标准搜索结果: 'GB/T 32895-2016'
| 标准编号 | GB/T 32895-2016 (GB/T32895-2016) | | 中文名称 | 电动汽车快换电池箱通信协议 | | 英文名称 | Communication protocols for swapping battery pack of electric vehicle | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K81 | | 国际标准分类 | 29.200 | | 字数估计 | 25,223 | | 发布日期 | 2016-08-29 | | 实施日期 | 2017-03-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2016年第14号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 32895-2016
Communication protocols for swapping battery pack of electric vehicle
ICS 29.200
K81
中华人民共和国国家标准
电动汽车快换电池箱通信协议
2016-08-29发布
2017-03-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 总则 2
5 物理层 2
6 数据链路层 3
7 应用层 4
8 通信总体流程 4
9 报文分类 5
10 报文格式和内容 6
附录A(资料性附录) 电池箱网络拓扑结构图 18
附录B(资料性附录) 电池箱地址配置 19
附录C(资料性附录) 电池箱故障诊断报文 20
参考文献 23
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国电力企业联合会提出并归口。
本标准主要起草单位:国家电网公司、浙江省电力公司、中国电力科学研究院、许继集团有限公司、
国网电力科学研究院、上海电巴科技有限公司、北京汽车集团有限公司、上海汽车工业(集团)总公司、北
京普莱德新能源电池科技公司、中信国安盟固利动力科技公司、天津力神电池股份有限公司、中海油新
能源投资有限责任公司。
本标准主要起草人:苏胜新、沈建新、武斌、马建伟、陈枫、张帆、严性平、林晓斌、李斌、张双权、
连湛伟、陈晓楠、赵明宇、吕晓荣、张建平、周瑾、李浩宇、李丹东、郭长新、李盘忠、王永亮。
电动汽车快换电池箱通信协议
1 范围
本标准规定了电动汽车快换电池箱(以下简称电池箱)基于控制器局域网(CAN)的通信物理层、数
据链路层、应用层的定义。
本标准适用于电池箱与其相连接的设备之间的通信。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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/T 19596-2004 电动汽车术语
ISO 11898-1:2003 道路车辆 控制器局域网络 第1部分:数据链路层和物理信令[Roadvehicle-
ISO 11898-2:2003 道路车辆 控制器局域网络 第2部分:高速存储单元[Roadvehicle-
ISO 11898-5:2006 道路车辆 控制器区域网络 第5部分:低功率模式的高速媒体访问单元
low-powermode]
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,250K比特/
Part11:Physicallayer,250Kbits/s,twistedshieldedpair)
SAEJ1939-73:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议 第73部分:应用层-诊断(Recom-
SAEJ1939-81:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议 第81部分:应用层-网络管理
Layer-NetworkManagement)
3 术语和定义
GB/T 19596-2004界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
帧 frame
组成一个完整信息的一系列数据位。
3.2
CAN数据帧 CANdataframe
组成传输数据的CAN协议所必需的有序位域,以帧起始(SOF)开始,帧结束(EOF)结尾。
3.3
报文 messages
一个或多个具有相同参数组编号的“CAN数据帧”。
3.4
标识符 identifier
CAN仲裁域的标识部分。
3.5
扩展帧 extendedframe
CAN总线中定义的使用29位标识符的CAN数据帧。
3.6
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。
3.7
参数组 parametergroup;PG
在一报文中传送参数的集合。参数组包括:命令、数据、请求、应答和否定应答等。
3.8
用于唯一标识一个参数组的一个24位值。参数组编号包括:保留位、数据页、PDU格式域(8位)、
组扩展域(8位)。
3.9
应用层通过参数描述信号,给每个参数分配的一个19位值。
3.10
协议数据单元 protocoldataunit;PDU
一种特定的CAN数据帧格式。
3.11
传输协议 transportprotocol
数据链路层的一部分,为传送数据在9字节或以上的PGN提供的一种机制。
3.12
一种用于识别故障类型、相关故障模式以及发生次数的4字节数值。
4 总则
4.1 电池箱通信接口采用CAN总线,与道路车辆控制系统的通信网络兼容。
4.2 数据传输采用低位先发送的格式,正的电流值代表放电,负的电流值代表充电。
4.3 电池箱可以由一箱或者多箱组合使用,网络拓扑结构图参见附录A。
5 物理层
物理层应符合ISO 11898-1:2003、ISO 11898-2:2003、ISO 11898-5:2006、SAEJ1939-11:2006中关
于物理层的规定。在电动汽车上应使用独立于动力总成控制系统之外的CAN接口。通信速率宜采用
250kbit/s。
6 数据链路层
6.1 帧格式
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SAEJ1939-21:2006的5.1
中数据帧的规定。
6.2 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7部分组成,分
别是优先权、保留位、数据页、PDU格式、特定PDU、源地址和数据域。
表1 协议数据单元(PDU)
PF PS SA DATA
8 8 8 0-64
注1:P为优先权:从最高0设置到最低7。本标准告警信息优先权设为5,其他信息的缺省优先权设为6。
注2:R为保留位:备今后开发使用,本标准设为0。
注3:DP为数据页:用来选择参数组描述的辅助页,本标准设为0。
注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。
注5:PS为特定PDU格式:PS值取决于PDU 格式。
注6:SA为源地址:发送此报文的源地址。
注7:DATA为数据域:若给定参数组数据长度≤8字节,可使用数据域全部的8个字节。若给定参数组数据长
度为9~1785字节时,数据传输需要多个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
报参数组的通信,详见6.4的规定。
6.3 协议数据单元(PDU)格式
采用SAEJ1939-21:2006的5.3定义的两种PDU 格式:PDU1格式(PS为目标地址)和PDU2格
式(PS为组扩展)。PDU1格式实现CAN数据帧定向到特定目标地址的传输,PDU2格式仅用于不指
定特定目标地址的传输。
6.4 传输协议功能
传输9个字节或以上的数据使用传输协议功能。具体连接初始化、数据传输、连接关闭应遵循
SAEJ1939-21:2006的5.4.7和5.10中消息传输的规定。
6.5 地址分配与网络管理协议
网络地址用于保证消息标示符的唯一性以及表明信息的来源。电池箱的地址按照SAEJ1939-81:
2006规范可以是服务可配置地址、命令可配置地址、自配置地址下的单地址模式,或者可仲裁地址模
式,都应遵循SAEJ1939-81:2006规范的网络管理协议配置地址,参见附录B。电池箱的首选地址见
表2。
表2 电池箱CAN首选地址分配
装置 地址
电池箱 128(80H)
6.6 消息类型
支持5种类型的消息,分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。具体定义遵循SAEJ1939-21:
2006的5.4中消息类型的规定。
7 应用层
7.1 应用层采用参数和参数组定义的形式。
7.2 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。
7.3 使用“请求PGN”来主动获取其他节点的参数组。
7.4 采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。
7.5 如果需发送多个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。
7.6 定义新的参数组时,尽量将相同功能的参数、相同或相近刷新频率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。
7.7 修改本标准已定义的参数组时,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。
7.8 故障诊断的定义遵循SAEJ1939-73:2006的5.1中CAN总线诊断系统的要求,附录C给出了故
障诊断报文定义规范。
7.9 无效信息单元的单字节参数设置应为0xFF,双字节参数设置应为0xFFFF,四字节参数设置应为
0xFFFFFFFF,无效或预留位应置为1。
8 通信总体流程
电池箱通信工作过程包括两个阶段:地址配置阶段、正常工作阶段。其总体流程见图1。
图1 通信总体流程图
9 报文分类
9.1 基本信息报文
基本信息报文用于传输电池箱的属性信息。基本信息报文分类见表3。
表3 基本信息报文分类
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据长度
Byte
报文周期
ms
地址
目标
地址
1 基本参数1 63489 00F801H 6 8 1000 电池箱
2 基本参数2 63490 00F802H 6 33 事件响应 电池箱
3 报警参数阈值 63491 00F803H 6 42 事件响应 电池箱
4 充电参数 63492 00F804H 6 8 事件响应 电池箱
注:报文周期宜采用本表的规定。
9.2 运行数据报文
运行数据报文用于提供电池箱的实时监测数据和状态。运行数据报文分类见表4。
表4 运行数据报文分类
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据字节
Byte
报文周期
ms
地址
目标
地址
1 基本状态 63504 00F810H 6 8 250 电池箱
2 报警状态 63505 00F811H 5 8 250 电池箱
3 电压电流SOC数据 63506 00F812H 6 8 250 电池箱
表4(续)
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据字节
Byte
报文周期
ms
地址
目标
地址
单体蓄电池或蓄电池
模块电压数据
63520 00F820H 6 变长 事件响应 电池箱
5 温度检测点温度数据 63521 00F821H 6 变长 事件响应 电池箱
单体蓄电池或蓄电池
模块电压极值统计
63522 00F822H 6 8 250 电池箱
7 温度检测点温度极值统计 63523 00F823H 6 8 250 电池箱
8 输出电能量数据 63524 00F824H 6 8 事件响应 电池箱
9 输入电能量数据 63525 00F825H 6 8 事件响应 电池箱
10 输出容量数据 63526 00F826H 6 8 事件响应 电池箱
11 输入容量数据 63527 00F827H 6 8 事件响应 电池箱
12 控制动作 28160 006E00H 5 8 事件响应 外部设备 电池箱
13 充放电电流数据 28416 006F00H 6 8 1000 外部设备 电池箱
14 充电机充电中止信息 28672 007000H 6 8 事件响应 外部设备 电池箱
注:报文周期宜采用本表的规定。
9.3 维护报文
维护报文用于电池箱维护性工作,电池箱收到该报文应以“确认”消息类型回应。维护报文分类见
表5。
表5 维护报文分类
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据长度
Byte
报文周期
ms
地址
目标
地址
1 设置基本参数1 30720 007800H 6 8 事件响应 外部设备 电池箱
2 设置基本参数2 30976 007900H 6 33 事件响应 外部设备 电池箱
3 设置报警阈值参数 31232 007A00H 6 42 事件响应 外部设备 电池箱
4 设置充电参数 31488 007B00H 6 8 事件响应 外部设备 电池箱
5 标定电池容量 31744 007C00H 6 8 事件响应 外部设备 电池箱
注:报文周期宜采用本表的规定。
10 报文格式和内容
10.1 基本信息报文
10.1.1 基本参数1PGN63489
基本参数1报文格式见表6。
表6 基本参数1报文格式
起始位
或字节
数据长度 SPN SPN定义
1 2字节 10001
额定容量
分辨率:0.1Ah/位,偏移量:0Ah,数值范围:0Ah~1000Ah
3 2字节 10002
额定电压
分辨率:0.1V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~750V
5 1字节 10003
单体蓄电池或蓄电池模块串联数
分辨率:1/位,偏移量:0,数值范围:1~250
6 1字节 10004
单体蓄电池或蓄电池模块并联数
分辨率:1/位,偏移量:0,数值范围:1~250
7 1字节 10005
温度检测点数量
分辨率:1/位,偏移量:0,数值范围:1~250
8 1字节 10006
电池类型
< 0x01 >:铅酸电池;< 0x02 >:镍氢电池;< 0x03 >:磷酸铁锂电池;
< 0x04 >:锰酸锂电池;< 0x05 >:钴酸锂电池;< 0x06 >:三元材料电
池;< 0x07 >:聚合物锂电池;< 0x08 >:钛酸锂电池;< 0xFF >:其他
电池
注:温度检测点数量包括电池箱连接器总正极、总负极温度检测点。
10.1.2 基本参数2PGN63490
该报文默认不主动上报,只有收到请求该PGN时,才回应上报。基本参数2报文格式见表7。
表7 基本参数2报文格式
起始位
或字节
数据长度 SPN SPN定义
1 12字节 10016 电池箱资产编号(压缩BCD码)
13 1字节 10017
产权标识
< 0 >:=租赁,< 1 >:=私有
14 4字节 10018
电池成组厂商
标准ASCII码
18 1字节 10019
电池成组生产日期:年,分辨率:1年/位,偏移量:1985,数值范围:
1985~2235
19 1字节 10020 电池成组生产日期:月,分辨率:1月/位,偏移量:0,数值范围:1~12
20 1字节 10021 电池成组生产日期:日,分辨率:1日/位,偏移量:0,数值范围:1~31
21 4字节 10022
电池电芯生产厂商
标准ASCII码
25 1字节 10023
电池电芯生产日期:年,分辨率:1年/位,偏移量:1985,数据范围:
1985~2235
26 1字节 10024 电池芯生成日期:月,分辨率:1月/位,偏移量:0,数值范围:1~12
表7(续)
起始位
或字节
数据长度 SPN SPN定义
27 1字节 10025 电池芯生成日期:日,分辨率:1日/位,偏移量:0,数值范围:1~31
28 4字节 10026
电池箱电子控制单元生产厂商
标准ASCII码
32 1字节 10027 电池箱电子控制单元硬件版本
33 1字节 10028 电池箱电子控制单元软件版本
10.1.3 报警阈值参数PGN63491
该报文默认不主动上报,只有收到请求该PGN时,才回应上报。报警阈值参数报文格式见表8。
表8 报警阈值参数报文格式
起始位
或字节
数据长度 SPN SPN定义
1 2字节 10064
单体蓄电池或蓄电池模块低电压值
分辨率:0.01V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
3 2字节 10065
单体蓄电池或蓄电池模块高电压值
分辨率:0.01V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
5 2字节 10066
单体蓄电池或蓄电池模块偏差大电压值
分辨率:0.001V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
7 2字节 10067
单体蓄电池或蓄电池模块极低电压值
分辨率:0.01V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
9 2字节 10068
单体蓄电池或蓄电池模块极高电压值
分辨率:0.01V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
11 2字节 10069
单体蓄电池或蓄电池模块偏差极大电压值
分辨率:0.001V/位,偏移量:0V,数值范围:0V~24V
13 1字节 10070
放电温度低值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
14 1字节 10071
放电温度高值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
15 1字节 10072
放电温度偏差大值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
16 1字节 10073
放电温度极低值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
17 1字节 10074
放电温度极高值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
18 1字节 10075
放电温度偏差极大值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
19 1字节 10076
充电温度低值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
20 1字节 10077
充电温度高值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
表8(续)
起始位
或字节
数据长度 SPN SPN定义
21 1字节 10078
充电温度偏差大值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
22 1字节 10079
充电温度极低值
分辨率:1℃/位,偏移量:-50℃,数值范围:-50℃~200℃
23 1字......
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