QCT 1204.5-2024《純電動乘用車車載換電系統(tǒng)互換性 第5部分：車輛與電池包的通信》

ICS43.040CCST36QCCompatibilityofon-boardbatteryswapsystemforbatteryelectricpassengervehicles—Part5:Communicationbetweenelectricvehicleandbatterypack 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4總則 5網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?6整車與BMS網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)鋱笪母袷郊耙?附錄A（資料性）網(wǎng)絡(luò)管理報文格式 17QC/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是QC/TXXXXX《純電動乘用車車載換電系統(tǒng)互換性》的第5部分：車輛與電池包的通信，其他以下4部分：——第1部分：換電電氣接口；——第2部分：換電冷卻接口；——第3部分：換電機構(gòu)；——第4部分：換電電池包。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC114）提出并歸口。本文件起草單位：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、蔚來汽車科技（安徽）有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、奧動新能源汽車科技有限公司、北京新能源汽車股份有限公司、上海汽車集團(tuán)股份有限公司創(chuàng)新研究開發(fā)院、合肥國軒高科動力能源有限公司、浙江吉智新能源汽車科技有限公司、時代電服科技有限公司、杭州鴻途智慧能源技術(shù)有限公司、上海捷能智電新能源科技有限公司、中汽研新能源汽車檢驗中心（天津）有限公司、比亞迪汽車工業(yè)有限公司、上海啟源芯動力科技有限公司、北京勝能能源科技有限公司。本文件主要起草人：鄭天雷、王芳、高一峰、張凱、袁文靜、曹冬冬、曾士哲、李攀、胡攀攀、汪國康、周宇、徐斌、郭丕清、王鋒、李玉軍、李洋、張寶強、吳冠軍、張珺、劉麗芳、文超。QC/TXXXXX—XXXX引言電動汽車換電模式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、市場化階段，亟需標(biāo)準(zhǔn)支撐與引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展，換電安全性和換電兼容性成為現(xiàn)階段標(biāo)準(zhǔn)化主要工作目標(biāo)。在換電安全性標(biāo)準(zhǔn)方面，已經(jīng)發(fā)布了GB/T40032《電動汽車換電安全要求》。換電兼容性標(biāo)準(zhǔn)體系劃分為兩個系列，一是車載換電系統(tǒng)互換性系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定具體接口、電池包結(jié)構(gòu)尺寸等軟硬件要求，用于實現(xiàn)微觀部件的互換性，如電池包的互換；二是換電通用平臺系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了車輛外廓尺寸、最大總質(zhì)量等內(nèi)容，用于實現(xiàn)車輛、電池包和換電站在軟硬件宏觀層面上的兼容換電，滿足行業(yè)的共享換電需求。QC/TXXXXX《純電動乘用車車載換電系統(tǒng)互換性》擬由五個部分組成：——第1部分：換電電氣接口。規(guī)定電氣接口的型式、結(jié)構(gòu)和尺寸?！?部分：換電冷卻接口。規(guī)定冷卻接口的型式、結(jié)構(gòu)和尺寸?！?部分：換電機構(gòu)。規(guī)定機構(gòu)的型式、結(jié)構(gòu)和尺寸?！?部分：換電電池包。規(guī)定電池包的外廓型式、結(jié)構(gòu)和尺寸?！?部分：車輛與電池包的通信。規(guī)定車輛與電池包必要的通信參數(shù)要求和通信協(xié)議報文。1QC/TXXXXX—XXXX純電動乘用車車載換電系統(tǒng)互換性第5部分：車輛與電池包的通信本文件規(guī)定了純電動乘用車換電車輛與電池包之間的通信規(guī)則及要求。本文件適用于純電動乘用車車載換電系統(tǒng)中車輛與電池包的通信。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19596電動汽車術(shù)語GB/T32960電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T34014汽車動力蓄電池編碼規(guī)則GB/T38661—2020電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件ISO14229道路車輛通用診斷服務(wù)[Roadvehicles—Unifieddiagnosticservices(UDS)]ISO15765道路車輛基于CAN網(wǎng)絡(luò)的診斷通信（DoCAN）[Roadvehicles—DiagnosticcommunicationoverControllerAreaNetwork(DoCAN)]3術(shù)語和定義GB/T19596界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1蓄電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem；BMS監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài)等)，可以為蓄電池提供通訊、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應(yīng)用設(shè)備通訊接口的系統(tǒng)。3.2幀frame組成一個完整信息的一系列數(shù)據(jù)位。3.3報文messages一個或多個具有相同參數(shù)組編號的“CAN/CANFD數(shù)據(jù)幀”。3.4傳輸協(xié)議transportprotocol為保證穩(wěn)定傳送數(shù)據(jù)供的一種機制。3.5可用能量availableenergy從當(dāng)前電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的能量。3.62QC/TXXXXX—XXXX絕緣阻值insulationresistance高壓系統(tǒng)對地的等效電阻值。3.7電子控制單元electroniccontrolunit；(ECU)電子控制單元，即車載電腦，由微機和外圍電路組成。3.8診斷故障代碼diagnostictroublecode；(DTC)一種用于識別故障類型、相關(guān)故障模式以及發(fā)生次數(shù)的4字節(jié)數(shù)值。3.9統(tǒng)一診斷服務(wù)unifieddiagnosticservices；(UDS)具備診斷功能的ECU控制器執(zhí)行統(tǒng)一的診斷服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。4總則4.1車輛與可換電電池包BMS之間通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用CAN2.0B/CANFD/無線通信協(xié)議。4.2車輛與可換電電池包BMS之間通信應(yīng)滿足UDS診斷協(xié)議。4.3可換電電池包BMS應(yīng)實現(xiàn)對高壓絕緣電阻的監(jiān)控和上報。4.4可換電電池包BMS應(yīng)實現(xiàn)對高壓互鎖狀態(tài)的監(jiān)控和上報。4.5具有電池?zé)峁芾砉δ艿目蓳Q電電池包BMS應(yīng)實現(xiàn)電池冷卻接口溫度監(jiān)控。4.6診斷服務(wù)參考標(biāo)準(zhǔn)ISO14229和ISO15765。5網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銪MS與整車控制器ECU組成的網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)湟妶D1。拓?fù)湟唬˙MS與整車ECU通信，整車ECU需配終端電阻）3QC/TXXXXX—XXXX拓?fù)涠ㄖ鰾MS在整車端，從BMS為換電電池包所包含控制器）圖1整車與BMS網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)?整車與BMS網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)鋱笪母袷郊耙?.1整車運行6.1.1整車喚醒整車通過發(fā)送特定的CAN信號/硬線信號喚醒BMS，整車通過CAN信號控制BMS喚醒模式和換電狀態(tài)，保證BMS正常工作。整車喚醒BMS報文見表1。表1整車喚醒BMS報文4QC/TXXXXX—XXXXBMS被喚醒后，應(yīng)反饋相關(guān)電池包或BMS狀態(tài)至整車。BMS反饋電池包信息見表2。表2BMS反饋電池包狀態(tài)報文BMS狀態(tài)6.1.2BMS喚醒整車BMS通過網(wǎng)絡(luò)管理報文，喚醒整車，用于電池故障告警，數(shù)據(jù)上傳等功能，BMS喚醒整車報文見表3。表3BMS喚醒整車報文6.1.3整車上下電整車請求BMS上高壓或下高壓通信要求見表4。表4整車請求BMS上高壓或下高壓報文5QC/TXXXXX—XXXX根據(jù)整車上下高壓請求，BMS反饋相應(yīng)高壓狀態(tài)至整車，通信格式見表5。表5電池包高壓狀態(tài)反饋報文2.HVoff6.1.4整車行駛過程6.1.4.1電池信息BMS應(yīng)發(fā)送單體電壓信息至整車，且需要發(fā)送同一時刻的單體電壓，電池單體電壓信息見表6。表6電池單體電壓信息BMS應(yīng)發(fā)送單體溫度信息至整車，應(yīng)發(fā)送同一時刻的電芯溫度，電池單體溫度信息見表7。表7電池單體溫度信息則當(dāng)前信息中ABC…代表6QC/TXXXXX—XXXXBMS應(yīng)發(fā)送最高最低單體電壓信息至整車，用于電池包狀態(tài)判斷，特征單體電壓信息見表8。表8特征單體電壓信息NumberNumberBMS應(yīng)發(fā)送最高最低單體溫度信息至整車，用于電池包狀態(tài)判斷，特征單體溫度信息見表9。表9特征單體溫度信息NumberNumber7QC/TXXXXX—XXXXBMS應(yīng)發(fā)送電池包總電壓和總電流信息至整車，用于狀態(tài)判斷等，電池包電壓電流信息見表10。表10電池包電壓電流信息BMS應(yīng)發(fā)送電池包狀態(tài)估計信息至整車，用于里程估算，信息顯示等功能，電池包狀態(tài)信息見表11。表11電池包狀態(tài)信息BMS應(yīng)實時計算動力電池放電功率限制，并發(fā)送至整車，電池包放電功率限制信息見表12。表12電池包放電功率限制8QC/TXXXXX—XXXXBMS應(yīng)實時計算動力電池充電功率限制，并發(fā)送至整車，電池包充電功率限制信息見表13。表13電池包充電功率限制BMS應(yīng)發(fā)送電池包相關(guān)額度信息至整車，用于電池包的匹配和識別，電池額定信息見表14。表14電池額定信息9QC/TXXXXX—XXXXBMS需上報電池包系統(tǒng)編碼（也可選擇通過UDS診斷功能進(jìn)行實現(xiàn)電池編碼規(guī)則應(yīng)符合GB/T34014的規(guī)定，電池國標(biāo)編碼報文格式見表15。表15電池國標(biāo)編碼BMS宜能夠檢測快換口溫度，快換口溫度狀態(tài)信息見表16。表16快換口信息6.1.4.2車輛信息整車應(yīng)發(fā)送車輛VIN碼，以及實時車速狀態(tài)和車輛里程詳細(xì)信息，車輛信息見表17。表17車輛信息整車應(yīng)發(fā)送實時時間至BMS，實時時間信息見表18。表18實時時間6.1.4.3故障告警整車應(yīng)發(fā)送車輛碰撞信息至BMS，用于整車狀態(tài)判斷，車輛碰撞信息見表19。表19車輛碰撞信息QC/TXXXXX—XXXXBMS應(yīng)發(fā)送相關(guān)電池包告警信息至整車，報警信息應(yīng)符合GB/T32960的規(guī)定，電池包告警信息見表表20電池包告警信息QC/TXXXXX—XXXX警QC/TXXXXX—XXXX2.Noerror注：該故障告警，主要針對拓?fù)湟?，拓?fù)涠收细婢癁橹鰾BMS應(yīng)檢測電池包熱失控狀態(tài)信息，并發(fā)送熱失控告警信息，電池包熱失控告警信息見表21。表21電池包熱失控告警3.Outofcontrol電池包熱失控告警信號有BMS需診斷電池包和整車絕緣狀態(tài)，并發(fā)送至整車，電池包絕緣告警信息見表22。表22電池包絕緣告警信息QC/TXXXXX—XXXX6.2整車充電6.2.1車輛充電狀態(tài)整車應(yīng)發(fā)送充電限制信息至BMS，用于充電狀態(tài)調(diào)整，車輛充電限制信息見表23。表23車輛充電限制信息6.2.2電池充電狀態(tài)BMS宜發(fā)送電池包充電狀態(tài)至整車，用于控制充電狀態(tài)，電池包充電信息見表24。表24電池包充電狀態(tài)QC/TXXXXX—XXXX6.2.3慢充控制BMS宜請求車載充電機使能，且請求相關(guān)電壓、電流命令，慢充狀態(tài)控制信息見表25。表25慢充狀態(tài)控制車載充電機反饋相關(guān)運行狀態(tài)至BMS，車載充電機狀態(tài)信息見表26。表26車載充電機狀態(tài)4.Un