《电动汽车超级充电设备与车辆之间的数字通讯协议》团体标准（征求意见稿）.pdf

ICS 29.200 K 81 T/GAEPA XXXXX—2023 T/GAEPA 广东省汽车智能网联发展促进会团体标准 T/GAEPA XXXXX—2023 电动汽车超级充电设备与车辆之间的数字 通讯协议 Communication protocols between super charger and electric vehicle (草稿) 2023 - XX - XX 发布  2023 - XX - XX 实 广 东 省汽 车 智能 网联 发 展促进会 发布 T/GAEPA XXXXX—2023 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 3 5 物理层 3 6 数据链路层 3 6.1 帧格式 3 6.2 协议数据单元(PDU) 3 6.3 协议数据单元(PDU) 格式 4 6.4 参数组编号(PGN) 4 6.5 传输协议功能 4 6.6 地址的分配 4 6.7 信息类型 4 7 应用层 5 8 充电总体流程 5 9 报文分类 6 10 报文格式和内容 6 I T/GAEPA XXXXX—2023 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。 本文件中的某些内容可能涉及专利，但本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由广东省汽车智能网联发展促进会归口。 本文件负责起草单位： 本文件参与起草单位： 本文件主要起草人： II T/GAEPA XXXXX—2023 电动汽车超级充电设备与车辆之间的数字通讯协议 1 范围 本文件规定了电动汽车超级充电设备 (以下简称充电设备) 充电通信控制器 (Supply Equipment Communication Controller ， 以下简称SECC) 与车辆充电通信控制器 (Electric Vehicle Communication Controller ，以下简称EVCC) 之间基于控制器局域网 (Control Area Network ，以下简称CAN) 的通信物 理层、数据链路层及应用层的定义。 本文件适用于采用GB/T 18487. 1附录B规定的充电模式4的充电机与车辆之间的通信，也适用于充电 机与具有充电控制功能的车辆电子控制单元之间的通信。其他适用场景，可参考使用。 本文件规定的车辆充电通信控制器，包括但不限于GB/T 27930-2015中的电池管理系统 (Battery Management System ，以下简称BMS) ，还包括为实现其他特殊功能，而需要和充电机通信的车内系统。 本协议适用于最大输出电压不小于1000V 、最大输出电流不超过2000A 、最小输出电流不大于1A电 流的超级充电设备，具体遵照T/GAEPA 001-2022《电动汽车超级充电站建设技术规范》。 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 18487. 1 电动汽车传导充电系统第1部分通用要求 GB/T 19596 电动汽车术语 GB/T 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数字通信协议 GB/T 29317 电动汽车充换电设施术语 T/GAEPA 001《电动汽车超级充电站建设技术规范》 SAE J1939- 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/秒，屏蔽双 绞 线(Recommended practice for serial control and communication vehicle network Part 11: Physical layer -250K bits/s, twisted shielded pair) SAE J1939- 15:2018 商用车控制系统局域网CAN通信协议第15部分:物理层，250K比特/秒，非屏蔽 双 绞 线 (Recommended practice for serial control and communication vehicle network Part 15: Physical layer-250K bits/s,Un-Shielded Twisted Pair) SAE J1939-21:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议第21部分: 数据链路层(Recommended practice for serial control and communication vehicle network Part 21: Data link layer) 3 术语和定义 GB/T 19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 帧 frame 1 T/GAEPA XXXXX—2023 组成一个完整信息的一系列数据位。 3.2 CAN 数据帧 CAN data frame 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 标准帧 standard frame CAN总线中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。 3.6 扩展帧 extended frame CAN总线中定义的使用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，最高优先权为0级，最低优先权为7级。 3.8 参数组 parameter group (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 parameter group number (PGN) 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) 。 3.10 可疑参数编号 suspect parameter number (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 protocol data unit (PDU) 一种特定的CAN数据帧格式。 3.12 传输协议 transport protocol 数据链路层的一部分，为传送数据9~ 1785字节的PGN提供的一种机制。 3.13 电子控制单元 electronic control unit (ECU) 电子控制单元，即车载电脑， 由微机和外围电路组成。 3.14 诊断故障代码 diagnostic trouble code (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。 4 总则 2 T/GAEPA XXXXX—2023 4.1 充电机与 BMS 之间通信网络采用 CAN2.0B 通信协议。 4.2 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 根据充电控制算法管理 整个充电过程。 4.3 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。 4.4 本标准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。 4.5 执行本标准不同版本的充电机和 BMS 之间应能够正常充电。 4.6 本标准协议应支持 0A 电流工况，应满足以下要求： a) 当充电机由于电网调度影响或工作模式切换需求等原因暂时停止能量传输 (输出电流降为 0 A) 时，应将充电机当前最大输出电流参数设定为 0 A ，车辆接收到此参数为 0 A 的报文不 应进入 异常停机状态，车辆应保持当前状态等待充电机提高电流输出能力值。 b) 当车辆由于电池状态或充电系统设计等原因需要暂停能量传输时，应将整车充电电流需求参数 设定为 0 A ，充电机接收到此参数为 0 A 时，不应进入异常停机状态，应暂停能量传输，待 车辆提高电流需求值。 c) 0 A 工作模式中，车辆与充电机接触器 K1 、K2 、K5 、K6 应保持闭合状态。单次预充与能量 输阶段，车端参数设定为 0 A 的总时间应不大于 5 min ，充电桩端参数设定为 0 A 的总时间 应不小于 5 min。 5 物理层 采用本标准的物理层应符合ISO 11898- 1:2003 、SAE J1939- 11:2012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50 kbit/s及250 kbit/s。 6 数据链路层 6.1 帧格式 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 J1939-21:2010中的相关规定。 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 。协议数据单元由七部分组成，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。 3 位 -> T/GAEPA XXXXX—2023 表 1 协议数据单元 (PDU) EDP D P … P PF PS SA DATA 3 1 1 8 8 8 0-64 数据格式要求： 1 、P 为优先权：从最高 0 设置到最低 7。 2 、EDP 为保留位：备今后开发使用，本标准设为 0。 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。 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。 5 、PS 为特定 PDU 格式：PS 值取决于 PDU 格式。在本标准中采用 PDU1 格式，PS 值为目标地址。 6 、SA 为源地址：发送此报文的源地址。 7 、DATA 为数据域：若给定参数组数据长度≤8 字节，按照本标准第 9 章规定的报文长度进行传输。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, 详见本标准 6.5 的规定。 6.3 协议数据单元 (PDU) 格式 本标准选用SAE J1939-21:2010中定义的PDU1格式。 6.4 参数组编号 (PGN) 本标准PGN的第二个字节为PDU格式 (PF) 值，高字节和低字节位均为00H。 6.5 传输协议功能 本标准中BMS与充电机之间传输9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SAE J1939-21:201