标准搜索结果: 'GB/T 32895-2025'
| 标准编号 | GB/T 32895-2025 (GB/T32895-2025) | | 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 | 78,782 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 32895-2025: 电动汽车快换电池箱通信协议
ICS 29.200
CCSK81
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 32895-2016
电动汽车快换电池箱通信协议
2025-02-28发布
2025-09-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
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 3
6 数据链路层 4
7 应用层 5
8 通信总体流程 5
9 CAN报文 7
10 互换性要求 8
附录A(资料性) 充电CAN报文 9
附录B(资料性) 监控CAN报文 31
附录C(资料性) 电池箱网络拓扑结构图 67
附录D(资料性) 电池箱地址配置 68
附录E(资料性) 电池箱在换电站流程要求 69
附录F(资料性) 充电CAN报文开始发送条件和终止条件 70
参考文献 72
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 32895-2016《电动汽车快换电池箱通信协议》,与GB/T 32895-2016相比,除
编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了CAN总线描述(见4.1,2016年版的4.1);
b) 增加了电池箱与换电站采用充电CAN及监控CAN的要求(见4.2和4.3);
c) 增加了CANFD通信速率要求及通信架构要求(见第5章);
d) 增加和更改了通信总体流程要求(见第8章,2016年版的第8章);
e) 增加了充电CAN报文代替了原报文分类及报文格式和内容要求,增加了换电站查询电池箱
信息、充放电状态、换电站查询电池箱信息、电池箱编码、BMS软件版本、BMS硬件版本和电
池箱通信协议版本的信息,增加了电池箱里程信息、电池箱控制动作应答、充电中止信息、换电
站充电数据、电池箱液冷系统信息和充放电状态的报文格式(见附录A,2016年版的第9章和
第10章);
f) 增加了换电站查询电池箱信息(见附录A.2.1);
g) 增加了基础信息报文分类要求,包括电池箱编码、BMS软件版本、BMS硬件版本、电池箱通信
协议版本和电池箱里程信息(见附录A.2.2.1,2016年版的9.1);
h) 增加了运行数据报文分类要求,包括电池箱控制动作应答、充电中止信息、换电站充电数据和
液冷系统信息(见附录A.2.2.2,2016年版的9.2);
i) 删除了维护报文(见2016年版的9.3);
j) 增加了互换性要求(见第10章);
k) 增加了充放电状态(见附录A.2.3);
l) 更改了充电参数报文格式要求,将允许充电最高输入总电压值的数值范围从“0V~750V”更
改为“0V~1250V”,增加允许最高单体电压要求(见附录A.3.2.1.4,2016年版的10.1.4);
m) 增加了基础状态报文格式,包括BMS辅电状态、内部高压继电器状态、电池箱内部主正高压继
电器状态、电池箱内部主负高压继电器状态和电池箱工作模式控制(见附录A.3.2.2.1,2016年
版的10.2.1);
n) 增加了报警状态报文格式,包括电池热失控信息(见附录A.3.2.2.2,2016年版的10.2.2);
o) 更改了电压电流SOC数据报文格式,将电压测量值的数值范围从“0V~750V”更改为
“0V~1250V”(见附录A.3.2.2.3,2016年版的10.2.3);
p) 增加了温度检测点极值统计报文格式,包括连接器最高总正极柱温度编号、连接器最低高正极
柱温度编号和平均温度信息(见附录A.3.2.2.7,2016年版的10.2.7);
q) 增加了控制动作报文格式,包括电池箱内部高压继电器控制、BMS辅电下电和电池箱工作模
式控制信息(见附录A.3.2.2.12,2016年版的10.2.12);
r) 删除了维护报文(见2016年版的10.3)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出并归口。
本文件起草单位:上海蔚来汽车有限公司、中国电力企业联合会、上海启源芯动力科技有限公司、国
网智慧车联网技术有限公司、奥动新能源汽车科技有限公司、武汉蔚来能源有限公司、四川智锂智慧能
源科技有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、南方电网电动汽车服务有限公司、北京胜能能源科技有
限公司、上海玖行能源科技有限公司、许昌开普检测研究院股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司
创新研究开发院、深圳精智机器有限公司、国网浙江省电力有限公司、江苏东昂科技有限公司、上海电巴
新能源科技有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、上海电器设备检测所有限公司、威凯检测技
术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司、蓝谷智慧(北京)能源科
技有限公司、浙江吉智新能源汽车科技有限公司、上海捷能智电新能源科技有限公司。
本文件主要起草人:杨潮、邹积勇、赵金程、李攀、马勃、金宸、李立国、唐攀攀、陈良亮、占玉兵、李勋、
王颖欣、刘晓俊、李玉军、闫寒明、银庆伟、陆智尧、温华锋、张杨、许庆强、魏敏华、崔硕、王健敏、吕国伟、
黄荣、杨东辉、关呈军、徐斌、张珺。
本文件于2016年首次发布,本次为第一次修订。
电动汽车快换电池箱通信协议
1 范围
本文件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(CAN2.0/CANFD)的
通信物理层、数据链路层、应用层、通信总体流程和CAN报文及互换性要求。
本文件适用于电池箱与换电站充电系统(以下简称“换电站”)之间的通信。
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/T 19596 电动汽车术语
GB/T 27930 非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议
GB/T 29317 电动汽车充换电设施术语
ISO 11898-1 道路车辆 控制器局域网络(CAN) 第1部分:数据链路层和物理理解码子层
ISO 11898-2 道路车辆 控制器局域网络(CAN) 第2部分:高速物理介质连接(PMA)子层
[Roadvehicle-Controlareanetwork (CAN)-Part2:High-speedphysicalmedium attachment
ISO 11898-5 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[Road
mode]
SAEJ1939-11 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/秒,屏蔽
Physicallayer-250kbits/s,twistedshieldedpair)
SAEJ1939-81:2006 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第 81 部分:网络管理
Management)
3 术语和定义
GB/T 19596和GB/T 29317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有序的数据位。
注:帧被划分成几个域,每个域包括了预定义类型的数据。
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
CAN2.0B规范中定义的使用29位标识符的CAN数据帧。
3.6
标准帧 standardframe
CAN2.0B规范中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。
3.7
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。
注:最高优先权为0级,最低优先权为7级。
3.8
参数组 parametergroup;PG
在一报文中传送参数的集合。
注:参数组包括:命令、数据、请求、应答和否定应答等。
3.9
用于唯一标识一个参数组的一个24位值。
注:参数组编号包括:保留位、数据页、PDU格式域(8位)、PDU特定域(8位)。
3.10
应用层通过参数描述信号,给每个参数分配的一个19位值。
3.11
协议数据单元 protocoldataunit;PDU
一种特定的CAN数据帧格式。
3.12
传输协议 transportprotocol
数据链路层的一部分,为传输数据长度为9字节~1785字节的PGN提供的一种机制。
3.13
监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等),能为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制,并
提供与应用设备通信接口的系统。
4 总则
4.1 电池箱通信接口采用CAN总线(包含:CAN2.0和CANFD),与道路车辆控制系统的通信网络兼
容,其中:
a) 充电设备与BMS之间的CAN通信接口(以下简称“充电CAN”),其通信网络基于CAN2.0B
使用扩展帧要求;
b) 整车管理系统与BMS之间的CAN通信接口(以下简称“监控CAN”),其通信网络基于CAN
总线(包含:CAN2.0和CANFD),使用标准帧或扩展帧。
4.2 当电池箱与换电站之间采用充电CAN进行通信交互时,报文满足9.1要求;当电池箱与换电站之
间采用监控CAN进行通信交互时,报文满足9.2要求。
4.3 充电CAN及监控CAN报文格式和内容宜满足附录A及附录B相关规定。
4.4 电池箱在换电站内,物理连接且BMS辅电上电并唤醒后,应包含两种状态:静置监控状态和充放
电状态。电池箱在换电站内的状态转换见图1所示。
图1 电池箱在换电站内的状态转换
4.5 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。
4.6 电池箱与换电站之间通信模型分为物理层、数据链路层和应用层。
4.7 电池箱可由一箱或者多箱组合使用,网络拓扑结构图见附录C。
5 物理层
5.1 一般要求
物理层应符合ISO 11898-1、ISO 11898-2、ISO 11898-5、SAEJ1939-11中关于物理层的规定。
CAN2.0的通信速率宜采用不低于250kbit/s,CANFD控制段宜采用不低于250kbit/s、数据段宜采用
不低于1Mbit/s的通信速率。
5.2 电池箱通信架构
5.2.1 电池箱有两条独立通信CAN:一条充电CAN,一条监控CAN,此方式定义为通信架构一。通信
架构一下的电池箱和换电站,在电池箱BMS唤醒后,进入静置监控状态,通过监控CAN发送静置状态
报文信息。在充放电状态下,通过充电CAN发送充放电状态报文信息,且由于两条CAN通道独立,在
充放电状态下监控CAN可持续发送报文。通信架构一示意图,如图2所示。
图2 通信架构一示意图
5.2.2 电池箱通过一条独立通信CAN,具备充电CAN及监控CAN功能,此方式定义为通信架构二。
通信架构二下的电池箱和换电站,在电池箱BMS唤醒后,进入静置监控状态,通过CAN通道发送静置
状态报文信息。若进入充放电状态,则通过CAN通道发送充放电状态报文信息。通信架构二示意图,
如图3所示。
图3 通信架构二示意图
6 数据链路层
6.1 帧格式
6.1.1 使用扩展帧的29位标识符,数据链路层应采用GB/T 27930中定义的扩展帧格式。
6.1.2 使用标准帧的11位标识符,具体每个位分配的相应定义见B.1。
6.2 协议数据单元(PDU)
每个CAN数据帧(包含CAN2.0和CANFD)包含一个单一的PDU,见表1。协议数据单PDU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)
域 P EDP DP PF PS SA DATA
占位/bit 3 1 1 8 8 8 0-64
注1:P为优先权:从最高0设置到最低7。本文件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,本文件设为0。
注3:DP为数据页:用来选择参数组描述的辅助页,本文件设为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,见6.3的规定。
注5:PS值取决于PDU格式:PDU1格式下,PS为目的地址,接收此报文的目的地址;PDU2格式下,PS为特定
PDU特定域。
注6:SA为源地址:发送此报文的源地址。
注7:DATA为数据域。
对CAN2.0,若给定参数组数据长度≤8字节,建议使用数据域全部的8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,见6.4的规定。
对于CANFD,若给定参数组数据长度≤64字节,建议使用数据域全部的64字节。若给定参数组数据长
度大于64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文
参数组的通信。
6.3 协议数据单元(PDU)格式
采用GB/T 27930定义的格式: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
CAN2.0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
符合GB/T 27930中消息传输的规定。对于CANFD,传输65个字节或以上的数据,宜参照CAN的方
式使用传输协议。
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可是服务可配置地址、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
符合SAEJ1939-81:2006规范的网络管理协议配置地址,见附录D。
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。具体定义符合GB/T 27930
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8/64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 修改本文件已定义的参数组时,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 故障诊断的定义符合SAEJ1939-73:2006的5.1中CAN总线诊断系统的要求。
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。
8 通信总体流程
8.1 总体状态流转
8.1.1 电池箱在换电站内的总体状态流转简要流程说明,如下:
a) 电池箱进入换电站后,换电站为电池箱插上电接头进行物理连接,电池箱BMS辅电完成上电
后,按照约定方式唤醒BMS,换电站同电池箱BMS建立通信连接,电池箱进入静置监控状态;
b) 静置监控状态下,换电站需要同电池箱进行通信交互,对站内电池箱进行监控;
c) 静置监控状态下,若需对电池箱充放电,则按照流程启动充放电,电池箱进入充放电状态;
d) 充放电结束后,电池箱在未换出站时,重新进入静置监控状态;
e) 此后,若换电站需要换电,则需要对休眠电池箱BMS及辅电下电操作,电池箱进入可换电
状态。
8.1.2 电池箱在换电站内的总体状态流转示意图如图4所示,电池箱在换电站内的整体静置、充电、换
电等状态流转过程见附录E。
图4 电池箱在站内状态流转图
8.2 静置监控状态
在静置监控状态下,电池箱在换电站存储,不进行充放电,仅BMS辅电供电且BMS处于唤醒状
态。该状态下,换电站需同电池箱进行通信交互,用于监控电池箱的实时信息,确保电池箱正常。该状
态下的通信交互示意图,如图5所示。
图5 静置监控状态通信交互示意图
8.3 充放电状态
在充放电状态下,电池箱进入充放电的通信交互,其工作过程包括4个阶段:充电握手阶段、充电参
数配置阶段、充放电阶段、充电结束阶段。该状态下的通信交互流程,如图6所示。
图6 充放电状态通信交互流程图
9 CAN报文
9.1 充电CAN报文
乘用车或商用车在电池箱静置监控或充放电状态下采用充电CAN通道进行通信交互,报文格式
和内容见附录A,报文的发送开始和终止条件见附录F。
9.2 监控CAN报文
乘用车或商用车在电池箱静置监控或充放电状态下采用监控CAN通道进行通信交互,乘用车基
于标准帧,报文格式和内容见B.1,商用车基于扩展帧,报文格式和内容见B.2。
10 互换性要求
10.1 换电站宜具备识别充电CAN和监控CAN信号的能力,可兼容采用不同CAN通道与换电站进
行交互的电池箱。
10.2 换电站宜具备至少2路CAN通道,可兼容采用通信架构一及通信架构二的电池箱。
附 录 A
(资料性)
充电CAN报文
A.1 总则
电池箱与换电站之间静置监控状态或充放电状态报文分类符合A.2的对应要求。静置监控状态
报文格式和内容符合A.3.2要求,充放电状态报文格式和内容符合A.3.3要求且满足GB/T 27930中定
义的要求,采用通信架构一或通信架构二。
电池箱和换电站的首选地址见表A.1。
表A.1 电池箱CAN首选地址分配
装置 静置监控状态CAN地址 充放电状态CAN地址
电池箱 128(80H) 244(F4H)
换电站 249(F9H) 86(56H)
A.2 报文分类
A.2.1 换电站查询电池箱信息PGN59904
电池箱的部分信息是需要换电站通过查询PGN获取,查询报文如SAEJ1939-71所定义,如表A.2
所示,查询时每秒请求宜不多于3次。
表A.2 换电站查询电池箱信息报文
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 换电站查询电池箱信息 59904 00EA00H 6 8 事件响应 换电站 电池箱
A.2.2 静置监控状态
A.2.2.1 基础信息报文
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A.3。
表A.3 基本信息报文分类
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据字节
Byte
报文周期
ms
源地址
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 -
表A.3 基本信息报文分类 (续)
序号 报文描述 PGN
PGN
(Hex)
优先权
数据字节
Byte
报文周期
ms
源地址
目标
地址
5 电池箱编码 63493 00F805H 6 26 事件响应 电池箱 -
6 BMS软件版本 63494 00F806H 6 变长 事件响应 电池箱 -
7 BMS硬件版本 63495 00F807H 6 变长 事件响应 电池箱 -
电池箱通信协议及
架构版本
63496 00F808H 6 8 事件响应 电池箱 -
9 电池箱里程信息 63497 00F809H 6 8 事件响应 电池箱 -
注1:报文周期能采用本表的规定。
注2:电池箱编码为GB/T 34014-2017所定义。
A.2.2.2 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A.4。
表A.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 -
单体蓄电池或蓄电池
模块电压数据......
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