新能源汽车充电系统检修 课件 任务6 直流充电报文截取与解析

任务六直流充电报文截取与解析《新能源汽车充电系统检修》能按照正确的操作流程，完成直流充电时的报文截取。能依据新能源汽车充电系统通讯协议相关标准，完成报文的解析。某比亚迪4S店杨先生反映自己的比亚迪秦充电途中突然跳枪，无法再继续充电，充电桩报出充电故障，售后维护技师小王通过故障验证，发现确如杨先生所说，通过分析，小王决定对车辆直流充电时的报文截取，通过分析报文寻找故障原因，那么如何进行报文截取呢？如何对车辆直流充电报文进行截取和解析以分析故障原因？杨先生、售后维护服务技师小王充电报文概述直流充电报文截取根据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讯协议》中（以下简称新国标）的第8节，充电过程有六大步骤：物理连接完成、低压辅助上电、充电握手、充电参数配置、充电阶段和充电结束阶段。物理连接完成低压辅助上电充电握手充电参数配置充电阶段充电结束阶段在各个阶段，充电机和BMS如果在规定的时间内没有收到对方报文或没有收到正确的报文，即判定为超时（超时指在规定时间内没有收到对方的完整数据包或正确数据包），BMS或充电机发送错误报文，并进入错误处理状态。由此，能够正确分析充电报文能有效帮助我们进行充电故障分析。充电报文概述直流充电报文截取在新国标中，规定了通信和充电控制方式、CAN总线上节点数量、多字节数据的发送方式等，即通信协议总则，如下表所示。序号通信协议总则1充电机与BMS之间通信网络采用CAN2.0B通信协议2在充电过程中，充电机和BMS检测电压、电流和温度等参数，同时BMS管理整个充电过程3充电机与BMS之间的CAN通信网络应由充电机和BMS两个节点组成4本标准数据信息传输采用低字节先发送的格式5正的电流值代表放电，负的电流值代表充电6执行本标准的充电机和BMS宜具备向前兼容性充电报文概述直流充电报文截取报文是现实各个电控部件的实时工作状态，以ms为单位进行滚动，需要保存下来进行解读。报文中的数据都是十六进制代码，需按协议转换为相应的十进制或二进制来对应协议，当转换为二进制时，1个字节的十六进制数代表8位二进制数，当转换结果不够8位时，需在左边加0补齐。

充电各阶段报文分类如下表所示。报文代号报文描述PGN(DEC)PGN(HEX)优先权数据长度/B报文周期/ms源地址-目的地址充电握手阶段报文分类CHM充电机握手9728002600H63250充电机-BMSBHM车辆握手9984002700H62250BMS-充电机CRM充电机辨识256000100H68250充电机-BMSBRMBMS和车辆辨识报文512000200H749250BMS-充电机充电报文概述直流充电报文截取充电各阶段报文分类如下表所示。报文代号报文描述PGN(DEC)PGN(HEX)优先权数据长度/B报文周期/ms源地址-目的地址充电参数配置阶段报文分类BCP动力电池充电参数1536000600H713500BMS-充电机CTS充电机发送时间同步信息1792000700H67500充电机-BMSCML充电机最大输出能力2048000800H68250充电机-BMSBRO电池充电准备就绪状态2304000900H41250BMS-充电机CRO充电机输出准备就绪状态2560000A00H41250充电机-BMS充电报文概述直流充电报文截取充电各阶段报文分类如下表所示。报文代号报文描述PGN(DEC)PGN(HEX)优先权数据长度/B报文周期/ms源地址-目的地址充电阶段报文分类BCL电池充电需求4096001000H6550BMS-充电机BCS电池充电总状态4352001100H79250BMS-充电机CCS充电机充电状态4608001200H6850充电机-BMSBSM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BSP动力蓄电池预留报文5888001700H7不定10sBMS-充电机BSTBMS中止充电6400001900H4410sBMS-充电机CST充电机中止充电6656001A00H4410s充电机-BMS充电报文概述直流充电报文截取充电各阶段报文分类如下表所示。报文代号报文描述PGN(DEC)PGN(HEX)优先权数据长度/B报文周期/ms源地址-目的地址充电结束阶段报文分类BSDBMS统计数据7168001C00H67250BMS-充电机CSD充电机统计数据7424001D00H68250充电机-BMS错误报文分类BEMBMS错误报文7680001E00H24250BMS-充电机CEM充电机错误报文7936001F00H24250充电机-BMS充电报文概述直流充电报文截取依据新国标中总则4.3中规定：“充电机与BMS之间的CAN通信网络应由充电机和BMS两个节点组成”。在应用报文采集操作中，可以在直流充电桩和车辆之间的CAN通信线路中来选择连接，具体位置根据直流充电桩与车辆实际的可操作位置来决定。

有些车辆为了维修诊断便捷，已经在OBD诊断接口预留了快充CAN针脚，这样就可以通过车辆OBD诊断接口进行连接。充电报文概述直流充电报文截取截取充电报文前，应作如下准备工作：1将上位机电脑与USBCAN设备连接好，并将CAN-H、CAN-L分别对应连接于充电系统2再执行直流充电操作3打开上位机软件，根据国标要求：“充电机与BMS之间的通信速率采用250kbit/s”来选择正确的通信速率，然后点击“启动CAN设备”，即可在采集报文结束后保存报文，也可在启动CAN设备后就进行实时保存4操作充电桩启动充电，上位机软件将接受并显示CAN报文充电报文概述直流充电报文截取USBCAN设备以及上位机与USBCAN设备的连接如下图。USBCAN设备上位机与USBCAN设备的连接直流充电报文截取报数法任意指派从一名学生开始从1—5一次报数，报相同数目者组成一组直流充电报文截取资料员查阅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讯协议》。记录员记录检测数据。操作员对截取充电报文。完成直流充电过程报文截取直流充电报文截取请说明报文截取前的准备工作；请阐述报文截取的操作流程。直流充电报文截取能源教学整车、直流充电桩、充电卡绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、BSBCAN设备、上位机、科学计算机、CAN分析套装维修手册直流充电报文截取充电连接前应进行基本检查。按照规范流程进行报文截取操作。操作完成后进行7S管理。直流充电报文截取握手阶段报文充电报文解析充电握手阶段分为握手启动阶段和握手辨识阶段，当充电机和BMS物理连接完成并上电后，开启低压辅助电源，进入握手启动阶段发送握手报文，在进行绝缘监测。绝缘监测结束后进入握手辨识阶段，双方发送辨识报文，确定电池和充电机的必要信息。充电机握手报文（CHM）

当充电机和电动汽车充电物理连接并完成上电，且电压检测正常后，由充电机向BMS每隔250ms发送一次充电机握手报文，用于确定双方是否握手正常。PGN9728报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项13字节2600充电机通信协议版本号，新标准中规定当前版本为V1.1，表示为：byte3，byte2—0001H；byte1—01H必须项注：字节（B）：一个字节由8个二进制位构成，即1B=8bit，报文中的帧数据大多由8个字节组成；

位（bit）：表示二进制，解读报文时将报文中的十六进制的字节转为二进制位。握手阶段报文充电报文解析如CHM报文ID：1826F456帧数据：010100由高字节至低字节读为“0001”，解析结果为充电机通讯协议版本号为V1.1。握手阶段报文充电报文解析车辆握手报文（BHM）当BMS收到充电机握手报文后，向充电机每隔250ms返回BMS握手报文，提供BMS最高允许充电总电压。PGN9984报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节2601最高允许充电总电压（最高分辨率：0.1V/位，0V偏移量）必须项握手阶段报文充电报文解析例如BHM报文ID：182756F4帧数据：600E（H）。由高字节至低字节读为“0E60”，将十六进制转换成十进制为“3680”，对应最高分辨率为0.1V/位，0V偏移量，即：3680×0.1V/位+0V=368V，解析结果为最高允许总电压为368V。握手阶段报文充电报文解析充电机辨识报文（CRM）当充电机通过握手确认，并确定绝缘检测正常后，使用250kbit/s通信速率向BMS每隔250ms发送一次充电机辨识报文，用于确认充电机和BMS之间的通信链路正确。在收到BMS辨识报文前，确认码=0×00，收到非车载充电机辨识报文后确认码=0×AA。PGN256报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节2560辨识结果，（＜0×00＞：=BMS不能辨识；＜0×AA＞：=BMS能辨识）必须项24字节2561充电机编号，1/位，0偏移量，数据范围：0~0×FFFFFFFF必须项63字节2562充电机/充电站所在区域编码，标准ASCII码可选项握手阶段报文充电报文解析例如CRM报文ID：1801F456帧数据：0001000000313233

由高字节至低字节读为“0E60”，将十六进制转换成十进制为“3680”，对应最高分辨率为0.1V/位，0V偏移量，即：3680×0.1V/位+0V=368V，解析结果为最高允许总电压为368V。握手阶段报文充电报文解析车辆辨识报文（BRM）当BMS收到SPN2560=0×00的充电机辨识报文后，向充电机每隔250ms发送BRM报文，用于传送BMS版本、电池信息等。数据域长度超出8字节，使用传输协议功能传输，帧与帧之间发送间隔为10ms，直到在5s内收到SPN2560=0×AA的充电机辨识报文。BRM数据长度大于8字节的多帧报文，包含了12项内容，长度为49B，启动多帧格式，按照J1939协议的格式发送数据，分成7个包依次发送，其中01、02、03、04、05、06、07是每个数据包的包头。握手阶段报文充电报文解析车辆辨识报文（BRM）

起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项13字节2565BMS通信协议版本号，本标准规定当前版本为V1.1，表示为byte3，byte2—0001H，byte1—01H必须项41字节2566电池类型，01H：铅酸电池；02H：镍氢电池；03H：磷酸电池；04H：锰酸锂电池；05H：钴酸锂电池；06H：三元材料电池；07H：聚合物锂离子电池；08H：钛酸锂电池；FFH：其他电池必须项52字节2567整车动力蓄电池系统额定容量/Ah，0.1Ah/位，0Ah偏移量必须项72字节2568整车动力蓄电池系统额定总电压/V，0.1V/位，0V偏移量必须项94字节2569电池生产厂商名称，标准ASCII码可选项134字节2570电池组序号，预留，有厂商自行定义可选项171字节2571电池组生产日期：年，1年/位，1985偏移量，数据范围：1985~2235年可选项181字节电池组生产日期：月，1月/位，0偏移量，数据范围：1~12月可选项191字节电池组生产日期：日，1日/位，0偏移量，数据范围：1~31日可选项203字节2572电池组充电次数，1次/位，0次偏移量，以BMS统计为准可选项231字节2573电池组产权标识（＜0＞：=租赁；＜1＞：=车子有）可选项握手阶段报文充电报文解析车辆辨识报文（BRM）

起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项241字节2574预留可选项2517字节2575车辆识别码（VIN）可选项428字节2576BMS软件版本号8字节表示当前BMS版本信息，按照16进制编码缺东。其中：byte8、byte7、byte6—000001H~FFFFFEH，预留，填FFFFFFH；byte5—byte2作为BMS软件版本编译时间信息标记，byte5，byte4—0001H~FFFEH表示“年”（例如2015年，填写byte5—DFH，byte4—07H）；byte3—01H~0CH表示“月”（例如11月：填写byte3—0BH）；byte2—01H~1FH表示“日”（例如10日：填写byte2—0AH）；byte1—01H~FEH表示版本流水号（例如16：填写byte1—10H）。（如上数值表示：BMS当前使用2015年11月10日第16次编译版本，未填写认证授权码）可选项充电参数配置报文充电报文解析在此阶段充电机向BMS发送充电机最大输出能力的报文，BMS根据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电。动力蓄电池参数报文（BCP）

动力蓄电池充电参数报文BCP是BMS发送给充电机的动力蓄电池充电参数。如果充电机在5s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充电。PGN1536报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节2816单体动力蓄电池最高允许充电电压数据分辨率：0.01V/位，0V偏移量；数据范围：0~24V必须项32字节2817最高允许充电电流数据分辨率：0.1A/位，﹣400A偏移量必须项52字节2818动力蓄电池标称总能量数据分辨率：0.1kW/位，0kW·h偏移量，数据范围：0~1000kW·h必须项72字节2819最高允许充电总电压数据分辨率：0.01V/位，0V偏移量必须项91字节2820最高允许温度数据分辨率：1℃/位，-50℃偏移量，数据范围：-50℃~200℃必须项102字节2821整车动力蓄电池荷电状态数据分辨率：0.1%/位，0%偏移量，数据范围：0~100%必须项122字节2822整车动力蓄电池当前电池电压数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项充电参数配置报文充电报文解析时间同步信息报文（CTS）

时间同步信息是充电参数配置配置阶段由充电机发送给BMS的，用于与BMS时间同步。PGN1792报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项17字节2823年/月/日/时/分/秒可选项充电参数配置报文充电报文解析例如CTS报文ID：1807F456帧数据：36111218062020，依据表6-10，由高字节至低字节解读为2020年6月18日12时11分36秒。充电参数配置报文充电报文解析最大输出能力报文（CML）最大输出能力报文CML是充电机发送给BMS的，用来告知充电输出电压和电流的能力，以便估算剩余充电时间。PGN2048报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节2824最高输出电压（V）数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项32字节2825最低输出电压（V）数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项52字节2826最大输出电流（A）数据分辨率：0.1A/位，-400A偏移量必须项72字节2827最小输出电流（A）数据分辨率：0.1A/位，-400A偏移量必须项充电参数配置报文充电报文解析例如CML报文ID：1808F456帧数据：8813D007480D640F，依据表6-11：①“8813”读作“1388”，转换成十进制为5000，最高输出电压=5000×0.1+0=500V②“D307”读作“07D3”，转换成十进制为2000，最低输出电压=2000×0.1+0=200V③“480D”读作“0D48”，转换成十进制为3400，最大输出电流=3400×0.1－400=﹣60A④“640F”读作“0F64”，转换成十进制为3940，最小输出电流=3940×0.1－400=﹣6A充电参数配置报文充电报文解析充电机准备就绪报文（BRO）此报文是BMS发送给充电机充电准备就绪报文，让充电机确认BMS已经准备充电。PGN2304报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节2829BMS是否充电准备好（＜0×00＞：=BMS未做好充电准备；＜0×AA＞：=BMS完成充电准备；＜0×FF＞：=无效必须项充电参数配置报文充电报文解析充电机输出准备就绪报文（CRO）此报文是充电机发送给BMS充电准备就绪报文，让BMS确认充电机已经准备输出。PGN2560报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节2830充电机是否充电准备好（＜0×00＞：=充电机未做好充电准备；＜0×AA＞：=充电机完成充电准备；＜0×FF＞：=无效必须项充电阶段报文充电报文解析在充电阶段，充电机和BMS相互发送各自的充电状态，充电机根据电池充电需求调整充电电压和充电电流保证充电过程正常进行。电池充电需求报文（BCL）

充电机根据BMS发送来的电池充电需求调整充电电压和充电电流，确保充电过程正常进行。如果充电机在1s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机立即结束充电。

当BCL报文中的充电需求大于充电机最大输出电流时，充电机按照最大输出能力输出；当BCL报文中充电电流小于充电机最大输出能力时，按照报文中请求电流输出；当BCL报文中需求为0，充电机按最小输出能力输出。PGN4096报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节3072电压需求（V）数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项32字节3073电流需求（A）数据分辨率：0.1A/位，﹣400A偏移量必须项51字节3074充电模式（0×01：恒压充电；0×02：恒流充电）必须项充电阶段报文充电报文解析例如BCL报文ID：181056F4，帧数据：600EDE0D02充电阶段报文充电报文解析电池充电总状态报文（BCS）BMS让充电机监视充电过程中电池组充电电压、充电电流等充电状态，如果5s内充电机没有收到BCS报文，即为超时错误，充电机立即结束充电。PGN4352报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节3075充电电压测量值（V）数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项32字节3076充电电流测量值（A）数据分辨率：0.1A/位，﹣400A偏移量必须项52字节3077最高单体动力蓄电池电压及其组号（1—12位：最高单体动力蓄电池电压，数据分辨率：0.01V/位，0V偏移量；数据范围：0~24V；13—16位：最高单体动力蓄电池电压所在组号，数据分辨率：1/位，0偏移量；数据范围：0~15）必须项71字节3078当前荷电状态SOS（%）数据分辨率：1%/位，0%偏移量；数据范围：0~100%必须项82字节3079估算剩余充电时间（min）当BMS以实际电流为准进行测算的剩余时间超过600min，按600min发送。数据分辨率：1min/位，0min偏移量，数据范围：0~600min必须项充电阶段报文充电报文解析充电机充电状态报文（CCS）充电机让BMS监视其当前输出的充电电流、电压值等信息。如1s内BMS没有收到CCS报文，即为超时错误，BMS立即停止充电。PGN4608报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项12字节3081电压输出值（V）数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量必须项32字节3082电流输出值（A）数据分辨率：0.1A/位，﹣400A偏移量必须项52字节3083累计充电时间，数据分辨率：1min/位，0min偏移量；数据范围：0~600min必须项7.12位3929充电允许（＜00＞：=暂停；＜01＞：=允许）必须项充电阶段报文充电报文解析如CCS报文ID：1812F456帧数据：320DE20D0000FD充电阶段报文充电报文解析动力蓄电池状态信息报文（BSM）

BSM报文是充电阶段BMS发送给充电机的动力蓄电池状态信息。报文所载内容中部分也用于桩端工控屏显示实时数据。PGN4864报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节3085最高单体动力蓄电池电压所在编号（V）数据分辨率：1/位，1偏移量，数据范围：1~256必须项21字节3086最高动力蓄电池温度，数据分辨率：1℃/位，﹣50℃偏移量，数据范围：﹣50℃~200℃必须项31字节3087最高温度检测点编号，数据分辨率：1/位，1偏移量；数据范围：1~128必须项41字节3088最低动力蓄电池温度，数据分辨率：1℃/位，﹣50℃偏移量，数据范围：﹣50℃~200℃必须项51字节3089最低动力蓄电池温度检测点编号，数据分辨率：1/位，1偏移量；数据范围：1~128必须项充电阶段报文充电报文解析动力蓄电池状态信息报文（BSM）起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项6.12位3090单体动力蓄电池电压过高/过低（＜00＞：=正常；＜01＞：=过高；＜10＞：=过低）必须项6.32位3091整车动力蓄电池荷电状态SOC过高/过低（＜00＞：=正常；＜01＞：=过高；＜10＞：=过低）必须项6.52位3092动力蓄电池充电过电流（＜00＞：=正常；＜01＞：=过流；＜10＞：=不可信状态）必须项6.72位3093动力蓄电池温度过高（＜00＞：=正常；＜01＞：=过高；＜10＞：=不可信状态）必须项7.12位3094动力蓄电池绝缘状态（＜00＞：=正常；＜01＞：=不正常；＜10＞：=不可信状态）必须项7.32位3095动力蓄电池组输出连接器连接状态（＜00＞：=正常；＜01＞：=不正常；＜10＞：=不可信状态）必须项7.52位3096充电允许（＜00＞：=禁止；＜01＞：=允许）必须项充电阶段报文充电报文解析例如BSM报文ID：181356F4帧数据：515201510200D0充电阶段报文充电报文解析BMS中止报文（BST）BMS发送BST报文给充电机，BMS中止充电以及中止充电的原因。PGN6400报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节3511BMS中止充电原因必须项22字节3512BMS中止充电故障原因必须项41字节3513BMS中止充电错误原因必须项充电阶段报文充电报文解析BMS中止报文（BST）例如BST报文ID：101956F4帧数据：100000F0。10

0000

F0

依据PGN6400报文，①BMS充电终止原因，“10”转换成二进制为“00010000”，从右至左依次为：“00”即未达到SOC目标值；“00”即未达到总电压设定值；“01”即达到单体电压设定值；“00”即充电机主动中止正常。②BMS中止充电故障原因，“0000”转换成二进制为“0000000000000000”，无故障。③BMS中之错误原因，“F0”转换成二进制为“11110000”，从右至左依次为：“00”即电流正常，“00”电压正常。充电阶段报文充电报文解析充电机中止充电（CST）报文充电机发送CST报文给BMS，充电机结束充电以及结束充电原因。PGN6656报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节3521充电机中止充电原因必须项22字节3522充电机中止充电故障原因必须项41字节3523充电机中止充电错误原因必须项充电结束阶段报文充电报文解析

在充电结束阶段，BMS向充电机发送整个充电过程中的充电统计数据，充电机收到统计数据后，向BMS发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等信息，最后停止低压辅助电源的输出。BMS统计数据报文（BSD）

该报文是让充电机确认BMS对于本次充电过程的充电统计数据，PGN7168报文格式如下表所示。起始字节或位长度SPNSPN定义发送选项11字节3601中止荷点状态SOC（%）数据分辨率：