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SZDBZ 29.8-2010 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(标准分享网bzfxw.com)

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ICS 43.080
T 47
SZDB/Z
深圳市标准化指导性技术文件
SZDB/Z 29.8—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
Technical specification of electric vehicle charging system
Part 8: Communication protocols between off-board charger monitoring unit and
battery management system for electric vehicle
2010- 05-18 发布 2010- 06-01 实施
深圳市市场监督管理局
发 布
SZDB/Z 29.8—2010
目 次
前言.................................................................................II
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　网络拓扑结构.......................................................................3
6　物理层.............................................................................4
7　数据链路层.........................................................................4
8　应用层.............................................................................5
9　充电机监控单元和 BMS 间充电报文规范.................................................6
10　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........................................................24
I
SZDB/Z 29.8—2010
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/Z 29-2010 《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/Z 29-2010 的第 8 部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009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。
II
SZDB/Z 29.8-2010
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
1　范围
SZDB/Z 29-2010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（Battery Management System，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/T 19596-2004 电动汽车术语
SZDB/Z 29.1-2010 电动汽车充电系统技术规范 第1部分：通用要求
SZDB/Z 29.3-2010 电动汽车充电系统技术规范 第3部分：非车载充电机
SZDB/Z 29.9-2010 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
ISO 11898-1-2003 道路车辆-控制器局域网络:第1部分 数据链层和物理信令
ISO 11898-2-2003 道路车辆-控制器局域网络:第2部分 高速媒体存取单元
SAE J 1939-11:1999 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）
SAE J 1939-21:2001 商用车控制系统局域网CAN通信协议：数据链路层
SAE J 1939-71:2002 商用车控制系统局域网CAN通信协议：应用层—车辆
SAE J 1939-73:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议：应用层—诊断
SAE J 1939-81:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议：网络管理
SAE J 1939 Appendix B: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/Z 29.1-2010、ISO 11898和SAE J 1939-21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/Z 29.1-2010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。
3.2　
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
ISO 11898-1-2003中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。
3.6　
1
SZDB/Z 29.8—2010
扩展帧 Extended Frame
ISO 11898-1-2003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 Paramenter 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 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 Battery Module
一组相联的单体蓄电池的组合。
3.15　
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。
3.16　
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。
3.17　
停帧 Freeze Frame
诊断故障代码发生时截取的一部分运行参数。
4　总则
5　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。
6　通信协议的物理层与 ISO 11898-1-2003 标准相兼容，数据链路层符合 ISO 11898-1-2003 的规定。
7　网络拓扑结构
8　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。
9　充电机监控单元和 BMS 的网络拓扑结构示意图见图 1。
2
SZDB/Z 29.8-2010
图 1 充电机监控单元与 BMS 之间的网络拓扑结构
10　物理层
11　采用本部分的通信物理层，应符合国际标准 ISO 11898、SAE J1939-11 的规定。
12　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。
13　位时间推荐采用 4 s，对应的位速率 250 kbit/s。
14　数据链路层
14.1　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ISO
11898-1-2003的规定。
14.2　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SAE J1939-
21的规定。
14.3　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），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。
14.4　协议数据单元(PDU)格式
SAE J1939-21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。
3
SZDB/Z 29.8—2010
14.5　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。具体定义详见SAE J1939-
21《商用车控制系统局域网CAN通信协议-数据链路层》的规定。
14.6　传输协议功能
传输协议为传送数据在9字节或以上的PGN提供的一种机制。传输协议功能可分为两个主要功能：
消息的拆装和重组、连接管理。本规范中使用多包数据传输机制的数据为BMS向充电机监控单元发送的
各电池单元数据，具体连接初始化、数据传输、连接关闭遵循SAE J1939-21《商用车控制系统局域网CAN
通信协议-数据链路层》的规定。
14.7　地址的分配
本部分的网络地址用于保证消息标识符的唯一性以及表明消息的源地址。单个充电机监控单元与
BMS之间是点对点独立的CAN通信网络，该网络在物理层上与其他充电机监控单元不相关，也与充电机
监控单元与充电站监控系统的通信网络不相关。鉴于其网络的独立性，分配的首选地址如表2所示。
充电机和BMS定义为不可配置地址，即该地址固定在ECU的程序代码中，包括服务工具在内的任何
手段都不能改变其源地址。
表2　充电机监控单元和 BMS 地址分配
装置 首选地址
充电机监控单元 229(E5H)
BMS 244(F4H)
14.8　消息类型
ISO 11898-1-2003支持五种类型的消息，分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。本部分仅
使用常用的两种：请求和确认。具体定义遵循SAE J1939-21的规定。
15　应用层
16　应用层是充电机监控单元与电动汽车 BMS 之间数据通信的核心。本规范应用层的定义主要遵循 SAE
J1939-71，采用参数和参数组定义的形式。
17　本部分应用层数据采用协议数据单元 PDU的PDU1格式（PS 为目标地址）。
18　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。
19　使用“请求PGN”来主动获取其他节点的参数组，详见 7.7 条。
20　采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。
21　整个充电过程应用层中需发送多个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。
22　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中；同时，新的参数组既要充分利用 8 个字节的数据宽度，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。
23　修改本部分已定义的参数组时，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；对于功能
相近的ECU 可以利用原来已定义的 PGN，利用未定义部分来增加识别位判断出 ECU 的功能，充分利用原
来已定义的参数。
24　故障诊断的定义遵循 SAE J 1939-73 中关于 CAN总线应用层-诊断的技术要求，适用于充电过程中
BMS 和充电机监控单元的各种故障诊断。
25　充电机监控单元和 BMS 间充电报文规范
26　一般规定
本部分定义的充电机监控单元和BMS间的网络通信报文主要针对正常情况下的自动充电方式。
26.1　充电总体流程
整个充电过程包括四个阶段：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。超时
告警信息除特殊规定外，均为10 s。当出现超时后，返回错误，并给予提示。充电总流程具体见图2。
4
SZDB/Z 29.8-2010
图 2 充电总体流程图
26.2　充电过程通信报文分类
26.2.1　充电握手阶段
表3　充电握手阶段报文分类
报文
代号
报文描述 PGN PGN
(Hex)
优先权数据
长度
报文周
期
源地址-目的地址
CRM 充电机辨识256 000100H 6 8 字节20ms 充电机-BMS
BRM 电池组身份
编码信息512 000200H 6 不定20ms BMS-充电机
BVM BMS 版本768 000300H 6 8 字节20ms BMS-充电机
CE1 充电握手阶
段错误代码 1024 000400H 5 4 位250ms BMS-充电机或充电
机-BMS
26.2.2　充电参数配置阶段
表4　充电参数配置阶段报文分类
5
SZDB/Z 29.8—2010
报文
代号 报文描述 PGNPGN
（Hex）
优先
权
数据
字节报文周期源地址-目的地址
CE2 充电参数配置阶段错误代码 1280 000500H5 4 位 250ms BMS-充电机或充电机-BMS
BCP 蓄电池充电参数 1536 000600H6 8 字节 500ms BMS-充电机
BP1蓄电池参数#1 1792 000700H6 8 字节 500ms BMS-充电机
BP2蓄电池参数#2 2048 000800H6 8 字节 500ms BMS-充电机
CTS 充电机发送时间同步信息2304 000900H6 7 字节 500ms 充电机-BMS
CML充电机最大输出级别 2560 000A00H6 5 字节 250ms 充电机-BMS
BRO 电池充电准备就绪状态 2816 000B00H5 1 位 250ms BMS-充电机
CRO 充电机输出准备就绪状态 3072 000C00H5 1 位 250ms 充电机-BMS
26.2.3　充电阶段
表5　充电阶段报文分类
报文
代号 报文描述 PGNPGN
（Hex）
优先
权
数据
字节报文周期源地址-目的地址
BCL电池充电级别 4096 001000H5 7 字节 1sBMS-充电机
BCS 电池充电总状态 4352 001100H5 7 字节 250ms BMS-充电机
BS1 发送的蓄电池状态信息1 4608 001200H5 6 字节 100ms BMS-充电机
BS2 发送的蓄电池状态信息2 4864 001300H5 2 字节 100ms BMS-充电机
CCS 发送的充电机充电状态 5120 001400H5 6 字节 250ms 充电机-BMS
BMV蓄电池各模块电压5376 001500H6不定 1sBMS-充电机
BMT 蓄电池组温度 5632 001600H6不定 1sBMS-充电机
BSOC 蓄电池组荷电容量 SOC 5888 001700H6不定 1sBMS-充电机
BAV蓄电池组平均模块电压6144 001800H6不定 1sBMS-充电机
BST BMS 终止充电 6400 001900H5 3 字节 100ms BMS-充电机
CST 充电机终止充电 6656 001A00H5 3 字节 100ms 充电机-BMS
CE3 充电阶段错误代码 6912 001B00H5 3 位 250ms BMS-充电机或充电机-BMS
26.2.4　充电结束阶段
表6　充电结束阶段报文分类
报文
代号 报文描述 PGNPGN
（Hex）
优先
权
数据
字节报文周期源地址-目的地址
BSD BMS 统计数据 7168 001C00H6 4 字节 250ms BMS-充电机
CSD 充电机统计数据 7424 001D00H6 6 字节 250ms 充电机-BMS
CE4 充电结束阶段错误代码 7680 001E00H5 2 位 250ms BMS-充电机或充电机-BMS
26.3　充电机监控单元与 BMS 间报文
这部分具体对应用层将用到的参数组，以及使用中的每个参数进行定义。其中每个参数的定义包
括数据长度、数据类型、数据分辨率、数据范围和可疑参数编号SPN，以供使用时参考。
26.3.1　充电握手阶段报文格式和内容
26.3.1.1　PGN256 充电机辨识报文（CRM）
报文目的：向BMS提供充电机辨识信息。当BMS和充电机完成物理连接并上电后，该报文由充电机
向BMS每隔20ms发送一次SPN2562=00的充电机辨识报文。若连发3帧辨识报文仍未收到BMS辨识信息，则
充电机判断充电连接异常，同时自动切断供电回路，并发超时报文。
表7　PGN256 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1 1 字节 2560 功率等级，(<01B>：=功率等级 1；<10>：=功率等级 2；<11>：=功率等级 3)
2 1 字节 2561 充电机位置，（<00B>：=户外；<01B>：=户内）
3 1 字节 2562 辨识结果，（<00B>：=BMS 不能辨识；<01B>：=BMS 能辨识）
4 1 字节 2563 插头号，（<0001B>：=一号插头，<0010B>：=二号插头，<0011B>：=三号插头）
5 4 字节 2564 充电机串行及地理位置
26.3.1.2　PGN512 电池组身份编码信息报文（BRM）
报文目的：向充电机提供电池组身份编码信息。当BMS收到SPN2562=00的充电机辨识报文后向充电
机每隔20ms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7.5节，发送间
隔为10ms。若连发3帧辨识报文仍未收到SPN2562=01充电机辨识报文，则BMS判断充电连接异常，同时
自动切断充电回路，并发超时报文。
6
SZDB/Z 29.8-2010
表8　PGN512 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1 8 字节 2565 电池组电池厂家名称ASCII 码
9 1 字节
2566
电池组生产日期：日（压缩BCD码）
10 1 字节 电池组生产日期：月（压缩BCD码）
11 2 字节 电池组生产日期：年（压缩BCD码）
13 3 字节 2567 电池组充电次数
16.1 1 位 2568 电池组产权标识（<0>：=租赁；<1>：=车自有）
16.2 7 位 电池组序号
26.3.1.3　PGN768 BMS 版本信息报文（BVM）
报文目的：确认BMS通信协议版本信息。当BMS收到SPN2562=01充电机辨识报文后，发送给充电机
的通信协议版本信息。
表9　PGN768 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1 8 字节 2569 通信协议版本号
26.3.1.4　PGN1024 充电握手阶段错误代码（CE1）
报文目的：充电握手阶段发生的错误代码。
表10　PGN1024 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1.1 1 位 2570 充电机接收BMS 辨识报文超时（<1>：=超时；<0>：=不超时）
1.2 1 位 充电机接收通信版本报文超时（<1>：=超时；<0>：=不超时）
1.3 1 位 2571 BMS 接收充电机辨识报文超时（<1>：=超时；<0>：=不超时）
26.3.2　充电参数配置阶段报文格式和内容
26.3.2.1　PGN1280 充电参数配置阶段错误代码（CE2）
报文目的：充电参数配置阶段发生的错误代码。
表11　PGN1280 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1.1 1 位 2572 充电机接收电池充电参数报文超时(<1>：=超时；<0>：=不超时)
1.2 1 位 2573 充电机接收BMS 充电准备报文超时(<1>：=超时；<0>：=不超时)
1.3 1 位 2574 BMS 接收时间同步和充电机最大输出参数超时(<1>：=超时；<0>：=不超时)
1.4 1 位 2575 BMS 接收充电机充电准备报文超时(<1>：=超时；<0>：=不超时)
26.3.2.2　PGN1536 蓄电池充电参数报文（BCP）
报文目的：充电参数配置阶段BMS发送给充电机的蓄电池充电参数。
表12　PGN1536 报文格式
起始位/字节长度 SPN SPN 定义
1 2 字节 2816 蓄电池模块最高允许充电电压
3 2 字节 2817 最高允许充电电流
5 1 字节 2818 最高允许充电电流
6 2 字节 2819 最高允许充电总电压
8 1 字节 2820 最高允许温度
注1： SPN2816 蓄电池模块最高允许充电电压： 数据分辨率：0.01V/位，0V偏移量；数据范围：0～
655.35 V；
注2： SPN2817最高允许充电电流：数据分辨率：0.1A/位，-3200 A偏移量；数据范围：-3200 A～3353.5
A；
注3：SPN2818 最大允许充电容量：数据分辨率：1%/位，0%偏移量； 数据范围：0～100%；
注4：SPN2819 最高允许充电总电压：数据分辨率：0.1 V/位，0V偏移量；数据范围：0～6553.5 V；
注5：SPN2820最高允许蓄电池温度：数据分辨率：1 ºC/位，-40 ºC偏移量；数据范围：-40 ºC ～+210 ºC
。
26.3.2.3　PGN1792 蓄电池参数#1（BP1）
报文目的：充电参数配置阶段BMS发送给充电机的蓄电池物理参数1。
7

标签： #管理 #技术 #协议

摘要：

注：ICS 43.080T47SZDB/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—2010...

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