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编辑说明

汽车行业标准

《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》

（征求意见稿）

编制说明

《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》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

1.1.任务来源

该标准制定计划由国家标准化管理委员会下达，计划编号为：2022-0556T-QC。项目

名称为《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》。

2019年6月3日，由国家发展改革委会同有关部门共同研究制定了《推动重点消费品

更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019-2020年）》。提出了引导企业创新商业模式，

推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式，降低购车成本。进一步刺激行业其他企业纷

纷开展换电模式车辆的研究。2021年10月工信部发布《关于启动新能源汽车换电模式应用

试点工作的通知》，各地积极开展换电模式推广应用，换电车辆、换电站快速发展。2021年

4月30日，由工信部提出全国汽标委归口的GB/T40032-2021《电动汽车换电安全要求》推

荐性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，并于2021年11

月1日起开始实施。为换电技术的发展提供了有力的标准支撑。2022年1月发布的《关于

进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》和2022年6月发布的《贯彻

落实<中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见>的

实施意见》中均提到要鼓励开展换电模式应用，加快换电模式的推广。2022年3月，工信

部发布的“2022年汽车标准化工作要点”中指出：加快构建完善电动汽车换电标准体系，推

进纯电动汽车车载换电系统、换电通用平台、换电电池包等标准制定，以规范换电产业的发

展。换电产业在政策的大力支持下，未来也将继续保持增长的趋势。

在换电行业快速发展的同时，也带来一些问题，比如现有换电站的使用率，基础设施资

源的有效利用，企业各自发展导致的电池包无法互换，换电站的无法共用，站内充电资源无

法共享等问题，亟需推进共享换电和通用平台相关的标准，促进和支持换电行业的高效，兼

容的发展。

2021年，中国新能源换电汽车销量约16万辆，同比增长162%，保有量约25万辆，同

比增长178%，市场渗透率约3.2%。2021年中国换电站保有量达1406座，同比增长1.5倍。

2022年换电站保有量增至1973座，同比增长52%。换电技术正在快速发展中，中国新能源

车及换电站数量也呈现增长趋势。

为此，标准所召集行业专家研究共享换电系列标准的研制。该标准的目标是，一方面能

为汽车行业后续进入车企提供指导或支撑，另一方面进一步促进换电资源的共享和有效利用。

1.2.主要工作过程

1

《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》（征求意见稿）编制说明

1.2.1.前期研究与规划

2020年9月，中汽标准所面向行业启动换电标准的需求调研，调研内容包含换电产品

规划、产品指标（换电电池包尺寸，容量，质量，换电机构类型，接口类型，通信端子等）

及标准需求等信息。本次调研为后期换电标准的发展及研讨方向提供了支撑。

2020年11月3日，于天津召开电动汽车换电标准研讨会，会上主要介绍了前期换电标

准工作以及前期调研信息分析报告，并重点讨论了换电产业预期及技术发展趋势，标准化需

求，标准体系建设方案及标准路线图等议题。本次会议进一步加快了换电标准体系的研究。

2021年1月20日，蔚来汽车和中汽标准所开展小组讨论，重点介绍了换电相关产品和

关键软硬件（包含车载换电系统、通信方式及换电监控等），同时期中汽标准所召集各主流

换电车企交流换电标准的可行性方案。为换电通用平台和系统互换性换电系列标准（以下简

称换电标准）的标准体系和技术路线图的研究提供立项依据。

2021年3月4日，标准所组织换电交流会议，会上标准所重点介绍了换电系列标准的

规划（以下简称换电标准），各个企业重点介绍标准方案，并在会上展开讨论。蔚来汽车重

点介绍了QC/T《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》等标准草案。

为后期换电标准立项提供了思路和框架。

1.2.2.工作组历次会议介绍

2021年3月18日召开第一次行业网络会议，本次会议讨论第一批标准制定项目的编制

思路、编制框架准备情况，确定后续标准编写的主要起草单位，布置标准立项项目建议书。

各车企介绍共享换电系列标准的初步方案。蔚来汽车汇报了QC/T《纯电动乘用车车载换电

系统互换性第5部分：电池包与车辆的通信》等标准的方案。会上各个企业发表了对于初

步方案的意见，并结合会议意见于4月2日提交了立项建议书。

2021年4月12日，召开第二次行业网络会议，本次会议标准所介绍了主管部门的要求，

会上介绍了进一步加快标准的制定、调整换电标准体系以及后续换电试点等政策的推出。各

起草核心成员单位分别介绍换电标准的思路和框架。

2021年5月25日-27日，于上海蔚来汽车公司召开换电标准起草组第一次工作会议，

会上介绍了换电系列标准整体规划，并讨论了乘用车9项系列标准的框架和内容。针对QC/T

《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》。初步讨论了车辆与电池包

通信的主要内容需求，对网络拓扑，整车功能定义，信号需求做了初步讨论。根据本次讨论

的结论，各车企于6月初提交行业标准项目建议书及立项草案。

2022年3月3日，召开乘用车换电标准起草组网络会议，包括电动乘用车整车企业、

换电设备制造企业、换电站运营企业、动力电池企业、检测机构在内的20余位专家参加了

此次会议。本次会议重新确认了乘用车换电系列标准的编制原则，编制方案，工作节点、任

务分工以及后续工作计划等内容。标准编制原则为：（1）通过标准方案，实现相同平台的车

辆与电池包、车辆与换电站、电池包与换电站之间的互换；（2）标准方案在兼顾市场存量情

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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》（征求意见稿）编制说明

况下应具备先进性和兼容性；（3）标准内容仅规范影响互换性的因素。并于2022年3月，

标准起草组针对各企业产品的详细尺寸等信息展开调研和研究，重新梳理标准框架以及确认

知识产权问题。

2022年3月21日，召开纯电动乘用车换电标准起草组网络会议，起草单位的20余位专家

参加了此次会议。本次会议，各起草单位介绍了标准框架内容，与会专家进行了充分讨论，

并形成进一步的要求。各平台负责单位针对电气接口，冷却接口，换电通用平台等结构尺寸

电气参数及接口定义进行反馈。完成信息调研后各起草单位根据要求更新标准框架及内容。

并于3月25日提交答辩。

2022年5月16-17日，召开纯电动乘用车换电标准起草组网络会议，起草单位的40余位专

家参加了此次会议。本次会议，各起草单位分别对乘用车车载换电系统互换性和乘用车换电

通用平台两个系列标准进行了介绍，与会专家对换电气接口、冷却接口、换电机构、换电电

池包和通信协议（车辆与电池包、车辆与设施、电池包与设施）等内容进行了充分讨论，并

形成进一步要求。对于标准的行文编写，各企业提供图示的统一提出了要求，针对QC/T《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》提出：1.基于27930协议增加换

电站热管理相关的报文定义；2.网络拓扑把CAN总线改成Wired/Wireless通讯；3.把CATL方

案集成到标准里等要求。

2022年7月28日，于厦门召开纯电动乘用车换电标准起草组会议，包括电动乘用车整

车企业、换电设备制造企业、换电站运营企业、动力电池企业、换电接口企业、检测机构在

内的50余位专家参加了此次会议。各起草单位分别对乘用车车载换电系统互换性和乘用车

换电通用平台两个系列的9项标准进行了介绍，与会专家对换电气接口、冷却接口、换电机

构、换电电池包和通信协议（车辆与电池包、车辆与设施、电池包与设施）等内容进行了充

分讨论。针对QC/T《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》提出：

1.电气接口的拓扑k5、k6不做定义；2.继电器要明确规定在电池里面；3.通信协议里面增加

对继电器状态的要求。

2022年8月23日-25日，于上海蔚来召开电动汽车换电标准起草组分会会议。会上针

对QC/T《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》等标准草案进行了

进一步讨论，提出：信号周期进行进一步优化。可选信号和必选信号进行标注。各企业讨论

了信号的定义及信号变量的定义等要求。

1.3.主要参与单位

本标准由蔚来汽车和中汽中心牵头组织与协调，北汽，奥动，CATL，吉智等主要换电

企业参与讨论，经过近10次行业会议及小组讨论形成该征求意见方案。

二、汽车行业标准编制原则和确定汽车行业标准主要内容的依据

2.1编制原则

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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》（征求意见稿）编制说明

a)通过标准方案，实现相同平台的车辆与电池包、车辆与换电站、电池包与换电站之

间的互换；

b)标准方案在兼顾市场存量情况下应具备先进性和兼容性；

c)标准内容仅规范影响互换性的因素。

本部分应考虑换电电池包与换电接口之间的电气接口不同方案的场景下的换电通讯协

议；标准总体框架应先给出通讯相关的网络拓扑，物理层，链路层相关的标准，然后再基于

换电应用场景和功能需求，定义电池包与设施之间的通信报文格式与信号内容；分析标准草

案合理性，与《电动汽车换电安全要求》、《电动汽车快换电池箱通信协议》、《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》等系列标准做好协调。

2.2主要技术内容说明

2.2.1.换电电池包与设施之间的电气接口分析

通过对现有支持乘用车换电企业的调研和分析，发现目前的纯电动乘用车换电电气接口

的定义有差别.传统的纯电动乘用车主机厂，基于GB/T18487中定义的电池管理系统与非

车载充电机直流充电接口定义，车辆控制装置集成在电池管理系统中。后面为了支持换电，

并且在不改变电池包结构和电气接口的前提下，换电电池包，车辆控制装置仍然集成在电池

管理系统中。而主流的换电企业，为换电模式设计的换电电池包，将车辆控制装置集成在整

车控制器中，便于车电分离，同时整车换上任何电池包都可以支持直流充电。因此，为了能

够兼容不同电气接口下的换电功能，本标准进行了如下的定义：

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，参照

GB/T18487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18487规定的电气参数严格区分开

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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》（征求意见稿）编制说明

图1集成车辆控制装置的换电电池包电气接口

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

2.2.2.换电电池包与设施之间的网络拓扑分析

本标准对于换电电池包与设施之间的网络拓扑进行了分析，参照GB/T32895-2016标准

中定义的换电电池包网络拓扑结构，换电电池包安装在车辆上，非车载充电机通过车辆ECU

或电池箱架控制器对换电电池包进行充放电管理，车辆ECU或电池箱架控制器与非车载充

电之间的通信协议参照GB/T27930的规定，车辆ECU或电池箱架控制器与换电电池包之间

可以通过有线或者无线的方式进行通信，网络拓扑见图3：

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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》（征求意见稿）编制说明

换电电池包从整车上换下来时，结合换电电池包在换电站内进行充电以及软件刷写等应

用场景的需求，本标准定义了如下的网络拓扑：

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

其中，电池箱架控制器也是考虑到部分企业支持模块化换电电池包结构的情况。

2.2.3.换电电池包与设施之间网络协议分析

本标准结合上文中定义的不同模式下的电气接口，以及定义的网络拓扑，对于换电电池

包与设施之间的物理层和数据链路层进行了定义和统一：

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ISO11898-1:2015、SAE

J1939-11:2006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ISO11898-2:2016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ISO11898-2:2016中关于高速物理层的规定，速率采用500

kbit/s，屏蔽双绞线。

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。若给定参数组数据长度<=8字节，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，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。

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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》（征求意见稿）编制说明

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SAEJ1939-81：2006规范中定义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)

支持ISO11898协议的CAN物理层，数据链路层应符合ISO11898-1：2015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。

2.2.4.换电电池包与设施之间的通讯报文内容分析

网络通讯报文是为了实现换电电池包与设施之间的功能需求而定义的，因此，本标准首

先对换电电池包与设施之间的应用场景和功能需求进行了分析和定义：

a)换电电池包自检

b)换电电池包的充电控制和温度控制

c)换电电池包锁电控制

d)换电电池包软件刷写

e)换电电池包安全监控

针对每种应用场景，本标准进行了报文内容的分析和定义，来匹配支持模式1的电池管理系

统和支持模式2的电池管理系统。

三、主要试验（或验证）情况分析

无。

四、标准中涉及专利的情况

无。

五、预期达到的社会效益等情况

进一步完善新能源汽车标准体系，为换电模式电动车辆政策的研究和制定提供标准依据，

引导行业发展换电模式电动汽车。为汽车行业及企业开展换电模式的研究和换电开发设计提

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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》（征求意见稿）编制说明

供指导和启发。

六、采用国际标准和国外先进标准的情况

本标准作为共享换电系列标准的重要部分，主要依据来源于行业中有换电车辆开发或运

营经验和对换电车辆有研究的企业的要求及分析，其中核心单位均有多年以上运营的成功经

验。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准与现有电动汽车相关标准协调一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

通信协议网络拓扑制定中，各家对拓扑一的方案无争议，对拓扑二方案中，从BMS与

主BMS的通信方式进行了讨论，当前电池包内有CAN通信、菊花链通信、无线通信等方

式，如果使用电池包模组化方案换电，从BMS与主BMS会有多种通信方案，经讨论，大

家一致认为对主从间BMS的通信方式，可以增加无线等其它方式。

草案在起草之初，对信号的定义是按照电池包功能区分，区分难度大，不便于理解，后

续大家讨论方案，通过整车功能对信号进行区分，加强标准的层次性。

九、标准性质的建议说明

本标准为推荐性标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

无。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其他应予说明的事项

无。

8

目次

一、工作简况..........................................................................................................................1

二、汽车行业标准编制原则和确定汽车行业标准主要内容依据......................................3

三、主要试验（或验证）情况分析......................................................................................3

四、标准中涉及专利的情况..................................................................................................7

五、预期达到的社会效益等情况..........................................................................................7

六、采用国际标准和国外先进标准的情况..........................................................................8

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性..................................................8

八、重大分歧意见的处理经过和依据..................................................................................8

九、标准性质的建议说明......................................................................................................8

十、贯彻标准的要求和措施建议..........................................................................................8

十一、废止现行相关标准的建议..........................................................................................8

十二、其他应予说明的事项..................................................................................................8

QC/TXXXXX—XXXX

C

C

附录C

（资料性）

特殊结构换电接口

C.1承载面

V字形式承载面尺寸以及在电池框上的布置见图C.1和表C.1。

单位为毫米

a

b

B4

A4

A2B2

1V字形承载面

A

底部平面

A3

B1B3

V字形承载面

图C.1电池框V字形式承载面

表C.1V字形式承载面尺寸