ICS 29.200 K 81 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 2437—2015 公共区域充电设备与电动汽车 连接通信规范 Rule of charging epuipment and electric buses communcation in public areas 文稿版次选择 2015 - 07 - 14 发布 安徽省质量技术监督局 2015 - 08 - 14 实施 发 布 DB34/T 2437—2015 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由合肥市质量技术监督局提出。 本标准由安徽省质量技术监督局归口。 本标准起草单位：普天新能源安徽有限公司、合肥海奥电气科技有限公司、安徽易威斯新能源科技 股份有限公司、安徽卓越电气有限公司、安徽省迈特瑞杰测控科技有限公司、安徽省计量科学研究院、 合肥市计量测试研究所。 本标准主要起草人：莎仁其其格、陈滋键、陈镇、夏治安、杨新春、马冬梅、王有锁、潘宗岭、赵 其三、陈延伟、白鸥、王庆翻、程益德、何仕玉、杨璨、汪劲松。 I DB34/T 2437—2015 公共区域充电设备与电动汽车连接通信规范 1 范围 本标准规定了公共区域充电设备与电动汽车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。 本标准适用于采用传导式充电方式的电动汽车非车载充电机与BMS（或具有充电控制功能的其他车 辆控制单元） 之间的通信协议。 对于带有车载充电机的电动汽车与充电设备之间的通信本规范不做要求。 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/T 2900.41-2008 电工术语 原电池和蓄电池 GB/T 19596-2004 电动汽车术语 ISO 11898-1-2003 道路车辆 控制面网络(CAN) 第1部分：数据链接层和物理信号 SAE J1939-11-2012 双绞屏蔽线250K bits/s物理层 SAE J1939-21-2010 数据链路层 SAE J1939-71-2014 车辆应用层 SAE J1939-73-2013 应用层诊断 3 术语和定义 GB/T 2900.41-2008、GB/T 19596-2004 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 帧 frame 组成一个完整消息的一系列数据位。 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 1 DB34/T 2437—2015 标识符 CAN identifier 仲裁域的标识部分。 3.5 标准帧 standard frame 《CAN 总线 2.0B 版本》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 2.0B 版本》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 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。参数组标号包括：保留位、数据页位、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，为传送数据在 9 字节或以上 PGN 提供的一种机制。 3.13 电子控制单元 2 electronic control unit：ECU DB34/T 2437—2015 电子控制单元，即车载电脑，由微机和外围电路的组成。 3.14 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。 3.15 蓄电池模块 battery module 一组相联的单体蓄电池的组合。 3.16 蓄电池组 battery pack 由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械总成。 3.17 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 字节值。 3.18 电池最小测量单元 battery minimum measurement unit 电池管理系统测量的最小电池单元，可以是一个单体蓄电池，也可以由多个单体蓄电池并联组成。 3.19 串联数 serial number 假设电池最小测量单元电压为 U0（V），容量为 A0（Ah），蓄电池总电压为 Ut（V），容量为 At （Ah），那么串联数 Ns=Ut/ U0。 3.20 并联数 number of parallel 假设电池最小测量单元电压为 U0（V），容量为 A0（Ah），蓄电池总电压为 Ut（V），容量为 At （Ah），那么并联数 Np=At/ A0。 4 技术要求 4.1 通信协议 考虑与道路车辆控制系统的通信网络兼容，在本标准中充电机与电动汽车 BMS 之间的通信系统采 用 CAN（控制器局域网）通信协议。 4.2 通信协议的物理层和数据链路层 3 DB34/T 2437—2015 通 信 协 议 的 物 理 层 和 数 据 链 路 层 应 符 合 ISO 11898-1-2003 、 SAE J1939-11-2012 、 SAE J 1939-21-2010 的规定。 数据帧格式遵循 1991 年 9 月发布的《CA 总线 2.0B 版本》的规定。 4.3 算法管理 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。 4.4 非充电过程参数发送 在非充电过程中，充电机、BMS 向 CAN 总线发送自身状态参数。 4.5 数据传输 数据传输应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。 5 网络拓扑结构检验规则 充电系统与电动汽车 BMS 之间的 CAN 通信网络应包括两个节点：非车载传导式充电机和 BMS。 其网络拓扑结构示意图见图1。 图1 充电机与 BMS 之间的网络拓扑结构 6 物理层 物理层实现网络中充电设备和 BMS 的电连接。采用本标准的物理层应符合 ISO 11898-1-2003、 SAE J1939-11-2012 的规定。 本标准充电设备与 BMS 的通信应使用独立于动力总成控制系统之外的 CAN 接口。 充电设备与 BMS 之间的通信速率宜采用 50kbps、125kbps、250kbps 三种，本标准推荐采用 250kbps。 充电机与 BMS 的 CAN 接口驱动能力应满足传输距离大于 50 m 要求，两端 CAN 接口采用隔离传 输设计，充电机与 BMS 应具有 120 Ω 匹配电阻。 CAN 通信线缆应采用双绞屏蔽线。屏蔽应以一根接地线结束且仅在一点处直接接地，屏蔽接地点通 常确定的原则是： a) 连接到最小的电子噪声点处； b) 使用阻抗尽可能低的连接； 4 DB34/T 2437—2015 采用与网络中心最低的连接点接地； 总线上的每个节点也都应提供一个供选择的接地屏蔽点。 c) d) 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。本标准充电机与 BMS 之间的数据帧格式符合《CAN 总线 2.0B 版本》的规定。 7.2 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符合 SAE J1939-21-2010 的 5.1 中数据帧的规定。 7.3 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） IDENTIFIER PRIORITY R DP 3 1 1 2 1 11BITS SRR IDE PDU FORMAT(PF) 8 7 6 5 4 IDENTIFIER EXTENSION SRR IDE 3 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 PF 2 1 PDU SPECIFIC(PS) 8 7 6 5 4 3 18BITS SOURCE ADDRESS(SA) 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 注1：P 为优先级：从最高 0 设置到最低 7。本标准充电应答信息、充电状态信息、充电阶段告警信息； 注2：优先权设为 2，充电控制信息优先权设为 4，其他信息的缺省优先权设为 6； 注3：R 为保留位：备今后开发使用，本标准设为 0； 注4：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5：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6：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； 注7：SA 为源地址：发送此报文的源地址； 注8：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 本标准 7.6 节。 7.4 协议数据单元(PDU)格式 SAE J1939-21-2010 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