T_HEVCA 1.6-2023 换电式纯电动重型载货汽车及共享换电站建设通用技术要求 第6部分：换电系统通讯协议技术要求.pdf

ICS 43.080 CCS HEVCA T43 海南省电动汽车与充电设施协会团体标准 T/HEVCA 1.62023 换电式纯电动重型载货汽车 及共享换电站建设通用技术要求 第 6 部分：换电系统通讯协议技术要求 General technical requirements for battery swap electric heavy goods vehicles and shared battery swap station Part 6:Technical requirements for communication protocol of battery swap system 2023-12-26 发布 2024-1-1 实施海南省电动汽车与充电设施协会 发 布 学兔兔 标准下载学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本功能.1 5 通讯协议.2 6 网络拓扑.16 学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是T/HEVCA 1换电式纯电动重型载货汽车及共享换电站建设通用技术要求的第6部分。T/HEVCA 1已经发布了以下部分：第1部分：总则；第2部分：换电电池系统通用技术要求；第3部分：换电底托通用技术要求；第4部分：换电连接器通用技术要求；第5部分：换电控制器通用技术要求；第6部分：换电系统通讯协议技术要求；第7部分：换电系统设备通用技术要求；第8部分：共享换电站建设及验收技术要求；第9部分：通讯及数据安全管理要求。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海启源芯动力科技有限公司提出。本文件由海南省电动汽车与充电设施协会归口。本文件起草单位：海南省新能源汽车促进中心、海南省电动汽车与充电设施协会、上海启源芯动力科技有限公司、上海玖行能源科技有限公司、上海融青新能源科技有限公司、中油绿色能源（海南）有限公司、海南省充电产业投资公司、南方电网（海南）电动汽车服务有限公司、海南省充换电一张网服务有限责任公司、南方电网数字电网集团（海南）有限公司、海南电力产业发展有限责任公司、绿动未来投资集团（海南）有限公司、万帮数字能源股份有限公司、海南奥动新能源科技有限公司、上海融和智电新能源有限公司、东风柳州汽车有限公司、汉马科技集团股份有限公司、徐州徐工新能源汽车有限公司、海南远程新能源载货汽车有限公司、海南山益工程机械有限公司、江苏智慧优视电子科技有限公司、国机海南发展有限公司、海南促进新能源汽车科技有限公司。本文件主要起草人：罗浩亮、凌凯、张熙远、何滨华、金凯、郭国柱、何瑞辉、刘丽芳、雒宏武、周文杰、闫立、马勃、钟东、黎茹、何文卫、林尤超、陈淮、孙俊伟、李士汉、黎传冠、李伟宁、林杰、赵亮、陈光、陶涛、王玉超、陈德、玄先涛、王运豪、赵银山、吉春宇、何雪海、吴清岩、许林勇、曾伟、刘英山、曹拥华、范志勇、刘子翔、万术伟、苏运荣、林芳弘。学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 III 引言 在“双碳”目标指引下，载货汽车行业正加速向绿色低碳方向发展。其中，换电式纯电动重型载货汽车由于车电分离、快速补能的技术特点，受到行业高度关注。随着换电式纯电动重型载货汽车渗透率不断提高，市场上不同的换电站生产商越来越多，不同技术路径之间差异明显。T/HEVCA 1旨在规范重型载货汽车换电机构的技术要求和试验方法，统一换电接口的界面型式与结构尺寸，确立换电站设备的技术要求和试验方法，指导换电站的建设与验收，确立数据监管平台的安全管理要求，从而实现不同换电站生产商与电动重型载货汽车生产商之间的产品互联互通，实现换电资源共享。T/HEVCA 1由九部分组成。第1部分：总则。目的在于确立换电式纯电动重型载货汽车及共享换电站的基本功能以及换电步骤，确保产品的功能性。第2部分：换电电池系统通用技术要求。目的在于确立换电电池系统的结构尺寸、技术要求及试验方法等，用于实现换电电池系统的互换性。第3部分：换电底托通用技术要求。目的在于确立换电底托的结构尺寸以及技术要求等，用于实现换电底托的互换性。第4部分：换电连接器通用技术要求。目的在于确立换电连接器的结构尺寸、电气接口定义、技术要求以及试验方法等，用于实现换电连接器的兼容性和互换性。第5部分：换电控制器通用技术要求。目的在于确立换电控制器的功能要求、性能要求、通讯要求、技术要求以及试验方法等，用于实现换电控制器的兼容性和互换性。第6部分：换电系统通讯协议技术要求。目的在于确立换电系统的通讯协议，用于实现换电系统的兼容性和互换性。第7部分：换电系统设备通用技术要求。目的在于确立换电系统设备的技术要求以及试验方法等，用于实现换电系统设备的互换性。第8部分：共享换电站建设及验收技术要求。目的在于确立换电站的选址、规划、系统、安全与消防要求等，用于指导共享换电站的建设及验收。第9部分：通讯及数据安全管理要求。目的在于确立共享换电站与政府监管平台的数据采集与监管要求，用于实现换电数据的统一管理。学兔兔 标准下载学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 1 换电式纯电动重型载货汽车及共享换电站建设通用技术要求 第 6 部分：换电系统通讯协议技术要求 1 范围 本文件规定了换电式纯电动重型载货汽车共享换电电池系统基于控制局域网（CAN）的通讯物理层、数据链路层及应用层的定义。本文件适用于采用CAN通信方式的吊装式电池系统在换电站内与其相连接的设备之间的通信。不适用于侧换式及底部换电式。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 19596 电动汽车术语 GB/T 29317-2021 电动汽车充换电设施术语 ISO 11898-1:2003 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 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 ISO 11898-5:2006 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 SAE J1939-11:2016 载货汽车控制系统局域网CAN通信协议 第11部分：物理层，250K比特/秒，屏蔽双绞线 SAE J1939-21 载货汽车控制系统局域网CAN通信协议 第21 部分：数据链路层 3 术语和定义 GB/T 19596、GB/T 29317-2021界定的术语和定义适用于本文件。4 一般要求 物理层 本标准采用的物理层应符合ISO 11898-1：2003、SAE J1939-11：2016中关于物理层的要求。数据链路层 4.2.1 帧格式 本标准采用CAN扩展帧的29位标识符，具体应符合SAE J1939-21中的相关要求。4.2.2 消息类型 物理层应符合ISO 11898-1、ISO 11898-2、ISO 11898-5、SAE J1939-11的规定。BMS与VCU的通讯速率采用 250 kbit/s；BMS与充电机的通讯应使用独立于动力总成控制系统之外的CAN接口，通讯速率采用 250 kbit/s。4.2.3 网络拓扑 学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 2 换电式纯电动载货汽车采用双 CAN 网络设计，分别是连接整车控制器（VCU）与电机控制器（MCU）的动力 CAN 总线（CAN0）以及连接整车控制器（VCU）、电池管理系统控制器（BMS）、仪表、空调、充电机、DCDC、EPS 的车身 CAN 网络（CAN1）。5 通信协议 引用标准 本通讯协议参考SAEJ1939，采用29位ID扩展帧。编码格式 本协议采用Intel格式，即低字节Byte号小，高字节Byte号大。对于跨字节的signal，低位bit号小，高位bit号大。数据解析 数字量即报文数值，物理量即有实际意义的数值，分辨率即系数，偏移量即。数字量*分辨率+偏移量=物理量 通讯速率 通讯速率为250 kbps。PDU 格式 PDU格式见表1。表1 PDU 格式 SAE_J1939 PDU1 域 ID 数据区 优先级 保留 数据页 PF 目标地址 源地址 位 2628 25 24 1623 815 07 063 推荐使用地址 推荐使用地址见表2。表2 推荐使用地址 序号 ECU Name 地址 1 VCU 0 xD0 2 BMS 0 xF3 数据帧 5.7.1 V2B_CMD VCU 发送指令：0 x1802F3D0 见表 3。表3 数据帧参数表(1)OUT IN ID 周期 0 x1802F3D0 VCU BMS P R DP PF PS SA 50ms 6 0 0 2 243 208 数据域 字节/Byte 位 数据名 备注 BYTE1 all V2B_CMD报Checksum值 有 效 值 0255 Byte0=Byte1 XOR Byte2 XOR Byte3 XOR Byte4 XOR Byte5 XOR Byte6 XOR Byte7 学兔兔 标准下载T/HEVCA 1.62023 3 OUT IN ID 周期 0 x1802F3D0 BYTE2 Bit54 高压上下电指令 0 预留；1 高压上电；2 高压下电；3 无效；Bit30 VCU生命信号 014循环，15:信号无效 BYTE3 all 车速 有效值 0255，单位 km/h，范围（0255）km/h，偏移量 0，比例因子 1km/h/bit BYTE4 Bit76 预充继电器状态(如继电器状态由整车检测)（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit54 主负继电器状态(如继电器状态由整车检测)（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit32 主正继电器状态(如继电器状态由整车检测)（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit10 加热开启关闭命令（保留）0 预留；1 加热开启；2 加热关断；3 无效；BYTE5 Bit76 辅件1接触器状态（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit54 主电机接触器故障（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit32 主电机接触器状态（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit10 附件继电器状态(如继电器状态由整车检测)（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 BYTE6 Bit76 辅件3接触器状态（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit54 辅件2接触器故障（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit32 辅件2接触器状态（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit10 辅件1接触器故障（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 BYTE7 Bit76 保留 0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit54 辅件4接触器故障（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit32 辅件4接触器状态（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 Bit10 辅件3接触器故障（保留）0：保留 1：开启 2：闭合 3：无效 BYTE8 all 保留 5.7.2 BMS 发送指令：0 x1801D0F3 见表 4。表4 数据帧参数表(2)OUT IN ID 周期 0 x1801D0F3 BMS VCU P R DP PF PS SA 100ms 6 0 0 1 208 243 数据域 字节/Byte 位 数据名 备注 BYTE1 all 预留 Bit54 是否请求下高压 0:预留 1：请求下高压 2:不请求下高压3:无效 Bit30 是否请求VIN 0:预留 1：请求VIN 2:不请求VIN 3:无效 BYTE2-8 all 预留 5.7.3 VCU 发送指