《電動汽車無線充電系統(tǒng) 第2部分：車載充電機和無線充電設備之間的通信協(xié)議GBT 38775.2-2020》詳細解讀

《電動汽車無線充電系統(tǒng)第2部分：車載充電機和無線充電設備之間的通信協(xié)議GB/T38775.2-2020》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4縮略語5無線充電系統(tǒng)contents目錄6無線充電管理通信流程7接口消息定義8參數(shù)定義參考文獻011范圍通信接口定義明確了車載充電機和無線充電設備之間的通信接口，包括硬件接口和軟件接口。通信協(xié)議棧規(guī)定了通信協(xié)議棧的構(gòu)成，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準確性和可靠性。本標準規(guī)定了電動汽車無線充電系統(tǒng)中車載充電機和無線充電設備之間的通信要求規(guī)定了不同廠家生產(chǎn)的車載充電機和無線充電設備之間的通信兼容性要求，確保市場中的產(chǎn)品能夠互聯(lián)互通。兼容性要求對通信過程中的數(shù)據(jù)安全進行了規(guī)定，防止數(shù)據(jù)泄露和被篡改。安全性要求本標準適用于電動汽車無線充電系統(tǒng)中車載充電機和無線充電設備之間的通信022規(guī)范性引用文件2規(guī)范性引用文件GB/T38775.1-2020：電動汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求。此部分規(guī)定了電動汽車無線充電系統(tǒng)的通用要求，為無線充電系統(tǒng)的設計和實施提供了基礎指導。GB/T38775.3-2020：電動汽車無線充電系統(tǒng)第3部分：特殊要求。此部分對無線充電系統(tǒng)的特殊要求進行了詳細規(guī)定，包括分類、技術(shù)要求和測試方法等。中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定：該規(guī)定為無線充電系統(tǒng)的頻率使用提供了法律依據(jù)，確保無線充電系統(tǒng)的合規(guī)運營。這些規(guī)范性引用文件為GB/T38775.2-2020提供了必要的背景和補充，共同構(gòu)成了電動汽車無線充電系統(tǒng)的完整規(guī)范體系。通過引用這些文件，GB/T38775.2-2020得以在詳細規(guī)定車載充電機和無線充電設備之間的通信協(xié)議的同時，也確保了其與整個無線充電系統(tǒng)的其他部分的兼容性和一致性。033術(shù)語和定義車位標識用于識別車位的唯一信息，包括地面系統(tǒng)中充電車位的車位標識以及線圈信息，由線圈角色、標識、類型、功率、頻率信息組成，表示線圈身份及參數(shù)。地面系統(tǒng)信息由車位信息、地面通信控制單元(CSU)、功率發(fā)送控制器(PTC)、功率因數(shù)校正(PFC)的軟硬件版本信息，以及地面通信控制單元(CSU)和功率發(fā)送控制器(PTC)的綁定關(guān)系、功率發(fā)送控制器(PTC)和充電位的綁定關(guān)系組成，表示地面系統(tǒng)身份及功能。車輛系統(tǒng)信息由車輛系統(tǒng)中車載通信控制單元(IVU)、功率接收控制器(PPC)的軟硬件版本信息組成，表示車輛系統(tǒng)身份及功能，同時包括車載通信控制單元(IVU)狀態(tài)、車輛行駛模式等信息，故障時還包括對應的故障值，以及功率接收控制器(PPC)充電電量等信息。3術(shù)語和定義連接狀態(tài)確認機制確認兩個通信節(jié)點之間是否處于連接狀態(tài)的機制，通過定期發(fā)送不含數(shù)據(jù)的空段進行確認，有效則回應包含確認的段，無效則回應連接復位段。通信模式地面通信控制單元(CSU)與車載通信控制單元(IVU)之間，以及地面通信控制單元(CSU)、車載通信控制單元(IVU)及無線充電控制管理系統(tǒng)(WCCMS)之間進行通信并進行數(shù)據(jù)交換的模式。3術(shù)語和定義044縮略語ACP無線充電功率控制協(xié)議（AutomaticChargingPower）說明ACP是指無線充電過程中，車載充電機與無線充電設備之間進行功率協(xié)商和控制的通信協(xié)議。ACP電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem）BMSBMS是電動汽車中負責監(jiān)測和管理電池狀態(tài)的系統(tǒng)，它與車載充電機緊密配合，確保電池的安全和高效充電。說明BMSCAN控制器局域網(wǎng)絡（ControllerAreaNetwork）說明CANCAN是一種在汽車內(nèi)部廣泛使用的通信協(xié)議，具有高可靠性、長距離傳輸和低成本等優(yōu)點，用于實現(xiàn)車載設備之間的數(shù)據(jù)交換。0102EV電動汽車（ElectricVehicle）說明EV是指以電力為動力的汽車，具有零排放、低噪音和低維護成本等優(yōu)點，是未來汽車發(fā)展的重要方向。EV055無線充電系統(tǒng)電動汽車無線充電系統(tǒng)主要由地面通信控制單元(CSU)、車載通信控制單元(IVU)、功率發(fā)送控制器(PTC)和功率接收控制器(PPC)等組成。無線充電系統(tǒng)組成通過磁場耦合方式進行能量傳輸，實現(xiàn)電動汽車的無線充電。工作原理5.1系統(tǒng)概述安全要求確保通信過程中數(shù)據(jù)的完整性、保密性和可用性。通信流程包括充電連接階段、充電啟動階段、充電傳輸階段和充電停止階段，共12個環(huán)節(jié)。報文格式基本信息報文和故障報文兩大類，其中基本信息報文包含請求和響應報文，故障報文包括車輛端錯誤報文、地面端錯誤報文和結(jié)果失敗報文。5.2通信協(xié)議要求無線充電系統(tǒng)的充電效率是衡量其性能的重要指標，受多種因素影響，如耦合系數(shù)、線圈品質(zhì)因數(shù)等。充電效率根據(jù)電動汽車的充電需求，無線充電系統(tǒng)需要提供相應的傳輸功率，以滿足快速充電的要求。傳輸功率無線充電系統(tǒng)應具備良好的兼容性，能夠適應不同品牌和型號的電動汽車進行無線充電。兼容性5.3關(guān)鍵技術(shù)指標5.4應用場景及優(yōu)勢優(yōu)勢特點無線充電系統(tǒng)具有便捷性、安全性和智能化等特點，能夠顯著提高電動汽車的充電效率和用戶體驗。同時，它還有助于減少有線充電設施的建設和維護成本，推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。應用場景適用于各類停車場、充電站等場所，為電動汽車提供便捷、安全的無線充電服務。066無線充電管理通信流程6.1通信建立階段車輛接近充電位當電動汽車接近無線充電位時，車載通信控制單元（IVU）開始與地面通信控制單元（CSU）進行信號交互。信號檢測與握手建立安全連接CSU通過無線信號檢測車輛的到來，并與IVU進行握手操作，確認雙方的身份和充電需求。在確認身份后，CSU與IVU之間建立起安全可靠的通信連接，為后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸做準備。交換充電參數(shù)IVU向CSU發(fā)送車輛的充電需求，包括充電功率、電壓、電流等參數(shù)。參數(shù)確認與調(diào)整CSU根據(jù)接收到的參數(shù)進行確認，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以確保充電過程的安全和效率。發(fā)送配置指令CSU將確認后的充電參數(shù)發(fā)送給IVU，同時向功率發(fā)送控制器（PTC）發(fā)送配置指令，準備開始充電。6.2充電參數(shù)配置階段開始充電在充電過程中，CSU和IVU保持實時監(jiān)控，根據(jù)充電情況及時調(diào)整充電參數(shù)，以確保充電的穩(wěn)定性和安全性。實時監(jiān)控與調(diào)整故障處理與中斷如果在充電過程中出現(xiàn)任何故障或異常情況，CSU和IVU會立即進行故障處理，并在必要時中斷充電過程，以保護設備和人身安全。在接收到配置指令后，PTC開始為電動汽車提供無線充電服務。6.3充電實施階段斷開連接在確認充電完成后，CSU會向IVU發(fā)送斷開連接的指令，雙方斷開通信連接。結(jié)算與記錄最后進行費用結(jié)算和充電記錄保存等操作。充電完成檢測當電動汽車充滿電或達到預設的充電時間后，CSU會檢測到充電完成信號。6.4充電結(jié)束階段077接口消息定義用于車載充電機向無線充電設備發(fā)送充電請求。充電請求消息類型包含車載充電機的身份識別信息、請求的充電參數(shù)（如充電功率、充電模式等）。消息內(nèi)容無線充電設備接收到充電請求后，根據(jù)自身狀態(tài)和參數(shù)配置，決定是否接受請求，并回復相應的響應消息。響應方式7.1充電請求消息更新頻率無線充電設備應定期發(fā)送充電狀態(tài)消息，以便車載充電機實時了解充電進度和狀態(tài)。充電狀態(tài)消息類型用于無線充電設備向車載充電機報告當前的充電狀態(tài)。消息內(nèi)容包含充電狀態(tài)（如充電中、充電完成、充電故障等）、當前充電參數(shù)（如充電電壓、充電電流等）。7.2充電狀態(tài)消息用于車載充電機向無線充電設備發(fā)送充電控制指令。充電控制指令消息類型包含開始充電、停止充電、調(diào)整充電參數(shù)等指令。指令內(nèi)容無線充電設備接收到指令后，應執(zhí)行相應操作，并向車載充電機發(fā)送執(zhí)行結(jié)果反饋消息。執(zhí)行與反饋7.3充電控制指令消息01錯誤處理與告警消息類型用于無線充電設備和車載充電機之間報告錯誤和告警信息。消息內(nèi)容包含錯誤代碼、錯誤描述、告警級別等信息。處理方式接收到錯誤處理與告警消息后，雙方應采取相應措施進行處理，如停止充電、檢查設備等。7.4錯誤處理與告警消息0203088參數(shù)定義定義了車載充電機和無線充電設備之間的數(shù)據(jù)傳輸速率，確保高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換。通信速率明確了雙方通信的語言和規(guī)范，保障信息的準確傳遞。通信協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)包的組成結(jié)構(gòu)，包括幀頭、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗碼等。數(shù)據(jù)幀格式8.1通信參數(shù)010203設定了無線充電系統(tǒng)的最大輸出功率，確保充電效率和安全性。充電功率根據(jù)電動汽車電池的需求，規(guī)定了合適的充電電流和電壓范圍。充電電流和電壓預估了充滿電所需的時間，幫助用戶合理安排充電計劃。充電時間8.2充電參數(shù)過溫保護當充電電流超過設定值時，系統(tǒng)將自動切斷電流，確保充電過程的安全性。過流保護電磁兼容性系統(tǒng)符合相關(guān)電磁兼容性標準，減少對其他電子設備的干擾。設定了設備的工作溫度范圍，超過該范圍將自動停止充電，防止設備過熱損壞。8.3安全保護參數(shù)顯示當前充電的進度和狀態(tài)，如充電中、充電完成等。充電狀態(tài)當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，將顯示相應的故障代碼和提示信息，便于用戶及時排查問題。故障狀態(tài)指示車載充電機和無線充電設備之間的連接是否正常。連接狀態(tài)8.4系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)09參考文獻參考文獻《電動汽車無線充電系統(tǒng)B類設備的通信協(xié)議一致性要求及測試》這份標準由中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)有限公司等單位聯(lián)合起草，對電