纯电动商用车车载换电系统互换性 第 5 部分：车辆与电池系统的通信

纯电动商用车车载换电系统互换性第5部分：车辆与电池系统的通信1范围本文件规定了后背式换电的商用车与换电电池系统的通信要求、总线要求、报文分类的要求。本文件适用于后背式换电电池系统整体换电的N₂和N₃类纯电动车辆，其他形式换电车辆可参考使用。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面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。GB16735道路车辆车辆识别代号(VIN)GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T20234.1电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求GB/T20234.3电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口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/T32960.3电动汽车远程服务与管理系统技术规范第3部分：通信协议及数据格式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QC/T1201.1—2023纯电动商用车车载换电系统互换性第1部分：换电电气接口IS011898-1Roadvchiclcs-Controllerareanetwork(CAN)—Partl:Datalinklayerandphysicalsignaling道路车辆控制器局域网络(CAN)第1部分：数据链路层和物理ISO11898-2Roadvchicles—Controllerareanctwork(CAN)—Parn2:High-speedmediumac道路车辆控制器局域网络(CAN)第2部分：高速介质访问单元ISO11898-5Roadvchicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part5:High-speedmediumunitwithlow-powermode道路车辆控制器局域网络(CAN)第5部分：具有低功耗模式的高速介质访问单元ISO14229-1Roadvehicles—Unifieddiagnostic道路车辆统一诊断业务(UDS)第1部分：应用层ISO14229-3Roadvchicles—Unifieddiagnostieservics(UDS)—Pat3:UnifiedonCANimplementation(UDSonCAN)道路车辆统一诊断服务(UDS)第3部分：有关CAN实施的统一诊断服务(UDSonCAN)SO15765-4:2021Rondvehicles—DiagnosticcommunicationoverControllerAk(DoCAN)—Part4:Requirementsforcmissions-relatedsystems道路车辆控制器局域网络的诊断通信(DoCAN)第4部分：排放系统的要求GB/T27930—2015、GB/T38661界定的以及下列术语和定义适用于本文件。蓄电池管理系统batterymanagementsy监视动力蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等),可以为动力蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的系统。4缩略语下列缩略语适用于本文件。BTMS:电池热管理系统(BatteryThermalManagementSystem)SOC:荷电状态(StateOfCharge)UDS:统一诊断服务(UnifiedDiagnosticServices)SOH:电池健康状态(StateOfhealth)VCU:整车控制器(VehicleControlUnit)TBOX;远程信息处理控制器(TelematicsBOX)VIN:车辆识别代号(VehicleIdentificationNumber)ASCII:美国信息交换用标准代码(AmericanStandardCodeForInformationInterchange)CSC:电池监控单元(CellSupervisionSircuit)5车辆与电池系统的通信要求5.1.1BMS激活后，应在规定时间(由BMS硬件决定)内完成自检，并发出第一帧有效报文。5.1.2BMS在收到下电命令后，应在规定时间(由BMS硬件决定)内停发报文并完成体眠。5.1.3正电流值代表放电，负电流值代表充电。5.1.4终端电阻R阻值为1200,容差不应超过±5%。5.1.5BMS宜支持KeyON唤醒、充电唤醒、网洛管理报文唤醒等。5.2网络拓扑车辆与BMS的网络拓扑宜符合图1的架构：a)BMS至少支持2路CAN,分别为动力CAN、充电CAN,依据需求可拓展第3路诊断CAN,定义符合QC/T1201.1—2023中表1、表2的要求；b)BMS的充电CAN应符合GB/T27930的规定。3b)下电策略：BMS在收到整车控制器发出的下高压指令后，检测整车母线电流小于10A.依次断开主正继电器和主负继电器并上报继电器状态。BMS接收整车控制器的下低压指令或唤醒源消失持续10s,则进行信息并反馈状态信息，最后进入休眠状态。下电流程宜符合附录A的规定。c)紧急下电：BMS检测到极限过压、极限欠压、极限过温、火灾报警故障信息，应实现紧急下电。充电应符合GB/T27930—2015、GB/T18487.1、GB/T20234.1和GB/T20234.3的规定，充电流程宜符合附录A的规定。充电策略应符合如下规定：a)插入充电枪有效，唤醒整车相关控制器b)BMS检测到快充充电枪有效后发出充电连接信号。c)BMS对硬件自身状态等进行自检，上电唤醒后，BMS自检完成并判断自检无故障后发送自检正常状态信号；若自检失败进入Fault模式，上报自检故障、故障等级、故障码及最大允许充放电电流。d)继电器触点状态检测：1)若检测到负极、正极继电器或者加热继电器粘连。BMS发送继电器触点粘连故障，BMS上报故障等级、故障码及按照故障阀值表处理，进入Eror状态；2)若继电器无粘连故障，等待执行步骤e);3)若正极、负极继电器无粘连故障，且接收到整车端发送的上高压请求，BMS闭合总负、总正继电器。e)等待整车控制器发送允许充电指令，接收到整车发送允许充电后，BMS闭合快充继电器。f)BMS高压继电器闭合完毕，进入“准备就绪”模式，等待BMS与充电桩交互完毕，进入充电。换电系统互换时宜优先考虑电池热管理与整车热管理配置形式的一致性。BMS应实时监测电池管理系统是否存在故障，并将故障等级上报整车，整车控制器根据上报故障执行相应的故障处理策略。故障定义应符合如下要求：a)故障等级定义为1级故障、2级故障、3级故障，其中1级<2级<3级，3级为最高故障。b)不同故障等级对应的整车处理策略：1)1级故障：影响用户体验，仪表提示或不进行处理2)2级故障：影响整车性能，如限扭矩、限功率处理。3)3级故障：车辆功能丧失或存在安全隐患，如高压下电。BMS宜支持UDS诊断及本地、远程软件刷写，宜符合IS014229-1、IS014229-3、1S015765-4:2021的规定。诊断刷写应符合如下要求：a)UDS诊断宜参照IS015765-4:2021中10.2.3、10.5.3的规定：57.1电池基本信息7.1.1电池信息基本信息按照电压、电流、sOC、绝缘电阻、继电器信息、能量估算、换电信息、单体电压、单体温度、单体总数、电池制造信息、电池编码信息、BMS版本信息、网络管理进行信号分类。目的地址1BMS_BatTemVolINMain2348586278电池包负杨单线佰9BMS_BatfTemVolOutMaBMSBatTemVolOutMain目的地址12223242526272829211目的地址BMS_MainNegRelayWekde1分辨率：1分辨率：BMS_PreChgRelayWcld1分辨率：1分辨率：1分辨率；1分辨率；1分辨率；1分辨率：1分辨率：1分辨率：1分辨率：分辨率：1分辨率：11分辨率：BMS_HeatBTMSNotConn加热膜或BTMS继电器无法闭合1分辨率：1分辨率：目的地址12 3单次充电电量(充电枪插入)4 5BMS_BatTotalPmtEnyRc678目的地址12和未上锁同时出现)223444 5868788840～210988分辨率：8实际范围；表5换电连接、锁止及温度信息(续)目的地址BMS_ChgConTempDC2-8注：报文校验MessageChecksum的计算方法：Checksum=(Bytel+Byw2+Bye3+Byte4+Byie5+Byte6+Byte7+imessagecounter&0x0F+messaowbyte+messageIDmidlowbyle+messageIDmMessageChecksum=(Checksum>>6)&.0:03)+(Checksum>>3)+Checksum)&0x7.1.5单体电压要求。单体电压极值应符合表7的要求。表6单体电压目的地址1828分解名：3单体电池电压(VI)4单体电池电压(V2)5单体电池电压(V3)BMS-车辆目的地址1283BMS_MinCeIIVoltPack845BMS_MaxCelIVoliPack868一788的值)89的值)8规定。单体温度极值应符合表9的要求。目的地址18 2838分辨率：4858687888目的地址182838分辨率：48 表9单体温度极值(续)目的地址5电芯温度最大值所在CSC8 68 7电芯温度最小值所在CSC8单体总数信息应符合表10的要求目的地址1(电池监控单元数)82 3针)的总数目目的地址123表11电池制造信息(续)目的地址42547.1.9电池编码信息电池编码定义应符合GB/T34014的规定，电池编码信息应符合表12的要求。目的地址8283电池编码(SN)字符1(ASCII)84电池编码(SN)字符2(ASCII)85电池编码(SN)字符3(ASCII)86电池编码(SN)字符4(ASCII)87电池编码(SN)字符5(ASCII)8表12电池编码信息(续)目的地址8电池编码(SN)字符6(ASCII)89电池编码(SN)字符7(ASCII)8电池编码(SN)字符8(ASCII)8电池编码(SN)字符9(ASCII)8电池编码(SN)字符10(ASCII)8电池编码(SN)字符11(ASCII)8电池编码(SN)字符12(ASCII)8电池编码(SN)字符13(ASCII)8电池编码(SN)字符14(ASCII)8电池编码(SN)字符15(ASCI)88电池编码(SN)字符17(ASCII)8电池编码(SN)字符18(ASCII)8电池编码(SN)字符19(ASCHI)8表12电池编码信息(续)目的地址电他编码(SN)字符20(ASCII)8电池编码(SN)字符21(ASCII)8电池编码(SN)字符22(ASCII)8电池编码(SN)字符23(ASCII)8电池编码(SN)字符24(ASCII)87.1.10BMS版本信息BMS的软硬件版本，及软件版本体现日期应符合表13的要求。目的地址181)当Byte0为1,Bytel为2.82数据长度：16bit8精度1,255;无本号为V001B002;8度1,255:无效38一4858应用层宜支持Autosar的网络管理，AUTOSAR网络管理报文结构宜符合表14的要求，网络管理的关联信号宜符合表15的要求。其中报文优先级为6,网络管理报文PGN为0xFFFA,ECU源地址的范围为0x00～0xFF。BMS的网络管理报文定义为0x18FFFAF3,具体信号定义应符合附录B02345目的地址182134他状态1586家自定义)7.2上、下电关联信号上、下电关联信号应符合表16的要求。主负继电器状态及故障、预充继电器状态及故障、主正继电器状态及故障、加热正继电器状态及故障信息、加热负继电器状态及故障信息应符合7.1.2的要求；电池故障等级信息应符合7.5的要求。目的地址1221320h⁰不充许表16上下电关联信号(续)目的地址4252627.3充电关联信号充电关联信号应符合表17的要求。主负继电器状态及故障、预充继电器状态及故障、主正继电器状态及故障、充正1继电器状态及故障、充正继电器2状态及故障、充负1继电器状态及故障、充负2继电器状态及故障信号应符合7.1.2的要求；电池故障等级信息应符合7.5的要求。目的地址1值(脉冲)2(脉冲)345362表17充电关联信号(续)信号长度源地址--目的地址7383(未连接)口连接)口连接)928888热管理的关联信号应符合表18的要求。信号长度源地址-目的地址1222表18热管理关联信号(续)址一目的地址3242586728292BTMS_BantPackinCoolT出水温度(机组到电池)8BTMsBunPshouiCoolT回水温度(电池到机组)86自定义2目的地址122BMS_BanPakVolHighFa23BMS_BatPackVolLowFa242526203:三级严重故障7BMS_BatiCellVolHighFa28292222表19故障信息(续)目的地址2分辨率：21111111BMS_BamtEqualizatio11分辨率：BMS_BranchCircuitDifF211表19故障信息(续)目的地址BMS_ChgCircuiOverLim2187.6诊断刷写时间信息宜符合表20的要求。表20时间信息目的地址1秒8 2分8 384月85日8687.7VIN关联信号VIN编码定义应符合GB16735的规定，信号应符合表21的要求目的地址182(ASCI码)8分辨率：384vCu_VINCode3_10_17(ASCI码)85VCU_VINCodo4_11(ASCI码)86(ASCI码)8分辨率：7VCU_VINCode6_13(ASCI码)888险的是是图A.2高压上电高压上电是是酮A.3高低压下电BMS完成低压上电或高压上电后，等待车辆高压下电或低压下电指令，配合车辆完成高压卸载主动放电等功能，并进行部件存档及休眠。典型的高低压下电工作状态转换如图A.3所示。是(规范性)B.1信号定义起始字节应为Byte0,起始位应为bit0。PR600信号定义见7.1.1中表2;电池包允许最大回充电电流值(脉冲)电池包允许最大放电电流值(脉冲)PR600BMS_BatTenmVolINMainBMS_BattBusVoJOutMainB.4报文名称：电压信息(B2V_ST8)。报文ID:0x1888D0F3。周期型报文，应符合表B.3的要求。PR600BMSBattTcmVolOutMainBMS_BatTernVolOuiMainB.5报文名称：继电器信息(B2V_ST0)。报文ID:0x1880DOF3。周期型报文，应符合表B.4的要求。PR600BMS_MainNegRelayWeldeBMS_MainPosRebyWclded统中的第几个。需要整车告知)BMS_ChgCircuiOverLimt表B.4继电器信息(续)BMSHeatBTMSConnNotOpen加热正继电器无法闭合故障BMS_PreChgRelayWelded 电池系统故障码B.6报文名称：电池故障信息(B2V_ST1)。报文D:0x881D0F3。周期型报文，应符合表B.5PR600x00B.B6te6XOR1snelBMS_BattEqualizationBMS_B2V_ST2AliveCounPACK欠压报警BMS_BatPackVolHighFBMS_BattCelIVoILowFBMS_BatCelIVoIHighF充电电流过大报警表B.5电池故障信息(续)BMS_BranchCircuitDifFB.7报文名称：单体电压信息(BMS_CellVoltData)。报文ID:0x18CID0F3。周期型报文，应符合表B.6的要求。PR600单体电池电压(Vi)单体电池电压(V2)单体电池电压(V3)B.8报文名称：单体电压最大值(B2V_ST5)。报文ID:0x1885D0F3。周期型报文，应符合表B.7PR600BMSMaxCelIVoltPack B.9报文名称：单体电压最小值(B2V_ST6)。报文ID:0x1886D0F3。周期型报文，应符合表B.8PR600电芯电压最小值所在CSC内单体编号BMS_MinCelIVoltPack电芯电压最小值所在CSC编号B.10报文名称：单体温度信息(BMS_CellTempData)。报文ID:0x18C2D0F3。周期型报文，应符合表B.9的要求。PR600帧序号温度探什1对应的温度值温度探针6对应的温度值B.11报文名称：单体温度最值(B2V_ST4)。报文ID:0x1884D0F3。周期型报文，应符合表B.10PR600电芯温度最大值所在CSC编号电芯温度最大值所在CSC内温度探针编号电芯温度最小值所在CSC编号电芯温度最小值所在CSC内温度探针编号PR600电池厂家电池编码长度电池编码(SN)字符1(ASCI)电池编码(SN)字符2(ASCII)电池编码(SN)字符3(ASCI)电池编码(SN)字符4(ASCII)电池编码(SN)字符5(ASCn)B.13报文名称：电池编码信息2(B2V_SysCodPR600Byte0-BytelXORBye2XORByXORByte4XORByte5XORB表B.12电池编码信息2(续)电池编码(SN)字符6(ASCI)电池编码(SN)字符7(ASCII)电池编码(SN)字符8(ASCII)电池编码(SN)字符9(ASCI)电池编码(SN)字符10(ASCI)电池编码(SN)字符11(ASCII)电池编码(SN)字符12(ASCI)B.14报文名称：电池编码信息3(B2V_SysCode3)。报文ID:0x18E3D0F3。周期型报文，应符合表B.13的要求。PR600电池编码(SN)字符13(ASCII)电池编码(SN)字符14(ASC)电池编码(SN)字符15(ASCII)电池编码(SN)字符16(ASCI)电池编码(SN)字符17(ASCI)电池编码(SN)字符18(ASCII电池编码(SN)字符19(ASCI)B.15报文名称：电池编码信息4(B2V_SysCode4)。报文ID:0x18E4D0F3。周期型报文，应符合表B.14的要求。PR600分辨率：1电池编码(SN)字符20(ASCII)电池编码(SN)字符21(ASCII)电池编码(SN)字符22(ASCI)电池编码(SN)字符23(ASCII)电池编码(SN)字符24(ASCII)B.16报文名称：电池单体信息(B2V_BattInfo2)。报文ID:0x18E6D0F3。周期型报文，应符合PR600电池系统中CSC总的数目(电池监控单元数)PACK中单体电芯的总数目PACK中电芯温度点(探针)的总数目单体平台电压(非实时变化的值)单体可用最低电压(非实时变化的值)单体可用最高电压(非实时变化的值)B.17报文名称：电池制造信息(B2V_BattInfo)。报文ID:0x18E5D0F3。周期型报文，应符合表PR600 B.18报文名称：高压下电请求(BMS_CutoffHVReg)。报文ID:0x1801D0F3。周期型报文，应表B.17高压下电请求PR6001B.19报文名称：电池累计充放电能量信息(BMS_BattTotalEny)。报文ID:0x18FID0F3。周期型PR600B.20报文名称：电池累计充电量信息(BMS_BatTotalChgEny)。报文ID:0x18F2D0F3。周期型PR000BMS_BarToualPmtEnyReBMS_BattTotalChangStachgB.21报文名称：电池累计插枪充电量信息(BMS_BattTotalDCDCChgEny)。报文ID:0x18F3D0F3。周期型报文，应符合表B.20的要求PR600BMsHatToalpCDCchgīnyByte4- B.22报文名称：电池单次电量信息(BMS_BattSTEnylnfor)。报文ID:0x18F4D0F3。周期型报文应符合表B.21的要求。PR600单次充电电量(充电检活入)单次充电电量(制动能量回收)B.23报文名称：电池换电信息(BMS_BattChangelnfor)。报文ID:0x18F5D0F3。周期型报文PR60