QCT 1204.5-2024《纯电动乘用车车载换电系统互换性 第5部分：车辆与电池包的通信》

ICS43.040CCST36QCCompatibilityofon-boardbatteryswapsystemforbatteryelectricpassengervehicles—Part5:Communicationbetweenelectricvehicleandbatterypack 2规范性引用文件 3术语和定义 4总则 5网络拓扑 6整车与BMS网络通信拓扑报文格式及要求 附录A（资料性）网络管理报文格式 17QC/TXXXXX—XXXX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/TXXXXX《纯电动乘用车车载换电系统互换性》的第5部分：车辆与电池包的通信，其他以下4部分：——第1部分：换电电气接口；——第2部分：换电冷却接口；——第3部分：换电机构；——第4部分：换电电池包。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：中国汽车技术研究中心有限公司、蔚来汽车科技（安徽）有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、奥动新能源汽车科技有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司创新研究开发院、合肥国轩高科动力能源有限公司、浙江吉智新能源汽车科技有限公司、时代电服科技有限公司、杭州鸿途智慧能源技术有限公司、上海捷能智电新能源科技有限公司、中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、上海启源芯动力科技有限公司、北京胜能能源科技有限公司。本文件主要起草人：郑天雷、王芳、高一峰、张凯、袁文静、曹冬冬、曾士哲、李攀、胡攀攀、汪国康、周宇、徐斌、郭丕清、王锋、李玉军、李洋、张宝强、吴冠军、张珺、刘丽芳、文超。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《纯电动乘用车车载换电系统互换性》拟由五个部分组成：——第1部分：换电电气接口。规定电气接口的型式、结构和尺寸。——第2部分：换电冷却接口。规定冷却接口的型式、结构和尺寸。——第3部分：换电机构。规定机构的型式、结构和尺寸。——第4部分：换电电池包。规定电池包的外廓型式、结构和尺寸。——第5部分：车辆与电池包的通信。规定车辆与电池包必要的通信参数要求和通信协议报文。1QC/TXXXXX—XXXX纯电动乘用车车载换电系统互换性第5部分：车辆与电池包的通信本文件规定了纯电动乘用车换电车辆与电池包之间的通信规则及要求。本文件适用于纯电动乘用车车载换电系统中车辆与电池包的通信。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/T19596电动汽车术语GB/T32960电动汽车远程服务与管理系统技术规范GB/T34014汽车动力蓄电池编码规则GB/T38661—2020电动汽车用电池管理系统技术条件ISO14229道路车辆通用诊断服务[Roadvehicles—Unifieddiagnosticservices(UDS)]ISO15765道路车辆基于CAN网络的诊断通信（DoCAN）[Roadvehicles—DiagnosticcommunicationoverControllerAreaNetwork(DoCAN)]3术语和定义GB/T19596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。3.2帧frame组成一个完整信息的一系列数据位。3.3报文messages一个或多个具有相同参数组编号的“CAN/CANFD数据帧”。3.4传输协议transportprotocol为保证稳定传送数据供的一种机制。3.5可用能量availableenergy从当前电池中按照规定放电条件可以释放的能量。3.62QC/TXXXXX—XXXX绝缘阻值insulationresistance高压系统对地的等效电阻值。3.7电子控制单元electroniccontrolunit；(ECU)电子控制单元，即车载电脑，由微机和外围电路组成。3.8诊断故障代码diagnostictroublecode；(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。3.9统一诊断服务unifieddiagnosticservices；(UDS)具备诊断功能的ECU控制器执行统一的诊断服务标准。4总则4.1车辆与可换电电池包BMS之间通信网络应采用CAN2.0B/CANFD/无线通信协议。4.2车辆与可换电电池包BMS之间通信应满足UDS诊断协议。4.3可换电电池包BMS应实现对高压绝缘电阻的监控和上报。4.4可换电电池包BMS应实现对高压互锁状态的监控和上报。4.5具有电池热管理功能的可换电电池包BMS应实现电池冷却接口温度监控。4.6诊断服务参考标准ISO14229和ISO15765。5网络拓扑BMS与整车控制器ECU组成的网络通信拓扑见图1。拓扑一（BMS与整车ECU通信，整车ECU需配终端电阻）3QC/TXXXXX—XXXX拓扑二（主BMS在整车端，从BMS为换电电池包所包含控制器）图1整车与BMS网络通信拓扑6整车与BMS网络通信拓扑报文格式及要求6.1整车运行6.1.1整车唤醒整车通过发送特定的CAN信号/硬线信号唤醒BMS，整车通过CAN信号控制BMS唤醒模式和换电状态，保证BMS正常工作。整车唤醒BMS报文见表1。表1整车唤醒BMS报文4QC/TXXXXX—XXXXBMS被唤醒后，应反馈相关电池包或BMS状态至整车。BMS反馈电池包信息见表2。表2BMS反馈电池包状态报文BMS状态6.1.2BMS唤醒整车BMS通过网络管理报文，唤醒整车，用于电池故障告警，数据上传等功能，BMS唤醒整车报文见表3。表3BMS唤醒整车报文6.1.3整车上下电整车请求BMS上高压或下高压通信要求见表4。表4整车请求BMS上高压或下高压报文5QC/TXXXXX—XXXX根据整车上下高压请求，BMS反馈相应高压状态至整车，通信格式见表5。表5电池包高压状态反馈报文2.HVoff6.1.4整车行驶过程6.1.4.1电池信息BMS应发送单体电压信息至整车，且需要发送同一时刻的单体电压，电池单体电压信息见表6。表6电池单体电压信息BMS应发送单体温度信息至整车，应发送同一时刻的电芯温度，电池单体温度信息见表7。表7电池单体温度信息则当前信息中ABC…代表6QC/TXXXXX—XXXXBMS应发送最高最低单体电压信息至整车，用于电池包状态判断，特征单体电压信息见表8。表8特征单体电压信息NumberNumberBMS应发送最高最低单体温度信息至整车，用于电池包状态判断，特征单体温度信息见表9。表9特征单体温度信息NumberNumber7QC/TXXXXX—XXXXBMS应发送电池包总电压和总电流信息至整车，用于状态判断等，电池包电压电流信息见表10。表10电池包电压电流信息BMS应发送电池包状态估计信息至整车，用于里程估算，信息显示等功能，电池包状态信息见表11。表11电池包状态信息BMS应实时计算动力电池放电功率限制，并发送至整车，电池包放电功率限制信息见表12。表12电池包放电功率限制8QC/TXXXXX—XXXXBMS应实时计算动力电池充电功率限制，并发送至整车，电池包充电功率限制信息见表13。表13电池包充电功率限制BMS应发送电池包相关额度信息至整车，用于电池包的匹配和识别，电池额定信息见表14。表14电池额定信息9QC/TXXXXX—XXXXBMS需上报电池包系统编码（也可选择通过UDS诊断功能进行实现电池编码规则应符合GB/T34014的规定，电池国标编码报文格式见表15。表15电池国标编码BMS宜能够检测快换口温度，快换口温度状态信息见表16。表16快换口信息6.1.4.2车辆信息整车应发送车辆VIN码，以及实时车速状态和车辆里程详细信息，车辆信息见表17。表17车辆信息整车应发送实时时间至BMS，实时时间信息见表18。表18实时时间6.1.4.3故障告警整车应发送车辆碰撞信息至BMS，用于整车状态判断，车辆碰撞信息见表19。表19车辆碰撞信息QC/TXXXXX—XXXXBMS应发送相关电池包告警信息至整车，报警信息应符合GB/T32960的规定，电池包告警信息见表表20电池包告警信息QC/TXXXXX—XXXX警QC/TXXXXX—XXXX2.Noerror注：该故障告警，主要针对拓扑一，拓扑二故障告警为主BBMS应检测电池包热失控状态信息，并发送热失控告警信息，电池包热失控告警信息见表21。表21电池包热失控告警3.Outofcontrol电池包热失控告警信号有BMS需诊断电池包和整车绝缘状态，并发送至整车，电池包绝缘告警信息见表22。表22电池包绝缘告警信息QC/TXXXXX—XXXX6.2整车充电6.2.1车辆充电状态整车应发送充电限制信息至BMS，用于充电状态调整，车辆充电限制信息见表23。表23车辆充电限制信息6.2.2电池充电状态BMS宜发送电池包充电状态至整车，用于控制充电状态，电池包充电信息见表24。表24电池包充电状态QC/TXXXXX—XXXX6.2.3慢充控制BMS宜请求车载充电机使能，且请求相关电压、电流命令，慢充状态控制信息见表25。表25慢充状态控制车载充电机反馈相关运行状态至BMS，车载充电机状态信息见表26。表26车载充电机状态4.Un