纯电动乘用车换电通用平台 第4部分：电池包与设施的通信

ICS43.040

CCST36

QC

中华人民共和国汽车行业标准

QC/TXXXXX—XXXX

纯电动乘用车换电通用平台第4部分：电

池包与设施的通信

All-electricpassengervehiclepowerexchangeplatform-Part4:Communication

betweenbatterypackandfacilities

(点击此处添加与国际标准一致性程度的标识)

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

QC/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—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。

本文件是QC/TXXXX《纯电动乘用车换电通用平台》的第4部分：电池包与设施的通信，其他以下3

部分：

——第1部分：车辆；

——第2部分：电池包；

——第3部分：车辆与设施的通信。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）提出并归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

QC/TXXXXX—XXXX

引言

电动汽车换电模式进入产业化、市场化阶段，亟需标准支撑与引领行业的发展，换电安全性和换电

兼容性成为现阶段标准化主要工作目标。在换电安全性标准方面，已经发布了GB/T40032《电动汽车换

电安全要求》。

换电兼容性标准体系划分为两个系列，一是车载换电系统互换性系列标准，规定具体接口、电池包

结构尺寸等软硬件要求，用于实现微观部件的互换性，如电池包的互换；二是换电通用平台系列标准，

规定了车辆外廓尺寸、最大总质量等内容，用于实现车辆、电池包和换电站在软硬件宏观层面上的兼容

换电，满足行业的共享换电需求。

QC/TXXXXX《纯电动乘用车换电通用平台》由四个部分组成：

——第1部分：车辆。规定车辆外廓尺寸、离地间隙、最大总质量、轴距、轮距等。

——第2部分：电池包。规定电池包在车辆上的安装方位、接口和机构在电池包上的安装位置、

电池包质量、母线电压、充放电最大电流、控制电路拓扑结构等。

——第3部分：车辆与设施的通信。规定车辆与换电站进行兼容换电时必需的通信要求。

——第4部分：电池包与设施的通信。规定电池包在换电站中进行充电时必需的通信要求。

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纯电动乘用车换电通用平台第4部分：电池包与设施的通信

1范围

本文件规定了纯电动乘用汽车电池包与设施之间基于控制器局域网（ControllerAreaNetwork,

以下简称CAN）的通信物理层、数据链路层及应用层的通信要求。

本文件适用于纯电动乘用车换电用电池包。

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/T18487.1-2015电动车辆传导充电系统第1部分：通用要求

GB/T19596电动汽车术语

GB/T27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议

GB/T29772-2013电动汽车电池更换站通用技术条件

GB/T32895-2016电动汽车快换电池箱通信协议

ISO11898-1:2015道路车辆控制器局域网络第1部分：数据链路层和物理信令[Roadvehicles-

Controllerareanetwork(CAN)-Part1:Datalinklayerandphysicalsignaling]

ISO11898-2:2016道路车辆控制器局域网络第2部分：高速媒体访问层[Roadvehicles–

Controllerareanetwork(CAN)-Part2:High-speedmediumaccessunit]

ISO11898-3:2006道路车辆控制器局域网络第3部分：低速媒体访问层[Roadvehicles–

Controllerareanetwork(CAN)-Part3:Low-speed,fault-tolerant,medium-dependentinterface]

ISO14229-1:2013道路车辆通用诊断服务第1部分：诊断规范和需求[Roadvehicles–Unified

diagnosticservices(UDS)-Part1:Specificationandrequirements]

3术语和定义

GB/T19596、GB/T29317界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

蓄电池管理系统batterymanagementsystem；BMS

监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等)，可以为蓄电池提供通讯、安全、电芯均衡及管理控

制，并提供与应用设备通讯接口的系统。

[GB/T19596-2017，定义3.3.2.1.10]

3.2

换电batteryswap

通过人力或者机械协助，快速更换动力蓄电池实现电动汽车电能补充的过程。

注：一个完整的换电过程所需时间一般不超过5min。

3.3

换电电池包swappablebatterypack

电动汽车换电用动力蓄电池包(简称为电池包)。

注：简称电池包，可在非车载状态下进行充放电。

3.4

电池更换站（换电站）batteryswapstation

1

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电动汽车换电站应为电动汽车用户提供安全的电池更换场所，电池更换和充电的过程应始终处于被

监控的状态。换电站内可包括：充电设备、电池包更换设备、电池包存储设备、电池包转运设备、车辆

导引系统、电池检测与维护设备、监控室、配电室、安全防护措施以及其他辅助设施。

3.5

电池更换系统batteryswapsystem

在电池更换站内，实现电动汽车动力蓄电池更换的机械设备和电气设备组成的系统。

3.6

换电接口batteryswapconnector

用于连接换电电池包与车身，传输电能量、电信号、通信数据和热能介质的连接装置。

注：一般包括电气接口，也可包括用于传输冷却介质的冷却接口。

3.7

监控系统monitoringsystem

应用信息、网络及通信技术，对充电站/电池更换站内设备运行状态和环境进行监视、控制和管理

的系统。

3.8

CAN数据帧CANdataframe

用于传输数据的CAN协议所必需的有序位域，以帧起始(SOF)开始，帧结束(EOF)结尾。

3.9

标识符identifier

CAN仲裁域的标识部分。

3.10

标准帧standardframe

CAN2.0B规范中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。

3.11

扩展帧extendedframe

CAN2.0B规范中定义的使用29位标识符的CAN数据帧。

3.12

诊断故障码diagnostictroublecode

在线诊断系统中用来识别故障条件的通用数字标识符。

4总则

4.1电池更换系统与电池管理系统通过换电接口进行连接。

4.2电池更换系统中的充电机与电池管理系统之间应按照GB/T18487.1中定义的充电模式4-直流充

电进行换电电池包补电。

4.3电池管理系统与非车载充电机进行直流充电过程中，车辆控制装置可以集成在电池管理系统中，

也可以集成在整车控制器中。

4.4若电池管理系统集成了车辆控制装置，换电电池包与换电接口之间的电气连接，应按照GB/T

18487.1-2015中附录B中定义的直流充电控制导引电路，支持此种工作模式的电池管理系统为模式1，

见图1。

注：R3电阻和U2b检测点电压要与GB/T18487.1规定的电气参数区分开。

2

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图1集成车辆控制装置的换电电池包电气接口

4.5若电池管理系统未集成车辆控制装置，换电接口应至少包含正极、负极、接地极、通信、辅助电

源等端子。电池更换系统中的充电机控制器应该能够控制充电回路接触器K1和K2，使充电回路导通或

断开。K3与K4接触器可以由充电机控制，也可以由换电站控制。支持此种工作模式的电池管理系统为

模式2，见图2。

图2不含车辆控制装置的换电电池包电气接口

4.6电池更换站应具备待机、充电、充满等状态指示，宜具备输出电压、输出电流等运行参数显示。

4.7在充电过程中，充电机与BMS监测电压、电流和温度等参数，同时充电机负责管理整个充电过程。

4.8换电电池包内，正的电流值代表放电，负的电流值代表充电。

4.9换电电池包应能识别电池包是在车上还是在换电站内，并且在换电站内的电池包应要关闭与整车

通信相关的故障诊断。

3

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5网络拓扑

按照GB/T32895-2016附录A中定义的换电电池包网络拓扑结构，非车载充电机通过车辆ECU或电池

箱架控制器对电池箱组进行充放电管理，车辆ECU或电池箱架控制器与非车载充电之间的通信协议按照

GB/T27930的规定，车辆ECU或电池箱架控制器与电池箱之间可以通过有线或者无线的方式进行通信，

网络拓扑图见图3。

图3电动汽车快换电池包网络拓扑

在换电站内，具有充放电功能的充电控制器和刷写工具与电池包或电池箱架控制器形成新的网络拓

扑，见图4。

图4换电站电池包网络拓扑

4

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6物理层

按照图4中定义的网络拓扑，电池包与设施之间有2路通信总线：充电CAN和刷写CAN。

支持模式1的电池管理系统，充电CAN的物理层应符合ISO11898-1、SAEJ1939-11中关于物理层的

规定，速率采用250kbit/s,屏蔽双绞线。支持模式2的电池管理系统，充电CAN的物理层应符合ISO

11898-2中关于高速物理层的规定，速率采用500kbit/s，屏蔽双绞线。充电CAN网络中，充电机和电池

管理系统应各提供终端电阻。

刷写CAN的物理层应符合ISO11898-2中关于高速物理层的规定，速率采用500kbit/s，屏蔽双绞线。

7数据链路层

7.1充电CAN网络中，支持J1939协议的物理层，数据链路层应采用GB/T27930中定义的扩展帧格式，

29位标识符。

7.2若给定参数组数据长度<=8字节，应按照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，应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。

7.3支持J1939协议的网络地址，非车载传导式充电机、BMS、换电站充电机定义为不可配置地址，地

址分配应遵循GBT27930-2015中6.6的网络管理协议配置地址。地址分配见表1。

表1非车载传导式充电机、BMS、换电站充电机地址分配

装置地址

非车载传导式充电机86(56H)

BMS128(80H)、244(F4H)

换电站充电机249(F9H)

7.4支持ISO11898协议的CAN物理层，数据链路层应符合ISO11898-1中关于数据链路层和物理信号的规

定。换电站的充电机和刷写工具与BMS之间应采用CAN标准帧通信，CAN帧有效载荷为8个字节，CAN帧采用11

位标识符。

8报文格式和内容

8.1换电电池包自检

8.1.1在换电站内，在进行充、放电控制之前，应先对该电池包进行自检。

8.1.2电池自检的总体工作流程宜见图5中的步骤。

5

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图5换电站电池自检工作流程图

6

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注：由于换电站与不同厂商的电池包之间的互换性，以及各个厂商的电池包系统设计的差异性，在电池自检过程中，

零部件的寿命门限以及电池安全使用边界门限，在本标准中未做明确规定，在实际应用过程中，各个电池供应

商或者整车厂商可以通过云服务与换电站之间实时更新门限参数。

8.1.3在电池自检过程中，换电站中的检测设备通过刷写CAN总线，并按照ISO14229-2013中10.2

的通用诊断服务$22-ReadDataByIdentifier定义访问BMS内存储的数据，来识别电池的生产批次，电

池包批次性数据宜符合表2的要求。

表2电池包批次性数据

数据标识数据名称字节长度编码方式数据描述发送选项

0x0165BatteryPackProductCode24ASCII符合国标定义的企业电池包编码可选

0x0167PackIdentifierofCompany32ASCII符合企标定义的电池包编码可选

0xF120VehicleManufacturerECU11ASCII电池包版本号，用于识别不同类型可选

AssemblyPartNumber的电池包

0xF110VehicleManufacturer11ASCIIBMS硬件版本号可选

HardwarePartNumber

0xF118VehicleManufacturer11ASCIIBMS软件版本号可选

SoftwarePartNumber

0xF18BECUManufacturingDate3BCDBMS生产日期可选

8.1.4电池包零部件寿命数据宜采用表3的要求。

表3电池包内零部件寿命数据

数据标识数据名称字节长度比特长度数值范围定标偏移量单位发送选项

0x012CTimesofopen2160-6000010n可选

contactorwith

load(20A<I<200A)

继电器带载切断的

次数（电流在200A

以内）

0x012DTimesofopen2160-6000010n可选

contactorwith

load(I>200A)

继电器带载切断的

次数（电流超过

200A）

0x01D5FuseStatus2160-10.00010n可选

高压保险丝的老化

程度计数值

0x01D3Mainpositive2160-10.00010n可选

contactoraging

status

主正继电器的老化

程度计数值

0x01D4Mainnegative2160-10.00010n可选

contactoraging

status

主负继电器的老化

程度计数值

0x01D6Numberofinvalid180-25510n可选

cellsensortemp

电芯温度传感器无

效的数量

0x01D7Timesofcurrent2160-6000010n可选

sensorovertemp

(sensor

temp>100degC）

电流传感器过温的

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次数

8.1.5电池包寿命健康数据宜采用表4的要求。

表4电池包健康状态数据

数据标识数据名称字节长度比特长度数值范围定标偏移量单位发送选项

0x0125Cell2100-100010mV可选

self-discharge

voltage

电芯自放电电压

0x0126BatterySOH2160-1000.010%可选

电池健康状态

0x0127BatteryCapacity2160-10.00010可选

Fade

电池容量衰减比率

0x0128BatteryImpedance2160-10.00010可选

Growth

电池内阻增大比率

0x0129AhofOverall4320-50000010Ah可选

Charged00

累积的充电容量

0x012AAhofOverall4320-50000010Ah可选

Discharged00

累积的放电容量

0x012BAhofOverallFast4320-50000010Ah可选

charge00

累积的快充容量

0x012ECumulativetime4320-12000010minutes可选

ofESSoperation0

(Below-25degC)

电池包在低于零下

25度的累积工作时

间

0x012FCumulativetime4320-12000010minutes可选

ofESSoperation0

(Above55degC)

电池包在高于55度

的累积工作时间

0x0130Timesofcell2160-6000010n可选

sever

undervoltage(min

cellvoltage

<2.3V)

电芯严重欠压的次

数

0x0131Timesofcell2160-6000010n可选

severovervoltage

(maxcell

voltage>4.3V)

电芯严重过压的次

数

8.1.6支持模式1的电池管理系统，在低压上电后，应通过充电CAN网络，基于GB/T32895定义的如

下报文分类与换电设施进行通信，用于电池自检和电池包状态监控，报文传输地址为80H。基本报文与

运行数据报文分类见表5。

表5基本报文与运行数据报文分类

序号报文描述PGNPGN优先权数据字节报文周期源地址目标地址

8

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(Hex)bytems

1基本参数16348900F801H681000BMS换电站

2基本参数26349000F802H633事件响应BMS换电站

3基本状态6350400F810H68250BMS换电站

3报警状态6350500F811H58250BMS换电站

4电压电流SOC数据6350600F812H68250BMS换电站

5单体蓄电池或蓄电6352000F820H6变长事件响应BMS换电站

池电压数据

6温度检测点温度数6352100F821H6变长事件响应BMS换电站

据

7单体蓄电池或蓄电6352200F822H68250BMS换电站

池模块电压极值统

计

8温度检测点温度极6352300F823H68250BMS换电站

值统计

8.2换电电池包充电控制和温度控制

8.2.1换电电池包在完成电池自检后，需要进行充电，同时，在充电过程中，要保证电池包工作在最

佳温度区间内，因此换电站要同时具备电池包温度控制的能力，能够根据电芯温度，及时调整冷却液温

度给电池加热或者降温。

8.2.2支持模式1的电池管理系统，按照GB/T27930标准，在完成物理连接和低压辅助上电后，通过

充电握手、充电参数配置、充电过程和充电结束几个阶段，完成电池包充电功能。

8.2.3低压辅助上电及充电握手阶段，应按照GB/T27930-2015中表3定义的报文分类要求，换电站

充电机报文发送地址为F9H，BMS报文地址为F4H。充电握手阶段报文分类见表6。

表6充电握手阶段报文分类

报文代号报文描述PGNPGN优先权数据长度报文周期源地址–目的地

(Dec)(Hex)bytems址

CHM充电机握手9728002600H63250充电机-BMS

BHM车辆握手9984002700H62250BMS-充电机

CRM充电机辨识256000100H68250充电机-BMS

BRMBMS和车辆辨识报文512000200H741250BMS-充电机

8.2.4充电参数配置阶段，应符合GB/T27930—2015中表4定义的报文分类要求。充电参数配置阶段

报文见表7。

表7充电参数配置阶段报文分类

报文代号报文描述PGNPGN优先权数据长度报文周期源地址–目的地

(Dec)(Hex)bytems址

BCP动力蓄电池充电参数1536000600H713500BMS-充电机

CTS充电机发送事件同步1792000700H67500充电机-BMS

信息

CML充电机最大输出能力2048000800H68250充电机-BMS

BRO电池充电准备就绪状2304000900H41250BMS-充电机

态

CRO充电机输出准备就绪2560000A00H41250充电机-BMS

状态

8.2.5在充电过程中，支持模式1的电池管理系统应符合GB/T27930—2015中表5的报文分类，换电

站充电机根据电池充电需求来调整充电电压和充电电流以保证充电过程正常进行。充电阶段报文分类见

表8。

表8充电阶段报文分类

报文代号报文描述PGNPGN优先权数据长度报文周期源地址–目的地

(Dec)(Hex)bytems址

BCL电池充电需求4096001000H6550BMS-充电机

9

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BCS电池充电总状态4352001100H79250BMS-充电机

CCS充电机充电状态4608001200H6850充电机-BMS

BSM动力蓄电池状态信息4864001300H67250BMS-充电机

BMV单体动力蓄电池电压5376001500H7不定10sBMS-充电机

BMT动力蓄电池温度5632001600H7不定10sBMS-充电机

BSTBMS中止充电6400001900H4410BMS-充电机

CST充电机中止充电6656001A00H4410充电机-BMS

8.2.6宜在电池包充电过程中，可按照GB/T32895中规定的运行数据报文分类来进行充电电池包的实

时状态监测。电池箱实时监控报文分类见表9。

表9电池箱实时监控报文分类

序号报文描述PGNPGN优先权数据字节报文周期源地址目标地址

（Hex）bytems

1基本状态6350400F810H68250BMS换电站

2报警状态6350500F811H58250BMS换电站

3电压电流SOC数据6350600F812H68250BMS换电站

4单体蓄电池或蓄电6352000F820H6变长事件响应BMS换电站

池电压数据

5温度检测点温度数6352100F821H6变长事件响应BMS换电站

据

6单体蓄电池或蓄电6352200F822H68250BMS换电站

池模块电压极值统

计

7温度检测点温度极6352300F823H68250BMS换电站

值统计

8输出电能量数据6352400F824H68事件响应BMS换电站

9输入电能量数据6352500F825H68事件响应BMS换电站

10输出容量数据6352600F826H68事件响应BMS换电站

11输入容量数据6352700F827H68事件响应BMS换电站

12控制动作28160006E00H58事件响应换电站BMS

13充放电电流数据28416006F00H681000换电站BMS

14充电机充电中止信28672007000H68事件响应换电站BMS

息

8.2.7宜增加热管理相关报文，用于电池包充电过程中的温度控制，电池包热管理报文分类见表5，

报文发送地址为80H。电池包热管理报文分类见表10。

表10电池包热管理报文分类

序号报文描述PGNPGN优先权数据字节报文周期源地址目标地址

（Hex）bytems

1电池包热管理29440007300H68100BMS换电站

8.2.8电池包热管理报文格式定义见表11。

表11电池包热管理报文格式定义

起始位或字节数据长度(比特)SPNSPN定义

1210900电池热管理需求

<0x0>：默认；<0x1>：无需求；<0x2>：开启加热需求；

<0x3>：开启冷却需求；

3810901电池目标温度

分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃，数值范围：-40℃

~87.5℃

11810902冷却液进水口温度值

分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃，数值范围：-40℃

~87.5℃

0xFB~0xFE:Reserved(预留)

0xFF:进水口温度传感器故障

10

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19810903冷却液出水口温度值

分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃，数值范围：-40℃

~87.5℃

0xFB~0xFE:Reserved(预留)

0xFF:进水口温度传感器故障

8.2.9宜增加外接充电能量报文，报文发送地址80H，报文分类见表12。

表12外接充电能量报文分类

序号报文描述PGNPGN优先权数据字节报文周期源地址目标地址

（Hex）bytems

1外接充电能量29696007400H68250BMS换电站

8.2.10外接充电能量报文格式定义见表13。

表13外接充电能量报文格式定义

起始位或字节数据长度(比特)SPNSPN定义

11610904小计外接充电能量（两次换电之间的累加外接充电能

量），需要具有非易失存储器记录该值

分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，数值范围：0kWh~

600kWh

171610905小计外接放电能量（两次换电之间的累加外接放电能

量），需要具有非易失存储器记录该值

分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，数值范围：0kWh~

600kWh

331610906小计外接回充能量（两次换电之间的累加外接回充能

量），需要具有非易失存储器记录该值

分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，数值范围：0kWh~

600kWh

493210907累计外接充电能量（电池生命周期内累加外接充电能

量），需要具有非易失存储器记录该值

分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，数值范围：0kWh~

421108121.5kWh

8.2.11支持模式2的电池管理系统，在充电过程中，换电站充电设备与BMS之间通信，电池包充电控

制和温度控制实时数据见表14。

表14电池包充电控制和温度控制实时数据

信号描述比特长度数值范围单位源地址-目的地址发送选项

电池包总电压140-1000VBMS-充电机必选

电池包总电流16-2000-2000ABMS-充电机必选

BMS当前状态40-15BMS-充电机必选

0-初始化

1-驾驶模式

2-AC慢充

3-DC快充

4-RTC

5-换电

6-Idle

7-Afterrun

8-Shutdown

高压继电器状态30-7BMS-充电机必选

0-未定义的

1-断开

2-预充

3-闭合

电池高压互锁状态20-3BMS-充电机必选

0-未定义的

1-闭合

11

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2-断开

3-无效的

电池包充电电流限制16-2000-2000ABMS-充电机必选

电池包可用电量110-200kWhBMS-充电机必选

电池包充电可用标志10-1BMS-充电机可选

0-不可用

1-可用

电池包充电状态30-7BMS-充电机必选

0-未充电

1-充电过程中

2