(正式版)QC∕T 1205.4-2024 純電動(dòng)乘用車(chē)換電通 用平臺(tái) 第4部分：電池包與設(shè)施的通信

ICS43.040CCST36QCAll-electricpassengervehiclepowerexchangeplatform-Part4:Communicabetweenbatterypackandfacilities2024-07-05發(fā)布2025-01-QC/T1205.4—2024 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總則 25網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?36物理層 47數(shù)據(jù)鏈路層 48報(bào)文格式和內(nèi)容 4QC/T1205.4—2024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/T2024X《純電動(dòng)乘用車(chē)換電通用平臺(tái)》的第4部分：電池包與設(shè)施的通信，其他以下3部分：——第1部分：車(chē)輛；——第2部分：電池包；——第3部分：車(chē)輛與設(shè)施的通信。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC114）提出并歸口。本文件起草單位：蔚來(lái)汽車(chē)科技（安徽）有限公司、中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司、奧動(dòng)新能源汽車(chē)科技有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司、北京新能源汽車(chē)股份有限公司、浙江吉智新能源汽車(chē)科技有限公司、中汽研新能源汽車(chē)檢驗(yàn)中心（天津）有限公司、上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司創(chuàng)新研究開(kāi)發(fā)院、時(shí)代電服科技有限公司、北京勝能能源科技有限公司、上海捷能智電新能源科技有限公司、比亞迪汽車(chē)工業(yè)有限公司、深圳供電局有限公司、杭州鴻途智慧能源技術(shù)有限公司、上海啟源芯動(dòng)力科技有限公司。本文件主要起草人：劉財(cái)志、劉桂彬、王芳、陸文成、曹冬冬、張凱、胡攀攀、曾士哲、張志祥、王春超、徐斌、王凱、張寶強(qiáng)、汪國(guó)康、張珺、吳冠軍、侯艷麗、王鋒、高一峰、何山、羅浩亮、蔣園媛。QC/T1205.4—2024引言電動(dòng)汽車(chē)換電模式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)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(dòng)汽車(chē)換電安全要求》。換電兼容性標(biāo)準(zhǔn)體系劃分為兩個(gè)系列，一是車(chē)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(shí)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(tái)系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了車(chē)輛外廓尺寸、最大總質(zhì)量等內(nèi)容，用于實(shí)現(xiàn)車(chē)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?yè)Q電需求。QC/T2024X《純電動(dòng)乘用車(chē)換電通用平臺(tái)》擬由四個(gè)部分組成：——第1部分：車(chē)輛。規(guī)定車(chē)輛外廓尺寸、離地間隙、最大總質(zhì)量、軸距、輪距等?！?部分：電池包。規(guī)定電池包在車(chē)輛上的安裝方位、接口和機(jī)構(gòu)在電池包上的安裝位置、電池包質(zhì)量、母線電壓、充放電最大電流、控制電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。——第3部分：車(chē)輛與設(shè)施的通信。規(guī)定車(chē)輛與換電站進(jìn)行兼容換電時(shí)必需的通信要求?！?部分：電池包與設(shè)施的通信。規(guī)定電池包在換電站中進(jìn)行充電時(shí)必需的通信要求。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意，聲明符合本文件時(shí)，可能涉及8.2和8.4其對(duì)應(yīng)內(nèi)容相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無(wú)任何立場(chǎng)。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)承諾，并愿意同任何申請(qǐng)人在合理且無(wú)歧視的條款和條件下，免費(fèi)許可任何組織或者個(gè)人在實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)實(shí)施專利。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過(guò)以下聯(lián)系方式獲得：專利1持有人姓名：上海蔚來(lái)汽車(chē)有限公司地址：上海市嘉定區(qū)專利2持有人姓名：蔚來(lái)控股有限公司地址：安徽省合肥市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)——請(qǐng)注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。1QC/T1205.4—2024純電動(dòng)乘用車(chē)換電通用平臺(tái)第4部分：電池包與設(shè)施的通信本文件規(guī)定了純電動(dòng)乘用汽車(chē)電池包與設(shè)施之間基于控制器局域網(wǎng)（ControllerAreaNetwork,以下簡(jiǎn)稱CAN）的通信物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層的通信要求。本文件適用于純電動(dòng)乘用車(chē)換電用電池包與換電設(shè)施之間的通信。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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(dòng)汽車(chē)術(shù)語(yǔ)GB/T27930—2015電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議GB/T29317電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施術(shù)語(yǔ)GB/T29772—2013電動(dòng)汽車(chē)電池更換站通用技術(shù)條件GB/T32895—2016電動(dòng)汽車(chē)快換電池箱通信協(xié)議ISO11898-1:2015道路車(chē)輛控制器局域網(wǎng)絡(luò)第1部分：數(shù)據(jù)鏈路層和物理信令[Roadvehicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part1:Datalinklayerandphysicalsignaling]ISO11898-2:2016道路車(chē)輛控制器局域網(wǎng)絡(luò)第2部分：高速媒體訪問(wèn)層[Roadvehicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part2:High-speedmediumaccessunit]ISO11898-3:2006道路車(chē)輛控制器局域網(wǎng)絡(luò)第3部分：低速媒體訪問(wèn)層[Roadvehicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part3:Low-speed,fault-tolerant,medium-dependentinterface]ISO14229-1:2013道路車(chē)輛通用診斷服務(wù)第1部分：診斷規(guī)范和需求[Roadvehicles—Unifieddiagnosticservices(UDS)—Part1:Specificationandrequirements]SAEJ1939-11:2016商用車(chē)控制系統(tǒng)局域網(wǎng)CAN通信協(xié)議第11部分：物理層，250K比特/秒，屏蔽雙絞線[Recommendedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part11:Physicallayer-250Kbits/s,twistedshieldedpair]SAEJ1939-21：2022商用車(chē)控制系統(tǒng)局域網(wǎng)CAN通信協(xié)議第21部分：數(shù)據(jù)鏈路層[Recommendedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part21:Datalinklayer]SAEJ1939-81:2017商用車(chē)控制系統(tǒng)局域網(wǎng)CAN通信協(xié)議第81部分：應(yīng)用層-網(wǎng)絡(luò)管理[Recommendedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetwork—Part81:Applicationlayer-NetworkManagement]3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T19596和GB/T29317界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1動(dòng)力蓄電池tractionbattery為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)提供能量的蓄電池。[來(lái)源：GB/T19596—2017，3.3.1.1.1.1]3.2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)。[來(lái)源：GB/T19596—2017，3.3.2.1.10]2QC/T1205.4—20243.3換電電池包swappablebatterypack通常包括蓄電池組、蓄電池管理系統(tǒng)、快換動(dòng)力蓄電池箱及相應(yīng)附件(冷卻部件、連接線纜等)，具有從外部獲得電能并可對(duì)外輸出電能的單元。3.4電池更換站（換電站）batteryswapstation采用電池更換模式為電動(dòng)汽車(chē)提供電能的場(chǎng)所。[來(lái)源：GB/T29317—2012，5.2]3.5電池更換系統(tǒng)batteryswapsystem實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池更換的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備組成的系統(tǒng)。電池更換系統(tǒng)由動(dòng)力蓄電池箱、電池箱連接器、充電架、電池箱存儲(chǔ)架、電池箱更換設(shè)備、電池箱轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、車(chē)輛導(dǎo)引系統(tǒng)等組成。[來(lái)源：GB/T29317—2012，6.3]3.6電池箱存儲(chǔ)架batterypackstoragerack用于集中承載電池箱的設(shè)備。[來(lái)源：GB/T29317—2012，6.3.4]3.7鎖電batterylock通過(guò)OTA升級(jí)或軟件升級(jí)等措施更改電池管理參數(shù)，如調(diào)整電池系統(tǒng)充電電壓限值、SOC使用區(qū)間、電池能量輸出閾值等，來(lái)控制電池可攜帶的電量。3.8CAN數(shù)據(jù)幀CANdataframe用于傳輸數(shù)據(jù)的CAN協(xié)議所必需的有序位域，以幀起始(SOF)開(kāi)始，幀結(jié)束(EOF)結(jié)尾。3.9標(biāo)識(shí)符identifierCAN仲裁域的標(biāo)識(shí)部分。3.10標(biāo)準(zhǔn)幀standardframeCAN2.0B規(guī)范中定義的使用11位標(biāo)識(shí)符的CAN數(shù)據(jù)幀。3.11擴(kuò)展幀extendedframeCAN2.0B規(guī)范中定義的使用29位標(biāo)識(shí)符的CAN數(shù)據(jù)幀。3.12診斷故障碼diagnostictroublecode在線診斷系統(tǒng)中用來(lái)識(shí)別故障條件的通用數(shù)字標(biāo)識(shí)符。4總則4.1按照GB/T29772—2013中4.2的要求，換電站內(nèi)可包括：充電設(shè)備、電池箱更換設(shè)備、電池箱存儲(chǔ)設(shè)備、電池箱轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、車(chē)輛導(dǎo)引系統(tǒng)、電池檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備、監(jiān)控室、配電室、安全防護(hù)設(shè)施、行車(chē)道、停車(chē)位、營(yíng)業(yè)室以及其他輔助設(shè)施。4.2換電站與電池管理系統(tǒng)通過(guò)電池箱連接器進(jìn)行電氣連接。3QC/T1205.4—20244.3換電站（換電設(shè)施）與電池包（電池管理系統(tǒng)）之間的通信，應(yīng)包括充電功能的通信和其它功能的通信。4.4換電站的充電設(shè)備與電池管理系統(tǒng)之間根據(jù)GB/T27930規(guī)定的通信協(xié)議進(jìn)行充電功能的通信，并且電池管理系統(tǒng)支持GB/T32895定義的通信協(xié)議進(jìn)行其它功能的通信，此種通信模式定義為模式1。4.5換電站的充電設(shè)備與電池管理系統(tǒng)之間不采用GB/T27930規(guī)定的通信協(xié)議進(jìn)行充電功能的通信，采用CAN標(biāo)準(zhǔn)幀或自定義充電交互流程，此種通信模式定義為模式2。4.6在充電過(guò)程中，充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)測(cè)電壓、電流和溫度等參數(shù)，同時(shí)電池管理系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)充電控制算法管理整個(gè)充電過(guò)程。4.7換電電池包內(nèi)，正的電流值代表放電，負(fù)的電流值代表充電。4.8換電電池包應(yīng)能識(shí)別電池包在車(chē)上或在換電站內(nèi)，并且在換電站內(nèi)的電池包應(yīng)關(guān)閉與整車(chē)通信相關(guān)的故障診斷。5網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鶕?jù)GB/T32895—2016附錄A中規(guī)定的換電電池包網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非車(chē)載充電機(jī)通過(guò)車(chē)輛ECU或電池箱架控制器對(duì)電池箱組進(jìn)行充放電管理，車(chē)輛ECU或電池箱架控制器與非車(chē)載充電機(jī)之間的通信協(xié)議應(yīng)按照GB/T27930的規(guī)定，車(chē)輛ECU或電池箱架控制器與電池箱之間可以通過(guò)有線或者無(wú)線的方式進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?jiàn)圖1。車(chē)輛ECU或電池箱架控制器可以集成在電池管理系統(tǒng)中。圖1電動(dòng)汽車(chē)快換電池包網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓趽Q電站內(nèi)，充電設(shè)備、電池檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備等設(shè)備，與換電電池包或電池箱架控制器形成新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?jiàn)圖2。4QC/T1205.4—2024圖2換電站電池更換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?物理層按照?qǐng)D2中定義的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑩Q電電池包與電池更換系統(tǒng)之間應(yīng)至少有2路CAN總線：充電CAN和診斷與監(jiān)控CAN。充電CAN的物理層應(yīng)符合ISO11898-1、SAEJ1939-11中關(guān)于物理層的規(guī)定，或者符合ISO11898-2中關(guān)于高速物理層的規(guī)定，通信速率應(yīng)不低于250kbit/s。充電CAN網(wǎng)絡(luò)中，充電設(shè)備和電池管理系統(tǒng)應(yīng)各自匹配終端電阻。診斷與監(jiān)控CAN的物理層應(yīng)符合ISO11898-2中關(guān)于高速物理層的規(guī)定，通信速率應(yīng)不低于500kbit/s，屏蔽雙絞線。7數(shù)據(jù)鏈路層7.1充電CAN網(wǎng)絡(luò)支持SAEJ1939-11協(xié)議的物理層，數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)采用GB/T27930中定義的擴(kuò)展幀格式，29位標(biāo)識(shí)符。7.2若給定參數(shù)組數(shù)據(jù)長(zhǎng)度≤8字節(jié)，按照給定的報(bào)文長(zhǎng)度進(jìn)行傳輸。若給定參數(shù)組數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為9～1785字節(jié)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸需采用多個(gè)CAN數(shù)據(jù)幀，通過(guò)傳輸協(xié)議功能的連接管理能力來(lái)建立和關(guān)閉多包參數(shù)組的通信。7.3換電站設(shè)備與電池管理系統(tǒng)應(yīng)支持SAEJ1939-81協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)地址分配見(jiàn)表1。表1支持SAEJ1939協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址分配7.4支持ISO11898-2協(xié)議的高速物理層，數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)符合ISO11898-1中關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路層和物理信號(hào)的規(guī)定。電池充電設(shè)備以及電池檢測(cè)與維修設(shè)備等與電池管理系統(tǒng)之間采用CAN2.0B或CANFD幀格式通信。8報(bào)文格式和內(nèi)容5QC/T1205.4—20248.1換電電池包自檢8.1.1在換電站內(nèi)對(duì)電池包進(jìn)行充放電控制之前，應(yīng)對(duì)電池包進(jìn)行自檢。電池自檢的工作流程宜參考圖3換電站電池自檢工作流程圖6QC/T1205.4—20248.1.2在電池自檢過(guò)程中，換電站中的檢測(cè)設(shè)備通過(guò)診斷與監(jiān)控CAN，并按照ISO14229-1:2013中10.2規(guī)定的通用診斷服務(wù)$22-ReadDataByIdentifier訪問(wèn)BMS內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，來(lái)識(shí)別電池的生產(chǎn)批次，電池包批次性數(shù)據(jù)宜符合表2的要求。表2電池包批次性數(shù)據(jù)BatteryPackProductC電池包版本號(hào)，用于識(shí)別不同類38.1.3在電池自檢過(guò)程中，換電站中的檢測(cè)設(shè)備通過(guò)診斷與監(jiān)控CAN總線，并按照ISO14229-1:2013中10.2規(guī)定的通用診斷服務(wù)$22-ReadDataByIdentifier來(lái)檢測(cè)電池包內(nèi)零部件的壽命，電池包零部件壽命數(shù)據(jù)宜符合表3的要求。表3電池包零部件壽命數(shù)據(jù)210n210n20nMainpositive20nMainnegative20n1810n7QC/T1205.4—2024210n8.1.4在電池自檢過(guò)程中，換電站中的檢測(cè)設(shè)備通過(guò)診斷與監(jiān)測(cè)CAN總線，并按照ISO14229-1:2013中10.2規(guī)定的通用診斷服務(wù)$22-ReadDataByIdentifier來(lái)獲取電池的健康狀態(tài)，電池包壽命健康數(shù)據(jù)宜符合表4的要求。表4電池包健康狀態(tài)數(shù)據(jù)21020%202041041041040104010數(shù)210n數(shù)210n8QC/T1205.4—20248.1.5支持模式1的電池管理系統(tǒng)，在低壓上電后，也可按照表5定義的報(bào)文分類與換電設(shè)施進(jìn)行通信，用于電池自檢和電池包狀態(tài)監(jiān)控。表5基本報(bào)文與運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)文分類168263684585686單體蓄電池或蓄電67溫度檢測(cè)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)68單體蓄電池或蓄電池模塊電壓極值統(tǒng)計(jì)689溫度檢測(cè)點(diǎn)溫度極688.2換電電池包充電控制和溫度控制8.2.1換電電池包在完成電池自檢后，充電設(shè)施和電池管理系統(tǒng)進(jìn)入充電階段。支持模式1的電池管理系統(tǒng)，在完成物理連接和低壓輔助上電后，通過(guò)充電握手、充電參數(shù)配置、充電過(guò)程和充電結(jié)束等階段，完成電池包充電功能。低壓輔助上電及充電握手階段報(bào)文分類見(jiàn)表6。表6充電握手階段報(bào)文分類址6362687充電參數(shù)配置階段報(bào)文分類見(jiàn)表7。表7充電參數(shù)配置階段報(bào)文分類址7充電機(jī)發(fā)送事件同步6768態(tài)41充電機(jī)輸出準(zhǔn)備就緒41在充電過(guò)程中，換電站充電機(jī)根據(jù)電池充電需求來(lái)調(diào)整充電電壓和充電電流以保證充電過(guò)程正常進(jìn)行。充電階段報(bào)文分類見(jiàn)表8。表8充電階段報(bào)文分類9QC/T1205.4—2024址65796867774444同時(shí)在充電過(guò)程中，應(yīng)對(duì)充電電池包進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)文分類宜采用表9的規(guī)定。表9電池箱實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)文分類168258368465據(jù)66計(jì)6876886896868685868息68具備水冷系統(tǒng)的換電電池包，宜監(jiān)測(cè)電池包熱管理信息用于電池包充電過(guò)程中的溫度控制。電池包熱管理報(bào)文分類宜采用表10的規(guī)定。表10電池包熱管理報(bào)文分類168電池包熱管理報(bào)文格式宜采用表11的規(guī)定。表11電池包熱管理報(bào)文格式1238分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃,數(shù)值范圍：8分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃,數(shù)值范圍QC/T1205.4—20248分辨率：0.5℃/位，偏移量：-40℃,數(shù)值范圍輸出/輸入能量報(bào)文分類宜采用表12的規(guī)定。表12輸出/輸入能量報(bào)文分類168輸出/輸入能量報(bào)文格式宜采用表13的規(guī)定。表13輸出/輸入能量報(bào)文格式1儲(chǔ)器記錄該值~分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，數(shù)值范圍：0kW儲(chǔ)器記錄該值~分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，數(shù)值范圍：0kW儲(chǔ)器記錄該值~分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，數(shù)值范圍：0kW），分辨率：0.1kWh/位，偏移量：0kWh，數(shù)值范圍：0kWh~421108.2.2支持模式2的電池管理系統(tǒng)，在充電過(guò)程中，換電站設(shè)備與電池管理系統(tǒng)之間宜按照表14規(guī)定的報(bào)文內(nèi)容來(lái)進(jìn)行通信。表14電池包充電控制和溫度控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)VA432QC/T1205.4—2024A13VA2minVVV8888888%8%7133QC/T1205.4—202422222221~~~~~~式3QC/T1205.4—20242VA28.2.3電池包充電過(guò)程中充電控制時(shí)序如圖4所示。圖4換電站電池包充電控制流程8.2.4電池包充電過(guò)程中溫度控制時(shí)序如圖5所示。QC/T1205.4—2024圖5換電站電池包溫度控制流程8.3換電電池包電量控制