3.27930标准宣贯 电动汽车充电标准.pdf

2016‐1‐26 1 电动汽车直流充电通信协议 GB/T27930-2015解读 2016年1月27日 中国电力企业联合会 南瑞集团公司 1 2 目录 -范围 -规范性引用文件 -术语和定义 -总则 -物理层 -数据链路层 -应用层 -充电总体流程 -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 2016‐1‐26 2 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（BatteryManagementSystem，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/T18487.1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 2016‐1‐26 3 5  采用本标准的物理层应符合ISO11898-1:2003、SAEJ1939-11:2006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250kbit/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SAEJ1939-21:2006中的相关规定 数据链路层 传输协议功能 R DP … PPFPSSADATA 位 - 3118880-64 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 2016‐1‐26 4 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 （见附录C）  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 2016‐1‐26 5 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9728002600H63250充电机-BMS BHM车辆握手9984002700H62250BMS-充电机 表3 充电握手阶段报文分类 10 2016‐1‐26 6 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，使用 250kbit/s通信速率向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 11字节2560 辨识结果，（：=BMS不能辨识；： =BMS能辨识） 必须项 24字节2561 充电机编号，1/位，0偏移量，数据范围：0～ 0xFFFFFFFF 必须项 63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250ms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10ms，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256000100H68250 充电机-BMS BRM BMS和车辆辨识报 文 512000200H749250 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 2016‐1‐26 7 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/T18487.1 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 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，进行绝缘监测，过程中充电机按周期发送CHM报文， BMS按周期发送BHM报文； 绝缘监测结束后，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； 充电机接收到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 2016‐1‐26 8 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 12字节2816单体动力蓄电池最高允许充电电压必须项 32字节2817最高允许充电电流必须项 52字节2818动力蓄电池标称总能量必须项 72字节2819最高允许充电总电压必须项 91字节2820最高允许温度必须项 102字节2821整车动力蓄电池荷电状态必须项 122字节2822整车动力蓄电池当前电池电压整车动力蓄电池当前电池电压必须项 表12 PGN1536报文格式 16 2016‐1‐26 9 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 17字节2823 年/月/日/时/分/秒可选项可选项 表13 PGN1792报文格式 起始字节或 位 长度SPN SPN定义发送选项 12字节2824最高输出电压（V）必须项 32字节2825最低输出电压（V）必须项 52字节2826最大输出电流（A）必须项 72字节字节2832最小输出电流（最小输出电流（A）必须项）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 11字节 2829 BMS是否充电准备好（：=BMS未做好充电准备) ; ：=BMS完成充电准备；：=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 11字节 2830 充电机是否充电准备好（：=充电机未完成充电准 备; ：=充电机完成充电准备；：=无效) 必须项 表16 PGN2560报文格式 18 2016‐1‐26 10 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/T18487.1 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），预充完成闭合K1K2，SPN2830 =0xAA； 当出现异常，进入故障处理流程。

20 2016‐1‐26 11 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 12字节 3072 电压需求（V）必须项 32字节 3。