电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议

编制说明

一、 制定背景和意义

电动汽车产业化现阶段面临的最大困难是技术的成熟度问题，要实现产业化，其前提必然是统一的标准和规范。为保证电动汽车充电设施的规范化和标准化，需制定电动汽车充电通信协议的标准，目前针对电动汽车的非车载充电通信协议国内外没有统一的标准。本标准的目的就是针对电动汽车非车载充电在行业内形成统一的标准，为建立标准化、规范化的电动汽车充电设施奠定良好的基础。

本标准由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会动力蓄电池及其应用工作组通讯协议标准起草组负责起草。

二、 制定原则

本标准的制定原则是立足国内，参考国际上在该领域的现有成果，结合中国的具体情况，本着科学、开放、适用和促进国内技术发展的原则，对电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议进行深入研究，制定出适合我国国情并且反应国内外电动汽车充电通信协议研究领域最新成果的标准。

三、 标准起草过程

1.2009 年3 月27 日，电动车辆分技术委员会电动汽车用动力蓄电池及其应用标准化工作组在天津召开了工作组首次会议。根据会上讨论意见，电动车辆分技术委员会秘书处走访了相关单位，综合各单位对该标准参与起草的申请情况和企业技术基础，确定了通讯协议标准起草组。

根据第一次工作组会议精神，标准起草工作组各成员单位按照分工进行了诸多富有成效的工作。标准起草工作组在广泛收集资料并深入研究的基础上形成了标准草案稿。

2.2009年8月17日，在天津召开标准讨论会，针对该标准草案进行了讨论，会后，对标准草稿进行了讨论和修改。

3.2009年9月，标准起草工作组在天津与日产（中国）投资有限公司与日本东京电力公司进行了技术交流，了解了目前国外标准制定情况。

4.2010年1月13—14日，在天津召开标准讨论会，会后，对标准草案进

行了修订。

5.2010年3月10日，形成标准征求意见稿。

四、 标准说明

1、标准内容总体概括

本标准共6章，1个规范性附录。本标准规定了电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议。本标准适用于电动汽车非车载充电。本标准的CAN 标识符为29位，通信波特率为250kbps，负的电流代表充电，正的电流代表放电。本标准的通信方式与车辆通信网络一致采用CAN通信方式，并已得到各方专家同意。

本标准目前没有对应的国家标准或国际标准。制定的过程中，通信协议的物理层、数据链路层和应用层参照了ISO 11898-1、SAE J1939-11和SAE J1939-21。

2、重点内容说明

a)物理层：物理层实现网络中BMS与充电机的电连接。BMS与充电机的通信使用独立于动力总成控制系统之外的CAN接口。采用本标准的物理层应符合国际标准ISO 11898-1、SAE J1939-11的规定。

b)数据链路层：本标准的数据链路层定义遵循ISO 11898-1 和SAE1939-21，将CAN数据帧中的协议数据单元分为优先级，保留位，数据页，PDU格式，特定PDU（可作为目标地址、组扩展或专用），源地址和数据域。

c)充电流程：本标准将整个充电过程分为四个阶段，包括：握手阶段、配置阶段、充电阶段和充电结束阶段。在各阶段，BMS或充电机如果在规定的时间内没有收到对方报文，即判定为超时，超时时间除特殊规定外，均为5s；当出现超时后，BMS或充电机发送错误报文，并进入错误处理状态。

d)标准内容更改：

1)本标准对术语与定义部分进行了修改，保留了帧、标识符、CAN数据帧、帧起始、帧结束、扩展帧和报文七个术语。

2)本标准将除充电阶段之外的其他阶段的超时时间设定为5s。

3)在握手阶段添加对低压辅助电源是否正常进行判断处理的操作。BMS 首先检测低压辅助电源是否正常，如果不正常，BMS向充电机发送错误报文，充电机应关闭低压辅助电源的输出；如果低压辅助电源正常，双方则在该阶段进行握手。

4)本标准中在充电阶段对BMS和充电机各自判定充电结束的条件进行重新定义，具体为：BMS根据充电过程是否正常、电池状态是否达到BMS自身设定的充电结束条件以及是否收到充电机中止充电报文来判断是否结束充电；充电机根据充电过程是否正常、是否达到人为设定的充电参数值以及是否收到BMS 中止充电报文来判断是否结束充电。

5)为了明确充电过程中各个阶段的错误原因，本标准中添加了BMS错误报文和充电机错误报文。