《T CPSS 1011-2020-锂离子电池模块信息接口技术规范》

ICS号29.220

中国标准文献分类号F19

团体标准

T/CPSS1011－2020

锂离子电池模块信息接口技术规范

Thetechnicalspecificationofinformationinterfacefor

lithiumionbatterymodule

2020-08-25发布2020-09-01实施

中国电源学会发布

T/CPSS1011—2020

锂离子电池模块信息接口技术规范

1范围

本标准规定了锂离子电池模块信息接口的术语和定义、功能要求、技术要求、试验方法、检验规则。

本标准适用于集成了电池模块管理单元的锂离子电池模块。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是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。

GB4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T17178.1—1997信息技术开放系统互联一致性测试方法和框架第1部分：基本概念

GB/T19596—2017电动汽车术语

GB/T34014—2017汽车动力蓄电池编码规则

QC/T29106汽车电线束技术条件

ISO11898-1:2015Roadvehicles-Controllerareanetwork(CAN)Part1:Datalinklayerandphysical

signalling

SAEJ1939-11:2016SerialControlandCommunicationsHeavyDutyVehicleNetwork-Part11:Physical

Layer,250Kbps,TwistedShieldedPair

SAEJ1939-21:2018SerialControlandCommunicationsHeavyDutyVehicleNetwork-Part21:Datalink

layer

3术语和定义

GB/T19596—2017、GB/T34014—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电池模块batterymodule

封装在同一个壳体内，由一个以上单体电池串并联组合与电池模块管理单元及相关电气部件组成的

一个电池系统单元。

3.2

电池模块管理单元batterymodulemanagementunit

监测电池模块中电池的电压、温度及电池状态，并具有电池管理和通讯接口的电子单元。

3.3

电池模块信息接口batterymoduleinformationinterface

电池模块与外部连接的接口，包括电池模块的供电、通讯及控制接口等。

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T/CPSS1011—2020

3.4

电池模块信息码batterymoduleinformationcode

由一组一定信息含义的数字和英文字母表示电池模块主要属性和唯一性的标识代码。

4功能要求

4.1接口应满足通用性、易维护性要求。

4.2接口应具备电池模块必要信息的输入和输出通讯功能，包括电池模块信息码、规格信息、电压、

温度、SOC、SOH等信息。

4.3接口应具备通讯接口终端电阻配置功能。

4.4接口应具备电池模块管理单元的供电功能。

4.5接口宜预留控制输出功能，可用于控制风扇等外部设备。

5技术要求

5.1接口定义

应至少具备一路CAN通讯接口和一路电池模块管理单元的供电接口，参见附录A。

5.2接口要求

5.2.1接口供电要求

应满足电池模块管理单元的供电要求，支持5V或12V或24V或模块自身电压的供电。

5.2.2接口绝缘要求

在所应用系统的最大工作电压下，电池模块正负极与接口外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均应

不小于500Ω/V。

5.2.3接口耐压要求

在所应用系统的最大工作电压下，在电池模块正负极与接口外部裸露可导电部分之间施加相应的电

压，不应发生击穿或闪络现象。

5.2.4接口连接强度要求

接口连接后，端子与线束的连接应牢固，其最小拉力值应符合QC/T29106表2的规定。

5.2.5接口防护等级要求

接口连接后，至少应符合IP20的要求。

5.2.6接口标志要求

接口标志颜色与电池模块颜色应有显著区别。

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T/CPSS1011—2020

5.3接口信息要求

5.3.1电池模块信息码要求

电池模块信息码包括电池设计信息和生产信息，至少应包括电池生产厂家、电池类型、电池规格信

息、电池追溯信息、生产日期，应符合GB/T34014—2017要求。

5.3.2电池模块规格信息要求

电池模块规格信息主要包括：电池模块规格尺寸（mm）、电池模块质量（kg）、电池模块电池串

并联方式、电池模块额定容量（Ah）、电池模块标称电压（V）、电池模块额定功率（W）。

5.3.3电池模块运行信息要求

电池模块运行信息宜包含表1中所示的信息，具有对表1信息进行存储的功能。

表1电池模块运行信息

层级实时运行信息

模块编号、模块电压、模块电流、模块通讯状态、模块SOC、

电池模块模块SOH、模块SOE、模块SOP、模块累计充电时间、模块

累计放电时间、模块累计充电电量、模块累计放电电量

单体电压、单体温度、单体SOC、单体SOH、单体SOE、单

单体电池

体SOP、均衡状态信息

5.3.4电池模块故障信息要求

5.3.4.1电池模块应具有电池电压过高、电池电压过低、电池温度过高、电池温度过低、电池电压一

致性偏差大、电池温差大等故障信息的输出和存储功能。

5.3.4.2电池模块应具有电池电压、温度采集线断线故障信息的输出和存储功能。

5.3.4.3电池模块应具有通讯故障信息的判断和存储功能。

5.3.4.4电池模块宜具有自检功能，对其主要功能进行筛查和识别，对严重影响使用和安全的功能异

常给出告警，并把告警信息存储下来。

5.3.5电池模块信息接收

5.3.5.1通过信息接口可接收并存储电池模块电流信息和电流异常信息，正的电流值代表电池放电，

负的电流值代表电池充电。

5.3.5.2通过信息接口可接收电池均衡管理信息。

5.3.5.3通过信息接口可接收电池控制信息。

5.3.6通讯协议

电池模块管理单元与外部设备之间的通讯网络应采用CAN2.0B通讯协议，参见附录B。

6试验方法

6.1试验条件

试验应在温度为25℃±5℃、相对湿度为15%~90%、大气压力为86kPa~106kPa的环境中进行。

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T/CPSS1011—2020

6.2外观检测

在良好的光线条件下，用目测法检验电池模块信息接口的外观。

6.3绝缘性能试验

电池模块信息接口绝缘性能实验按照下列步骤进行：

a)电池模块初始化充电；

b)将电池模块的正、负极与外部装置断开；对不能承受绝缘电压试验的元件，测量前应将其短接

或拆除；

c)根据电池模块的应用系统，按表2选择合适电压等级的绝缘电阻测量仪进行测试，试验电压施

加部位应包括电池模块正极与接口外部裸露可导电部分之间和电池模块负极与接口外部裸露

可导电部分之间；

d)记录试验结果。

表2绝缘电阻测量仪电压等级

系统最大工作电压U绝缘电阻测试仪器的电压

VV

U＜500500

500≤U＜10001000

1000≤U＜15002500

6.4耐压性能试验

电池模块信息接口耐压性能实验按照下列步骤进行：

a)电池模块初始化充电；

b)将电池模块的电源断开，主电路的开关和控制设备应闭合或旁路；对半导体器件和不能承受规

定电压的元件，应将其断开或旁路；试验开始时施加的电压不应大于规定值的50%，然后在

几秒之内将试验电压平稳增加至规定的最大值并保持5s；

c)按下列条件试验：

1)试验电压施加部位应包括电池模块正极与接口外部裸露可导电部分之间和电池模块负极

与接口外部裸露可导电部分之间；

2)可采用交流电压或等于规定交流电压峰值的直流电压进行试验，交流或直流试验电压有效

值不应大于规定值的5%；

3)交流电源应具有足够的功率以维持试验电压，可不考虑漏电流，此试验电压应为正弦波，

且频率为45~62Hz；

4)试验电压值应按表3选取。

d)记录是否有击穿或闪络现象。

表3绝缘耐压试验电压

系统最大工作电压U试验电压-交流有效值试验电压-直流有效值

VVV

≤6010001415

60＜U≤30015002120

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表3（续）

系统最大工作电压U试验电压-交流有效值试验电压-直流有效值

VVV

300＜U≤69018902570

690＜U≤80020002830

800＜U≤100022003110

1000＜U≤150027003820

6.5接口连接强度试验

接口连接强度试验步骤：

a)试验设备：拉力试验机量程应根据需要确定，示值误差不大于±1%，样件夹具应匀速运动，夹

具移动速度为20mm/min~200mm/min的恒定值；

b)试验样件：在实际产品上取样，样件长度应保证固定到拉力试验机上的最小长度；

c)试验过程：将样件固定在拉力试验机夹具上，沿电线轴线方向施加拉力，记录将端子拉出过程

中的最大拉力示值。

试验结果应符合5.2.4的要求。

6.6接口防护等级试验

按照GB4208中的规定进行试验，结果应符合5.2.5的要求。

6.7通讯试验

6.7.1通讯可靠性试验

试验可在无载情况下进行，按照5.3.6的通讯协议，电池模块应能与外部进行通讯，验证其长期（24

h以上）通讯的可靠。

6.7.2通讯协议一致性测试

6.7.2.1通讯协议一致性测试总体要求

按照GB/T17178.1—1997标准进行一致性测试。

6.7.2.2测试报文时间误差要求

在通讯过程中按周期发送报文，同时接收对方报文，如果在超时时间内没有收到对方报文或没有收

到正确报文，即判定超时并发送错误报文，报文超时时间及周期时间误差要求见表4。

表4报文时间误差要求

参数标称值t误差范围

1s+0.2s

报文超时时间5s+0.5s

≥10s+3s

10ms±3ms

报文周期时间

≥50ms±(t×10%)ms

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T/CPSS1011—2020

6.7.2.3其他要求

通讯过程中，当前报文达到中止发送条件后，模块应在500ms内停止发送该报文。

7检验规则

如果所有试样在全部试验中都合格，试样视作符合本部分的要求；如果有一个试样在某一项试验中

不合格，该项目试验及对其试验结果可能已发生影响的前项或前几项试验应在另一组3个试样上重复进

行，复试时，所有这3个试样均应试验合格。

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附录A

（资料性附录）

接口定义

接口采用10端口的接口设计，各端口序号如表A.1所示，各端口说明见表A.2。

表A.1接口序号

12345

678910

表A.2接口各端口说明

端口序号端口缩写作用备注

1CANRA两个端口短接时接入终端电阻，断开两个端口

CAN终端电阻配置

6CANRB的连接则不接入终端电阻

2CANH连接至内部CAN通讯高端

内部CAN通讯

7CANL连接至内部CAN通讯低端

3NC预留

8CAN_GNDCAN屏蔽地

4DO+干接点正端

9DO-干接点负端

5PS+接至外部输入电源正极

供电电源输入

10PS-接至外部输入电源负极

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附录B

（资料性附录）

电池模块管理单元信息通讯协议

B.1物理层

通讯物理层应符合ISO11898-1:2015、SAEJ1939-11:2016中关于物理层的规定，与外部设备之间

的通讯速率宜采用250kbit/s。

B.2数据链路层

B.2.1帧格式

应使用CAN扩展帧的29位标识符，具体每个位分配的相应定义应符合SAEJ1939-21:2018中的相关

规定。

B.2.2协议数据单元（PDU）

每个CAN数据帧包含一个单一的协议数据单元（PDU），见图B.1。协议数据单元由7部分组成，分

别是优先权、保留位、数据页、PDU，特定PDU、源地址和数据域。

图B.1

数据格式要求：

a)P为优先级：从最高0设置到最低7。

b)R为保留位：备今后开发使用，设为0。

c)DP为数据页：用来选择参数组描述的辅助页，设为0。

d)PF为PDU格式：用来确定PDU的格式，以及数据段对应的参数组编号。

e)PS为特定PDU格式：PS值取决于PDU格式，采用PDU1格式，PS值为目标地址。

f)SA为源地址：发送此报文的源地址。

g)DATA为数据段：若给定参数组数据长度≤8字节，可使用数据域全部的8字节；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讯，应遵循SAEJ1939-21:2018中消息传输的规定；对于多

帧报文，报文周期为整个数据包的发送周期。

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T/CPSS1011—2020

B.2.3地址的分配

通讯地址用于保证信息标识符的唯一性以及表明信息的来源。与电池模块相连的设备一般有BMS

主控模块和上位机系统，其地址分配分别见表B.1。

表B.1地址分配表

装置首选地址

BMS主控模块245（F5H）

电池模块1128（80H）

电池模块2129（81H）

......

电池模块60187（BBH）

上位机244（F4H）

广播命令254（FEH）

B.2.4信息类型

CAN总线技术规范支持五种类型的信息，分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。具体定

义应遵循SAEJ1939-21:2018中信息类型的规定。

B.3通讯协议内容

B.3.1查询协议内容

查询协议内容见表B.2~表B.4。

表B.2查询命令码说明表

查询命令码含义数据长度备注

0x01厂商代码+产品类型代码+电池类型代码+规格代码7字节

0x02追溯信息代码7字节

应符合GB/T34014

0x03生产日期代码3字节

—2017要求

0x04序列号7字节

0x05梯次利用代码2字节

0x06电池模块长、宽、高6字节单位：mm

0x07电池模块重量2字节单位：kg

0x08电池串联信息+电池并联信息4字节

0x09电池模块额定容量+额定电压+额定功率6字节单位：Ah、V、W

0x11电池模块单体电压信息-

0x12电池模块单体温度信息-

参见B.3.2内容。

0x13电池模块单体SOC信息-

0x14电池模块单体SOH信息-

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表B.2（续）

查询命令码含义数据长度备注

0x15电池模块单体SOE信息-

0x16电池模块单体SOP信息-

0x17电池模块信息1-

0x18电池模块信息2-参见B.3.2内容。

0x19电池模块信息3-

0x20电池模块故障信息-

0x21电池模块均衡信息-

0xFF无效

表B.3电池模块信息查询报文

报文内容电池模块信息查询

发送方（SA）其他设备节点报文间隔--

接收方（PS）电池模块

功能码（PF）0x01

字节位76543210备注

第0字节查询命令码必须

第1字节系统平均电压高字节实际值=物理值/1000

第2字节系统平均电压低字节物理值单位：mV

第3字节系统电流高字节实际值=(物理值-16000)/10

报文本体

第4字节系统电流低字节物理值单位：0.1A，偏移量16000

第5字节0xFF-

第6字节0xFF-

第7字节0xFF-

表B.4电池模块信息反馈报文

报文内容电池模块信息反馈

发送方（SA）电池模块报文间隔--

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x02

字节位76543210备注

第0字节查询命令码必须

第1字节查询数据1-

报文本体第2字节查询数据2-

第3字节查询数据3-

第4字节查询数据4-

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表B.4（续）

报文内容电池模块信息反馈

第5字节查询数据5-

报文本体第6字节查询数据6-

第7字节查询数据7-

B.3.2周期发送协议内容

以下报文(表B.5~表B.15)可周期发送，也可以采用数据查询协议查询。

表B.5报文1

报文内容电池模块单体电压信息

发送方（SA）电池模块报文间隔200ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x11

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节单体电池电压起始节号N实际值=物理值×3

第2字节第N节单体电池电压高字节

第3字节第N节单体电池电压低字节

报文本体

第4字节第N+1节单体电池电压高字节实际值=物理值/1000物理值单位：mV

第5字节第N+1节单体电池电压低字节异常值：0xFEFE；无效值：0xFFFF

第6字节第N+2节单体电池电压高字节

第7字节第N+2节单体电池电压低字节

表B.6报文2

报文内容电池模块单体温度信息

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x12

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节单体温度起始节号N实际值=物理值×5

第2字节第N节单体温度

第3字节第N+1节单体温度

报文本体

第4字节第N+2节单体温度实际值=物理值-40物理值单位：℃

第5字节第N+3节单体温度异常值：0xFE；无效值：0xFF

第6字节第N+4节单体温度

第7字节第N+5节单体温度

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T/CPSS1011—2020

表B.7报文3

报文内容电池模块单体SOC信息

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x13

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节单体SOC起始节号N实际值=物理值×5

第2字节第N节单体SOC

第3字节第N+1节单体SOC

报文本体

第4字节第N+2节单体SOC

实际值=物理值单位：%

第5字节第N+3节单体SOC

第6字节第N+4节单体SOC

第7字节第N+5节单体SOC

表B.8报文4

报文内容电池模块单体SOH信息

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x14

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节单体SOH起始节号N实际值=物理值×5

第2字节第N节单体SOH

第3字节第N+1节单体SOH

报文本体

第4字节第N+2节单体SOH

实际值=物理值单位：%

第5字节第N+3节单体SOH

第6字节第N+4节单体SOH

第7字节第N+5节单体SOH

表B.9报文5

报文内容电池模块单体SOE信息

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x15

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

报文本体第1字节单体SOE起始节号N实际值=物理值×5

第2字节第N节单体SOE实际值=物理值单位：%

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T/CPSS1011—2020

表B.9（续）

报文内容电池模块单体SOE信息

第3字节第N+1节单体SOE

第4字节第N+2节单体SOE

报文本体第5字节第N+3节单体SOE实际值=物理值单位：%

第6字节第N+4节单体SOE

第7字节第N+5节单体SOE

表B.10报文6

报文内容电池模块单体SOP信息

发送方（SA）电池模块报文间隔200ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x16

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节单体SOP起始节号N实际值=物理值×3

第2字节第N节单体SOP高字节

第3字节第N节单体SOP低字节

报文本体

第4字节第N+1节单体SOP高字节

实际值=物理值×0.1单位：kW

第5字节第N+1节单体SOP低字节

第6字节第N+2节单体SOP高字节

第7字节第N+2节单体SOP低字节

表B.11报文7

报文内容电池模块信息1

发送方（SA）电池模块报文间隔200ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x17

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节电池模块总电压高字节实际值=物理值/1000

第2字节电池模块总电压低字节物理值单位：mV

第3字节电池模块SOC

报文本体

第4字节电池模块SOH实际值=物理值单位：%

第5字节电池模块SOE

第6字节电池模块SOP高字节

实际值=物理值×0.1单位：kW

第7字节电池模块SOP低字节

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T/CPSS1011—2020

表B.12报文8

报文内容电池模块信息2

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x18

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节累计充电时间高字节

第2字节累计充电时间

第3字节累计充电时间低字节实际值=物理值

报文本体

第4字节累计放电时间高字节物理值单位：min

第5字节累计放电时间

第6字节累计放电时间低字节

第7字节保留

表B.13报文9

报文内容电池模块信息3

发送方（SA）电池模块报文间隔500ms/查询

接收方（PS）其他设备节点

功能码（PF）0x19

字节位76543210备注

第0字节电池模块号实际值=物理值

第1字节累计充电容量高字节

第2字节累计充电容量

第3字节累计充电容量低字节实际值=物理值/10

报文本体

第4字节累计放电容量高字节物理值单位：0.1Ah