输出级别CML报文；  BMS接收到CML报文，停止发送BCP报文，按周期发送准备就绪状态报文BRO，闭 合K5K6前SPN2829=0x00，闭合后SPN2829=0xAA；  充电机接收到BRO报文（SPN2829=0xAA）后，停止发送CML、CTS（可选）报 文，按周期发送CRO报文（ SPN2830=0x00），确认电池电压正常、完成预充后， 闭合K1K2， SPN2830=0xAA；  当出现异常，进入故障处理流程。 20 充电参数配置阶段 典型报文定义 报文格式和内容 21 充电阶段  BCL报文：让充电机根据电池充电需求来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1s内没有收到该报文，即为超时错误， 充电机应立即结束充电。  当BCL报文中充电电流请求大于CML报文中最大输出电流时，充电机按最 大输出能力输出；当BCL报文中充电电流请求小于等于CML报文中最大输 出电流时，充电机按请求电流输出；当电压需求或电流需求为0时，充电机 按最小输出能力输出。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 2字节 3072 电压需求（V） 必须项 3 2字节 3073 电流需求（A） 必须项 5 1字节 3074 充电模式（0x01：恒压充电；0x02：恒流充电） 必须项 表17 PGN4096报文格式 22 充电阶段  BCS报文：让充电机监视充电过程中电池组充电电压、充电电流等充电状 态。如果充电机在5s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结 束充电。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 2字节 3075 充电电压测量值（V） 必须项 3 2字节 3076 充电电流测量值（A） 必须项 5 2字节 3077 最高单体动力蓄电池电压及其组号 必须项 7 1字节 3078 当前荷电状态SOC（%） 必须项 8 2字节 3079 估算剩余充电时间（min） 必须项 表16 PGN4352报文格式 23 充电阶段  CCS报文：让BMS监视充电机当前输出的充电电流、电压值等信息。如果 BMS在1s内没有收到该报文，即为超时错误，BMS应立即结束充电。  当收到CCS中SPN3929为0时表示充电机将停止输出，收到SPN3929为1 时表示充电机将继续开始充电。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 2字节 3081 电压输出值（V） 必须项 3 2字节 3082 电流输出值（A） 必须项 5 2字节 3083 累计充电时间(min) 必须项 7.1 2位 3929 充电允许（<00>:=暂停；<01>:=允许） 必须项 表19 PGN4608报文格式 24 充电阶段  BSM报文：充电阶段BMS发送给充电机的动力蓄电池状态信息。  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。直到接收到 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/T 18487.1中9.7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。 报文格式和内容 25 充电阶段 报文格式和内容 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 必须项 2 1字节 3086 最高动力蓄电池温度 必须项 3 1字节 3087 最高温度检测点编号 必须项 4 1字节 3088 最低动力蓄电池温度 必须项 5 1字节 3089 最低动力蓄电池温度检测点编号 必须项 6.1 2位 3090 单体动力蓄电池电压过高/过低(<00>：=正常; <01>：=过高; <10>：=过低) 必须项 6.3 2位 3091 整车动力蓄电池荷电状态SOC过高/过低(<00>：=正常; <01>：=过高;<10>：=过低) 必须项 6.5 2位 3092 动力蓄电池充电过电流(<00>：=正常; <01>：=过流; <10>：=不可信状态) 必须项 6.7 2位 3093 动力蓄电池温度过高(<00>：=正常; <01>：=过高; <10>：=不可信状态) 必须项 7.1 2位 3094 动力蓄电池绝缘状态(<00>：=正常; <01>：=不正常; <10>：=不可信状态) 必须项 7.3 2位 3095 动力蓄电池组输出连接器连接状态(<00>：=正常; <01>：=不正常; <10>：=不可信状态) 必须项 7.5 2位 3096 充电允许(<00>：=禁止; <01>：=允许) 必须项 表20 PGN4864报文格式 26 充电阶段  BMV报文：各个单体动力蓄电池电压值。由于PGN5376的数据域的最大 长度超出8字节，需使用传输协议功能传输。  BMT报文：动力蓄电池温度。数据长度超出8字节时，需使用传输协议功 能传输。  BSP报文：动力蓄电池预留报文。数据域长度超出8字节时，需使用传输协 议功能传输。  BMV、BMT、BSP为可选报文，充电机不对其进行报文超时判定。 报文格式和内容 报文代号 报文描述 PGN PGN（Hex） 优先 权 数据字节 byte 报文 周期 源地址-目的地址 BMV 单体动力蓄电池电压 5376 001500H 7 不定 10s BMS-充电机 BMT 动力蓄电池温度 5632 001600H 7 不定 10s BMS-充电机 BSP 动力蓄电池预留报文 5888 001600H 7 不定 10s BMS-充电机 表5 充电阶段报文分类 27 充电阶段  BST报文：让充电机确认BMS将发送中止充电报文以令充电机结束充电过 程以及结束充电原因。  CST报文：让BMS确认充电机即将结束充电以及结束充电原因。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 1字节 3511 BMS中止充电原因 必须项 2 2字节 3512 BMS中止充电故障原因 必须项 4 1字节 3513 BMS中止充电错误原因 必须项 表24 PGN6400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 必须项 2 2字节 3522 充电机中止充电故障原因 必须项 4 1字节 3523 充电机中止充电错误原因 必须项 表25 PGN6656报文格式 28 充电阶段  典型的充电工作状态参见图4，充电时序详见GB/T 18487.1。 报文格式和内容 29 充电阶段 正常通信流程 报文格式和内容  BMS发送电池充电需求BCL报文；  BMS启动传输协议功能发送电池充电总状态BCS报文；  充电机停止发送CRO（0xAA）报文，周期发送充电状态CCS给BMS；  BMS发送动力蓄电池状态信息BSM给充电机；  - BMS使用传输协议功能周期发送单体电压BMV报文给充电机（可选）；  - BMS使用传输协议功能周期发送蓄电池组温度BMT报文给充电机（可选）；  - BMS使用传输协议功能周期发送预留信息BSP报文给充电机（可选）；  充电结束条件成立时停止充电，同时发送充电中止报文；  当出现异常，进入故障处理流程。 30 充电阶段 典型报文定义 报文格式和内容 31 充电结束阶段  BSD报文：让充电机确认BMS对于本次充电过程的充电统计数据。  CSD报文：确认充电机本次充电过程的充电统计数据。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 1字节 3601 中止荷电状态SOC（%） 必须项 2 2字节 3602 动力蓄电池单体最低电压（V） 必须项 4 2字节 3603 动力蓄电池单体最高电压（V） 必须项 6 1字节 3604 动力蓄电池最低温度（ºC） 必须项 7 1字节 3605 动力蓄电池最高温度（ºC） 必须项 表26 PGN7168报文格式 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1 2字节 3611 累计充电时间（min） 必须项 3 2字节 3612 输出能量（kWh） 必须项 5 4字节 3613 充电机编号，1/位，1偏移量，数据范围：0～0xFFFFFFFF 必须项 表27 PGN7424报文格式 32 充电结束阶段  典型的充电工作状态参见图5，充电时序详见GB/T 18487.1。 报文格式和内容 33 充电结束阶段 正常通信流程 报文格式和内容  BMS发送统计数据报文BSD；  充电机发送统计数据报文CSD；  当出现异常，进入故障处理流程。 典型报文定义 34 错误报文  BEM报文：当BMS检测到错误时，发送给充电机充电错误原因报文，直到 BMS收到充电机发送的充电机辨识报文（CRM）或拔掉充电插头为止。 报文格式和内容 起始字节或 位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1.1 2位 3901 接收SPN2560=0x00的充电机辨识报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 1.3 2位 3902 接收SPN2560=0xAA的充电机辨识报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 2.1 2位 3903 接收充电机的时间同步和充电机最大输出能力报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 2.3 2位 3904 接收充电机完成充电准备报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>=不可信状态） 必须项 3.1 2位 3905 接收充电机充电状态报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 3.3 2位 3906 接收充电机中止充电报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 4.1 2位 3907 接收充电机充电统计报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 4.3 6位 其他 可选项 表28 PGN7680报文格式 35 错误报文  CEM报文：当充电机检测到错误时，发送给BMS充电错误原因报文，直到 充电机发送CRM报文或拔掉充电插头为止。 报文格式和内容 起始字节或位 长度 SPN SPN定义 发送选项 1.1 2位 3921 接收BMS和车辆的辨识报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 2.1 2位 3922 接收电池充电参数报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时<10>：=不可信状态） 必须项 2.3 2位 3923 接收BMS完成充电准备报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 3.1 2位 3924 接收电池充电总状态报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时； <10>：=不可信状态） 必须项 3.3 2位 3925 接收电池充电要求报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时<10>：=不可信状态） 必须项 3.5 2位 3926 接收BMS中止充电报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时<10>：=不可信状态） 必须项 4.1 2位 3927 接收BMS充电统计报文超时（<00>：=正常；<01>：=超时<10>：=不可信状态） 必须项 4.3 6位 其他 可选项 表29 PGN7936报文格式 36 错误报文  告警提示级别故障处理方式 1）充电握手阶段、配置阶段的超时、充电过程超时 处理方式：中止充电，待故障现象排除后自动恢复充电（检测到故障状态解 除后，重新通信握手开始充电） 2）充电结束超时 直接结束 报文格式和内容 37 38 感谢您的关注！ Thank you for your attention!