广东省电动汽车充电设施规范汇总SZDBZ2982010电动汽车充电系统技术规范第8部分非车载充电机监

ICS43.080T47SZDB/Z深圳市标准化指导性技术文件SZDB/Z29.8—2010电动汽车充电系统技术规范第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议TechnicalspecificationofelectricvehiclechargingsystemPart8:Communicationprotocolsbetweenoff-boardchargermonitoringunitandbatterymanagementsystemforelectricvehicle2010-05-18发布2010-06-01实施深圳市市场监督管理局发布SZDB/Z29.8—2010I目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14总则..............................................................................35网络拓扑结构......................................................................36物理层............................................................................47数据链路层........................................................................48应用层............................................................................59充电机监控单元和BMS间充电报文规范.................................................610充电机监控单元和BMS故障诊断报文规范.............................................20附录A（资料性附录）充电流程.......................................................24SZDB/Z29.8—2010II前言为贯彻落实国家节能环保政策，促进电动汽车推广应用，延伸供电服务价值链，指导和规范深圳市电动汽车配套充电设施建设，特制定本指导性技术文件。SZDB/Z29-2010《电动汽车充电系统技术规范》分为九个部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：充电站及充电桩设计规范；——第3部分：非车载充电机；——第4部分：车载充电机；——第5部分：交流充电桩；——第6部分：充电站监控管理系统；——第7部分：非车载充电机电气接口；——第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议；——第9部分：城市电动公共汽车充电站。本部分为SZDB/Z29-2010的第8部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分由深圳市发展与改革委员会提出并归口。本部分起草单位：深圳市城市发展研究中心、中国南方电网有限责任公司、比亚迪股份有限公司、普天海油新能源动力有限公司、深圳市奥特迅科技有限公司、深圳市五洲龙汽车有限公司、深圳市计量质量检测研究院、深圳市科陆电子有限公司。本部分主要起草人：吴德林、蔡羽、文新民、陆象桢、徐涛、高声敢、余建国、黄志伟、李飞、余南华、蒋浩、王晓毛、孙卫明、柯丽、李涛、邓伟光、张建华、郭彬、邓先泉、傅毅、邵浙海、赵宇、刘金玉、吴志强、王凤仁、李志刚、徐跃飞、雷惠博。SZDB/Z29.8-20101电动汽车充电系统技术规范第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议1范围SZDB/Z29-2010的本部分规定了深圳地区的电动汽车非车载充电机监控单元（以下简称充电机监控单元）与电池管理系统（BatteryManagementSystem，以下简称BMS）之间的通信协议。在充电过程中，充电机监控单元和BMS监测电压、电流和温度等参数，同时BMS根据充电控制算法管理整个充电过程。本部分适用于深圳地区电动汽车配套充电设施建设与改造工程的非车载充电机。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，仅所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/T19596-2004电动汽车术语SZDB/Z29.1-2010电动汽车充电系统技术规范第1部分：通用要求SZDB/Z29.3-2010电动汽车充电系统技术规范第3部分：非车载充电机SZDB/Z29.9-2010电动汽车充电系统技术规范第9部分：城市电动公共汽车充电站ISO11898-1-2003道路车辆-控制器局域网络:第1部分数据链层和物理信令ISO11898-2-2003道路车辆-控制器局域网络:第2部分高速媒体存取单元SAEJ1939-11:1999商用车控制系统局域网CAN通信协议：物理层—屏蔽双绞线（速率：250K比特/秒）SAEJ1939-21:2001商用车控制系统局域网CAN通信协议：数据链路层SAEJ1939-71:2002商用车控制系统局域网CAN通信协议：应用层—车辆SAEJ1939-73:2006商用车控制系统局域网CAN通信协议：应用层—诊断SAEJ1939-81:2006商用车控制系统局域网CAN通信协议：网络管理SAEJ1939AppendixB:2005商用车控制系统局域网CAN通信协议：地址和标识分配3术语和定义SZDB/Z29.1-2010、ISO11898和SAEJ1939-21界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SZDB/Z29.1-2010中的一些术语和定义。3.1帧Frame组成一个完整消息的一系列数据位。3.2CAN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”。SZDB/Z29.8—201023.4标识符IdentifierCAN仲裁域的标识部分。3.5标准帧StandardFrameISO11898-1-2003中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。3.6扩展帧ExtendedFrameISO11898-1-2003中定义的使用29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，最高优先级为0级，最低优先级为7级。3.8参数组ParamenterGroup(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。3.9参数组编号ParameterGroupNumber(PGN)用于唯一标识一个参数组的一个24位值。参数组标号包括：保留为、数据页位、PDU格式域（8位）、组扩展域（8位）。3.10可疑参数编号SuspectParameterNumber(SPN)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，为传送数据在9字节或以上的PGN提供的一种机制。3.13单体蓄电池Cell构成蓄电池的最小单元，一般由正极、负极及电解质等组成，其标称电压为电化学偶的标称电压。3.14蓄电池模块BatteryModule一组相联的单体蓄电池的组合。3.15蓄电池组BatteryPack由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械总成。3.16SZDB/Z29.8-20103诊断故障代码DiagnosticTroubleCode（DTC）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。3.17停帧FreezeFrame诊断故障代码发生时截取的一部分运行参数。4总则4.1本部分充电机监控单元与电动汽车BMS之间的通信系统采用CAN（控制器局域网）通信协议。4.2通信协议的物理层与ISO11898-1-2003标准相兼容，数据链路层符合ISO11898-1-2003的规定。5网络拓扑结构5.1充电机监控单元与电动汽车BMS之间的CAN通信网络一般包括两个节点，即充电机监控单元和BMS。5.2充电机监控单元和BMS的网络拓扑结构示意图见图1。充电机模块充电机模块充电机模块充电机模块电池管理系统BMS本规范定义的CAN网络充电机监控单元……内部网络电池测控模块电池测控模块电池测控模块电池测控模块……内部总线图1充电机监控单元与BMS之间的网络拓扑结构6物理层6.1采用本部分的通信物理层，应符合国际标准ISO11898、SAEJ1939-11的规定。6.2本部分BMS系统推荐采用双CAN口，与充电机监控单元的通信使用独立的CAN口。6.3位时间推荐采用4s，对应的位速率250kbit/s。7数据链路层7.1一般要求数据链路层为物理连接之间提供可靠数据传输。本规范BMS与充电机之间的数据帧格式符合ISO11898-1-2003的规定。7.2帧格式采用本规范的设备必须使用CAN扩展帧的29位标识符。具体每个位分配的相应定义符合SAEJ1939-21的规定。7.3协议数据单元(PDU)SZDB/Z29.8—20104每个CAN数据帧包含一个单一的协议数据单元（PDU），如表1所示。协议数据单元由七部分组成，分别是优先级，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）P(3位)R(1位)DP(1位)PF(8位)PS(8位)SA(8位)DATA(8字节)注1：P为优先级：从最高0设置到最低7。本规范充电应答信息、充电状态信息、充电阶段告警信息优先级设为5，其他信息的缺省优先级设为6。注2：R为保留位：备今后开发使用，本规范设为0。注3：DP为数据页：用来选择参数组描述的辅助页，本规范设为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。在本规范中采用PDU1格式，PS值为目标地址。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包参数组的通信,详见7.5节。7.4协议数据单元(PDU)格式SAEJ1939-21规范定义两种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格式仅用于不指向特定目标地址的传输。本规范考虑到充电机监控单元与BMS之间点对点方式通信的数据安全性，选用PDU1格式。7.5参数组编号(PGN)参数组编号PGN是一个24位的值，用来识别CAN数据帧的数据域属于哪个参数组，包括：保留位、数据页位、PDU格式域（8位）和组扩展域（8位）。若PF值240，PGN的低字节置0。否则，将其值设为组扩展域的值。本规范PDU采用PDU1格式，因此PGN的第二个字节即为PDU格式（PF）值，高字节和低字节位均为00H