style="width:2.14028in;height:5.26667in" /> 本文是学习GB-T 32895-2016 电动汽车快换电池箱通信协议. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了电动汽车快换电池箱(以下简称电池箱)基于控制器局域网(CAN)
的通信物理层、数
据链路层、应用层的定义。
本标准适用于电池箱与其相连接的设备之间的通信。
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。
GB/T 19596—2004 电动汽车术语
ISO11898-1:2003 道路车辆。控制器局域网络
第1部分：数据链路层和物理信令[Road vehicle—
Control area network(CAN)—Part 1:Data link layer and physical
signaling]
ISO 11898-2:2003 道路车辆 控制器局域网络 第2部分：高速存储单元[Road
vehicle—
Control area network(CAN)—Part 2:High-speed medium access unit]
ISO11898-5:2006 道路车辆 控制器区域网络
第5部分：低功率模式的高速媒体访问单元 [Road vehicles—Controller area
network(CAN)—Part 5:High-speed medium access unit with
low-power mode]
SAE J1939-11:2006 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议
第11部分：物理层，250 K 比特/ 秒，屏蔽双绞线(Recommended practice for
serial control and communication vehicle network—
Part 11:Physical layer,250 K bits/s,twisted shielded pair)
SAE J1939-21:2006 商用车控制系统局域网CAN 通信协议
第21部分：数据链路层(Recom-
mended practice for serial control and communication vehicle
network—Part 21:Data link layer)
SAE J1939-73:2006 商用车控制系统局域网CAN 通信协议
第73部分：应用层一诊断(Recom-
mended practice for serial control and communication vehicle
network—Part 73:Diagnostics)
SAE J1939-81:2006 商用车控制系统局域网 CAN 通信协议 第81部分：应用层—
网络管理 (Recommended practice for serial control and communication
vehicle network—Part 81:Application
Layer—Network Management)
GB/T 19596—2004 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
帧 frame
组成一个完整信息的一系列数据位。
3.2
CAN 数据帧 CAN data frame
组成传输数据的CAN 协议所必需的有序位域，以帧起始(SOF)
开始，帧结束(EOF) 结尾。
GB/T 32895—2016
3.3
报文 messages
一个或多个具有相同参数组编号的“CAN 数据帧”。
3.4
标识符 identifier
CAN 仲裁域的标识部分。
3.5
扩展帧 extended frame
CAN 总线中定义的使用29位标识符的CAN 数据帧。
3.6
优先权 priority
在标识符中一个3位的域，设置传输过程的仲裁优先级，最高优先权为0级，最低优先权为7级。
3.7
参数组 parameter group;PG
在一报文中传送参数的集合。参数组包括：命令、数据、请求、应答和否定应答等。
3.8
参数组编号 parameter group number;PGN
用于唯一标识一个参数组的一个24位值。参数组编号包括：保留位、数据页、PDU
格式域(8位)、
组扩展域(8位)。
3.9
可疑参数编号 suspect parameter number;SPN
应用层通过参数描述信号，给每个参数分配的一个19位值。
3.10
协议数据单元 protocol data unit;PDU
一种特定的 CAN 数据帧格式。
3.11
传输协议 transport protocol
数据链路层的一部分，为传送数据在9字节或以上的PGN 提供的一种机制。
3.12
诊断故障代码 diagnostic trouble code;DTC
一种用于识别故障类型、相关故障模式以及发生次数的4字节数值。
4.1 电池箱通信接口采用CAN 总线，与道路车辆控制系统的通信网络兼容。
4.2
数据传输采用低位先发送的格式，正的电流值代表放电，负的电流值代表充电。
4.3 电池箱可以由一箱或者多箱组合使用，网络拓扑结构图参见附录 A。
物理层应符合 ISO11898-1:2003、ISO11898-2:2003、ISO11898-5:2006、SAE
J1939-11:2006 中关
于物理层的规定。在电动汽车上应使用独立于动力总成控制系统之外的 CAN
接口。通信速率宜采用
GB/T 32895—2016
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 SAE
J1939-21:2006 的5.1
中数据帧的规定。
每个CAN 数据帧包含一个单一的协议数据单元(PDU),
见表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 格式、特定PDU、 源地址和数据域。
表 1 协议数据单元(PDU)
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
采用 SAE J1939-21:2006 的5.3定义的两种 PDU 格式：PDU1 格式(PS
为目标地址)和 PDU2 格 式(PS 为组扩展)。 PDU1 格式实现 CAN
数据帧定向到特定目标地址的传输，PDU2 格式仅用于不指
定特定目标地址的传输。
传输9个字节或以上的数据使用传输协议功能。具体连接初始化、数据传输、连接关闭应遵循
SAE J1939-21:2006 的5.4.7和5.10中消息传输的规定。
网络地址用于保证消息标示符的唯一性以及表明信息的来源。电池箱的地址按照
SAE J1939-81:
2006规范可以是服务可配置地址、命令可配置地址、自配置地址下的单地址模式，或者可仲裁地址模
式，都应遵循 SAE J1939-81:2006 规范的网络管理协议配置地址，参见附录
B。 电池箱的首选地址见
表 2 。
GB/T 32895—2016
表 2 电池箱 CAN 首选地址分配
|
|
|---|---|
|
|
支持5种类型的消息，分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。具体定义遵循
SAE J1939-21:
2006的5.4中消息类型的规定。
7.1 应用层采用参数和参数组定义的形式。
7.2 采用PGN 对参数组进行编号，各个节点根据 PGN 来识别数据包的内容。
7.3 使用"请求 PGN" 来主动获取其他节点的参数组。
7.4 采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。
7.5 如果需发送多个PGN 数据来实现一个功能的，需同时收到该定义的多个 PGN
报文才判断此功能
发送成功。
7.6
定义新的参数组时，尽量将相同功能的参数、相同或相近刷新频率的参数和属于同一个子系统内
的参数放在同一个参数组中；同时，新的参数组既要充分利用8个字节的数据宽度，尽量将相关的参数
放在同一个组内，又要考虑扩展性，预留一部分字节或位，以便将来进行修改。
7.7
修改本标准已定义的参数组时，不应对已定义的字节或位的定义进行修改；新增加的参数要与参
数组中原有的参数相关，不应为节省PGN 的数量而将不相关的参数加入到已定义的
PGN 中 。
7.8 故障诊断的定义遵循 SAE J1939-73:2006 的5 . 1中CAN
总线诊断系统的要求，附录 C 给出了故
障诊断报文定义规范。
7.9 无效信息单元的单字节参数设置应为0xFF, 双字节参数设置应为0xFFFF,
四字节参数设置应为 0xFFFFFFFF, 无效或预留位应置为1。
电池箱通信工作过程包括两个阶段：地址配置阶段、正常工作阶段。其总体流程见图1。
GB/T 32895—2016
style="width:2.14028in;height:5.26667in" />
图 1 通信总体流程图
基本信息报文用于传输电池箱的属性信息。基本信息报文分类见表3。
表 3 基本信息报文分类
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
运行数据报文用于提供电池箱的实时监测数据和状态。运行数据报文分类见表4。
表 4 运行数据报文分类
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表 4 ( 续 )
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
维护报文用于电池箱维护性工作，电池箱收到该报文应以"确认"消息类型回应。维护报文分类见
表5。
表 5 维护报文分类
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
10.1.1 基本参数1 PGN63489
基本参数1报文格式见表6。
GB/T 32895—2016
表 6 基本参数1报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10.1.2 基本参数2 PGN63490
该报文默认不主动上报，只有收到请求该PGN
时，才回应上报。基本参数2报文格式见表7。
表 7 基本参数2报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表 7 ( 续 )
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.1.3 报警阈值参数 PGN63491
该报文默认不主动上报，只有收到请求该 PGN
时，才回应上报。报警阈值参数报文格式见表8。
表 8 报警阈值参数报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表 8 ( 续 )
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10.1.4 充电参数
该报文默认不主动上报，只有收到请求该PGN
时，才回应上报。充电参数报文格式见表9。
表 9 充电参数
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表 9 ( 续 )
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.1 基本状态 PGN63504
基本状态报文格式见表10。
表10 基本状态报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.2 报警状态 PGN63505
报警状态共分为3级报警，报警严重程度：5级报警>3级报警>1级报警，字节1、2为1级报警信
息；字节4为3级报警信息，字节6、7、8为5级报警信息。报警报文格式见表11。
表11 报警状态报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表11(续)
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
10.2.3 电压电流 SOC 数据 PGN63506
电压电流 SOC 数据报文格式见表12。
表12 电压电流 SOC 数据报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.4 单体蓄电池或蓄电池模块电压数据 PGN63520
本报文的数据字节长度根据单体蓄电池或蓄电池模块串联数量来确定。该报文默认不主动上报，
只有收到请求该PGN
时，才回应上报。单体蓄电池或蓄电池模块电压数据报文格式见表13。
表13 单体蓄电池或蓄电池模块电压数据报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.5 温度检测点数据 PGN63521
本报文的数据字节长度根据温度检测点来确定。该报文默认不主动上报，只有收到请求该
PGN
时，才回应上报。采样点温度数据报文格式见表14。
表14 温度检测点数据报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
style="width:0.56011in;height:0.57332in" />GB/T 32895—2016
表14(续 )
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.6 单体蓄电池或蓄电池模块电压极值统计 PGN63522
单体蓄电池或蓄电池模块电压极值统计报文格式见表15。
表15 单体蓄电池或蓄电池模块电压极值统计报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.7 温度检测点极值统计 PGN63523
温度检测点极值统计报文格式见表16。
表16 温度检测点极值统计报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表16 (续)
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10.2.8 输出电能量数据 PGN63524
输出电能量数据报文格式见表17。
表17 输出电能量报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.9 输入电能量数据 PGN63525
输入电能量数据报文格式见表18。
表18 输入电能量报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.10 输出容量数据 PGN63526
输出容量数据报文格式见表19。
GB/T 32895—2016
表19 输出容量报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.11 输入容量数据 PGN63527
输入容量信息报文格式见表20。
表20 输入容量报文格式
|
|
|
|
||
|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
||
|
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
||
10.2.12 控制动作 PGN28160
控制动作报文用于其他设备控制电池箱内部相关设备的开关动作，控制方式可以是远程控制或本
地控制。控制动作报文格式见表21。
表21 控制动作报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.13 充放电电流数据 PGN28416
在充放电状态下，其他设备向电池箱发送该报文，电池箱确定当前的充放电电流等数据。充放电电
GB/T 32895—2016
流数据报文格式见表22。
表22 充放电电流数据报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.2.14 充电机充电中止信息 PGN28672
在充电结束时，其他设备向电池箱发送该报文，电池箱确认充电中止的状态信息。充电机充电中止
信息报文格式见表23。
表23 充电机充电中止信息报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
表23 (续)
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
10.3.1 设置基本参数1 PGN30720
设置基本参数1报文格式与基本参数1报文格式相同，具体报文格式见表6。
10.3.2 设置基本参数2 PGN30976
设置基本参数2报文格式与基本参数2报文格式相同，具体报文格式见表7。
10.3.3 设置报警阈值参数 PGN31232
设置报警阈值参数报文格式与报警阈值参数报文格式相同，具体报文格式见表8。
10.3.4 设置充电参数 PGN31488
设置充电参数报文格式与充电参数报文格式相同，具体报文格式见表9。
10.3.5 设置容量 PGN31744
该报文用于标定电池箱实际容量。设置容量报文格式见表24。
表24 设置容量报文格式
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
(资料性附录)
电池箱网络拓扑结构图
电池箱可以由一箱或者多箱组合使用，非车载充电机通过车辆 ECU
或电池箱架控制器对电池箱 组进行充放电管理，车辆 ECU
或电池箱架控制器与非车载充电机之间的通信协议参照GB/T 27930 的
规定。图 A.1 为电池箱网络拓扑结构图。
style="width:6.63333in;height:5.67996in" />车辆CCU/
CAN 总线
电池箱架控
充电机
制器
CAN 总线
图 A.1 电池箱网络拓扑结构图
GB/T 32895—2016
(资料性附录)
电池箱地址配置
电池箱的地址配置推荐采用可仲裁地址模式。即电池箱可以根据内部算法，从合适的地址范围选
择它的源地址，然后声明该地址。如果发生地址冲突，电池箱能重新选择一个地址并重新声明地址。电
池箱的首选地址配置为80H, 地址范围为80H～COH。
电池箱的地址声明及网络管理协议参照
SAE J1939-81:2006 的规定。
其他与电池箱接入同一网络的设备，其地址应在80H～C0H 地址范围之外。
为适应电池箱的快换应用和保证地址的顺利仲裁，每个电池箱的名字都应具备唯一性。考虑到电
池箱的数量大以及电动汽车快速发展的预期需求，本标准在SAEJ1939-81:2006
基础上，定义一个专门
工业组用于电池箱命名，工业组编号为6。电池箱的名字域包括17位的产权单位码和57位的电池箱
序列号码。
电池箱的名字域与 SAE J1939-81:2006 中的名字域的对应关系如表 B.1 所示。
表 B.1 电池箱名字域定义
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
GB/T 32895—2016
(资料性附录)
电池箱故障诊断报文
C.1 故障诊断代码
故障诊断代码(DTC) 由4个独立域构成，这4个部分见表C.1。
表 C.1 诊断故障代码(DTC)
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
其中：可疑参数编号(SPN)19
位的数字是用于识别故障报告的诊断项目。可疑参数编号与发送故
障诊断信息的控制模块的地址编码无关。 SPN
编号为10.2.2中已定义的电池箱中发生的故障信息和
报警信息，如 SPN10288～SPN10329 等。
故障模式标识符(FMI)
定义为电池箱中发生的故障类型。其数据长度5位，数据状态为0～31共
32种，目前定义的故障代码标识符如下：
\<0>:=硬件故障；
\<1>:=绝缘故障；
\<2>:=充电故障；
\<3>:=1级报警；
\<4>:=3级报警；
\<5>:=5级报警；
\<6～31>:=预留备用。
发生次数(OC)
定义一个故障从先前激活状态到激活状态的变化次数，最大值为126,计数向上溢
出时，该计数器值保留为126。假如发生次数未知，则该域所有位的数值均设为1。
可疑参数编号的转化方式(CM) 置0,表示 SPN 位均采用英特尔格式。
C.2 故障诊断报文分类
故障诊断报文分类见表C.2。
表 C.2 故障诊断报文
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
C.3 故障诊断报文格式和内容
故障诊断报文格式和内容应符合以下要求：
a) 当前故障码 PGN33280
报文目的：发生故障时，发送当前的故障代码。每个故障代码4字节。数据段多余8字节采用传输
协议功能传输。当前故障码报文格式见表C.3。
表 C.3 当前故障码报文格式
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) 历史故障码 PGN33536
报文目的：该数据包括了一系列诊断代码以及历史故障码的发生次数。每个故障代码4字节。数
据段多余8字节采用传输协议功能传输。历史故障码报文格式见表C.4。
表 C.4 历史故障码报文格式
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c) 诊断准备就绪 PGN33792
报文目的：报告有关诊断已准备就绪的诊断信息。诊断准备就绪报文格式见表C.5。
GB/T 32895—2016
表 C.5 诊断准备就绪报文格式
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
d) 当前故障码的清除/复位 PGN34048
报文目的：当需要清除当前故障码相关的诊断信息以及问题得到纠正时发送此请求指令，所有关于
当前故障码的诊断信息都应该清除。该操作完成时或被请求控制模块内没有故障码，要求控制模块发
送一个肯定应答。如由于某种原因，控制模块不能执行要求的操作，就必须发送否定应答。所有与当前
故障码相关的信息包括：当前故障码个数及诊断就绪状态信息和当前故障码。
e) 历史故障码的清除/复位 PGN34304
报文目的：当某个控制模块接收到这一参数组的请求指令时，所有有关历史故障码的诊断信息都应
该清除，与当前故障码有关的诊断数据将不受影响。若无历史故障码，控制模块必须发送肯定应答。如
由于某种原因，控制模块不能执行这一参数组的请求指令的要求，那么就必须发送否定应答。所有与历
史故障码相关的信息包括：历史故障码个数及诊断就绪状态信息和历史故障码。
f) 停帧参数 PGN34560
报文目的：当接收到诊断故障代码时，已记录的一系列参数。每个故障代码4字节。数据段多余
8字节采用传输协议功能传输。停帧参数报文格式见表C.6。
表 C.6 停帧参数报文格式
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 32895—2016
更多内容 可以 GB-T 32895-2016 电动汽车快换电池箱通信协议. 进一步学习
1字节
