DB1331/T 042-2023 电动重卡换电系统技术要求

ICS43.040.99

T35

DB1331

雄安新区地方标准

DB1331/T042—2023

电动重卡换电系统技术要求

2023-07-12发布2023-08-01实施

河北雄安新区管理委员会改革发展局发布

目  次

前  言............................................................................III

电动重卡换电系统技术要求..............................................................1

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

3.1背装式换电重卡....................................................................2

3.2换电电池箱........................................................................2

3.3车载托架..........................................................................2

3.4电池箱上接口......................................................................2

3.5电池箱下接口......................................................................2

3.6换电控制器........................................................................2

4硬件互通要素的技术要求..............................................................2

4.1换电重卡电压平台..................................................................2

4.2电池箱............................................................................2

4.2.1电池箱的总体尺寸..............................................................2

4.2.2电池箱上接口..................................................................2

4.2.3电池箱下接口..................................................................2

4.3车载托架..........................................................................2

4.3.1车载托架换电接口..............................................................3

4.3.2锁止机构技术要求..............................................................3

4.4换电连接器........................................................................3

5换电电池箱软件互通要素技术要求......................................................3

5.1物理层............................................................................3

5.2数据链路层........................................................................3

5.2.1帧格式........................................................................3

5.2.2协议数据单元..................................................................3

5.2.3传输协议功能..................................................................3

5.3应用层............................................................................4

5.3.1地址分配......................................................................4

5.3.2消息类型......................................................................4

5.3.3报文内容......................................................................4

5.4电池基本信息......................................................................4

I

5.4.1电池信息......................................................................4

5.4.2继电器信息....................................................................6

5.4.3能量估算.....................................................................10

5.4.4换电信息.....................................................................12

5.4.5单体电压.....................................................................14

5.4.6单体温度.....................................................................16

5.4.7单体总数.....................................................................19

5.4.8电池制造信息.................................................................19

5.4.9电池编码信息.................................................................20

5.4.10BMS版本信息................................................................24

5.4.11网络管理....................................................................25

5.5上下电关联信号...................................................................26

5.6充电关联信号.....................................................................27

5.7热管理关联信号...................................................................30

5.8故障关联信号.....................................................................31

5.9诊断刷写.........................................................................36

5.10VIN关联信号....................................................................37

5.11BSC与VCU交互报文...............................................................38

5.11.1BSC1报文信息................................................................38

5.11.2BSC2报文信息................................................................39

5.11.3BSC3报文信息................................................................40

5.12BSC与换电站站控系统交互报文.....................................................41

5.12.1通讯方式....................................................................41

5.12.2通讯传输过程................................................................41

5.12.3功能码分类..................................................................41

5.12.4报文格式定义及说明..........................................................41

附录A..............................................................................47

附录B..............................................................................48

附录C..............................................................................49

附录D..............................................................................54

附录E..............................................................................64

附录F..............................................................................85

II

前  言

本标准按照GB/T1.1—2020《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。

本标准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。

本标准由雄安新区改革发展局提出。

本标准由雄安新区改革发展局归口。

主编单位：

国网雄安综合能源服务有限公司

国网商用电动汽车投资有限责任公司

东风商用车有限公司

参编单位：

东风华神汽车有限公司

宁德时代新能源科技股份有限公司

深圳精智机器有限公司

上海玖行能源科技有限公司

国电南瑞南京控制系统有限公司

苏州瑞可达连接系统股份有限公司

中航光电科技股份有限公司。

主要起草人：李津李唐张保瑞张坤葛则锟陈超郭家赫姜北徐敏李学兵童朝阳

陈辉李楠田浩孟国栋海晓涛曹曦陈军杨国华梁虎梁雄俊周长宗

来瑞俊李永棒

审查人员：曹冬冬陈韬李立国

III

DB1331/T042—2023

电动重卡换电系统技术要求

1范围

本文件规定了背装式电动重型卡车换电系统各物理连接和信息连接接口的技术要求。

本文件适用于在雄安新区区域范围内投放使用的后背式换电电池系统一体式换电的纯电动车辆，

作为换电重卡系统建设中车端设备、电池箱等选型、设计、制造、检验、验收等的依据，其他形式换

电车辆可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用标准，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用标准，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB18384电动汽车安全要求

GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求

GB/T19596电动汽车术语

GB/T27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议

GB/T29772电动汽车电池更换站通用技术要求

GB/T32879电动汽车更换用电池箱连接器通用技术要求

GB/T32895电动汽车快换电池箱通信协议

GB/T33341电动汽车快换电池箱架通用技术要求

GB/T32960.2电动汽车远程服务与管理系统技术规范

GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T51077电动汽车电池更换站设计规范

NB/T33005电动汽车充电站及电池更换站监控系统技术规范

ISO11898-1道路车辆控制器局域网络第1部分

ISO11898-2道路车辆控制器局域网络第2部分

ISO11898-5道路车辆控制器区域网络.第5部分

SAEJ1939-11商用车控制系统局域网CAN通信协议第11部分

SAEJ1939-21商用车控制系统局域网CAN通信协议第21部分

SAEJ1939-73商用车控制系统局域网CAN通信协议第73部分

SAEJ1939-81商用车控制系统局域网CAN通信协议第81部分

3术语和定义

GB/T29317电动汽车充换电设施术语中确立的以及下列术语和定义适用于本文件。

1

DB1331/T042—2023

3.1背装式换电重卡

换电电池箱装置于驾驶室后方、通过车载托架与车辆底盘主梁连接、利用主梁上方空间进行更换、

具自动换电功能的重型卡车。

3.2换电电池箱

换电重卡动力电池总成部件，一般包括箱体、标准电池包、高低压盒、液冷机组、换电连接器及其

它线路附件等。

3.3车载托架

连接于车辆底盘主梁上的可承载电池箱的固定托架；一般由架体、导向装置、锁止机构、换电连接

器、换电控制器等组成，是换电重卡连接车辆和电池箱的功能部件，具备自动锁止功能，可实现电池箱

和车辆电路的插拔连接。

3.4电池箱上接口

电池箱顶部可与换电设备连接的部分。

3.5电池箱下接口

电池箱底部与车载托架或换电站内充电架连接的部分，一般包括导向空间及匹配结构、锁止点及匹

配结构、换电连接器等要素。

3.6换电控制器

能够实现车载托架锁止机构动作控制及状态检测、与车辆和换电站进行信息交互的功能部件，换

电控制器非必选件，其功能可在车端集成。

4硬件互通要素的技术要求

4.1换电重卡电压平台

换电重卡的工作电压范围应在420-720V之间。

4.2电池箱

4.2.1电池箱的总体尺寸

电池箱的总体尺寸应符合附录A所示的要求。

4.2.2电池箱上接口

电池箱上接口的结构、尺寸和精度要求应符合附录B要求。

4.2.3电池箱下接口

电池箱下接口的结构、尺寸和精度要求应符合附录C中图示C.2要求。附录C.2含有导向和锁止位置

点，要求电池箱下接口具备所有结构要素。

4.3车载托架

2

DB1331/T042—2023

4.3.1车载托架换电接口

车载托架换电接口的结构、尺寸和精度要求应符合附录C中图示C.1要求。图示C.1含有导向和锁止

位置点，要求车载托架换电接口具备所有结构要素。

4.3.2锁止机构技术要求

锁止机构结构应符合如下要求：

a）锁止机构应能在X/Y/Z三个方向上将换电电池箱紧固在托架机构上；

b）锁止机构应具有手动解锁功能，能实现快速解锁换电电池箱；

c）锁止机构能承受的振动按GB/T38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中8.2.1的要求，

但Z向随机振动有效值修正为2.7g，XY向修正为1.36g。锁止机构能承受的机械冲击按照GB/T38031-2020

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中8.2.2的要求；

d）锁止机构可以通过信号控制锁体锁闭和解锁；

e）锁止机构的锁闭和解锁动作必须有明确信号反馈到通讯系统。

4.4换电连接器

用于传输电能量、电信号的连接换电电池箱与车身的专用电连接器，由公端和母端组成。换电连接

器的公端安装在电池箱下接口上，母端安装在车载托架和换电站充电架上，主要性能技术要求如下，其

余技术要求见附录D.

a）对准导入机构：轴向能修正不小于3°角度偏差；

b）浮动跟随机构：在X、Y方向浮动量不小于±8mm，Z方向跟随不小于±5mm；

c）插拔力：≤800N；

d）插拔寿命：≥10000次；

e）防护等级：不低于IP67（插头与插座耦合），电池端不低于IPXXB；

f）动力电路额定电流见附录D中表D.1。

5换电电池箱软件互通要素技术要求

5.1物理层

物理层应符合ISO11898-1：2003、SAEJ1939-11：2016中关于物理层的定义。

5.2数据链路层

5.2.1帧格式

本文件采用CAN扩展帧的29位标识符，具体应符合GB/T27930-2015中6.1的要求。

5.2.2协议数据单元

协议数据单元（PDU）应由七部分组成，分别是优先级（P）、保留位（R）、数据页（DP）、PDU

格式（PF）、特定PDU（PS，可作为目标地址、组扩展或专用）、源地址（SA）和数据域，均应符合

GB/T27930-2015中6.2的要求。

5.2.3传输协议功能

3

DB1331/T042—2023

车辆与BMS之间传输大于等于9个字节的数据应使用传输协议功能，应符合GB/T27930-2015中

6.5的要求。

5.3应用层

5.3.1地址分配

网络地址应用于保证信息标识的唯一性以及表明信息的来源。BMS的源地址定义为不可配置的地

址，即该地址固定在ECU的程序代码中，包括服务工具在内的任何手段都不能改变其源地址。BMS的

源地址宜符合表1的要求。

表1ECU的源地址定义

装置源地址

BMS243（F3h）

5.3.2消息类型

车辆与BMS通信应采用CAN局域网通信，扩展帧格式，基于周期型、事件型、事件周期型的消

息类型进行交互。

5.3.3报文内容

报文中未使用的位填充1，未使用的字节填充0xFF，接收节点在接收到报文后忽略所有未使用的

位和字节。

数据传输采用Intel格式，最右边字节为高有效字节（MSB），最左边字节为低有效字节（LSB）。

位顺序为最左边位是高有效位（msb），最右边位是低有效位（lsb）。

5.4电池基本信息

基本信息按照电压、电流、SOC、绝缘电阻、继电器信息、能量估算、换电信息、单体电压、单体

温度、单体总数、电池制造信息、电池编码信息、BMS版本信息、网络管理进行信号分类

5.4.1电池信息

电池信息应符合表2的要求。

表2电池信息

信号长度源地址-->目

序号信号名称编码定义信号定义

（bit）的地址

分辨率:0.1

BMS_BattMainConnINVol主正偏移量:0

1160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

继电器内侧电池端电压单位:V

实际范围:0~6553.5

4

DB1331/T042—2023

分辨率:0.1

BMS_BattMainConnOutVol偏移量:0

2160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

主正继电器外侧母线电压单位:V

实际范围:0~6553.5

分辨率:0.1

BMS_BattCurr偏移量:-1000

3160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

动力电池组电流单位:A

实际范围:-1000~5553.5

分辨率:0.4

BMS_BattSOC

0xFF:"Signal偏移量:0

48BMS-->车辆

Invalid"单位:%

电池包SOC

实际范围:0~100

分辨率:0.4

BMS_BattSOH

0xFF:"Signal偏移量:0

58BMS-->车辆

Invalid"单位:%

电池包SOH

实际范围:0~100

0x0：高压开启

0x1：预先充电分辨率:1

BMS_BattCurrentSts

620x2：高压关断偏移量:0BMS-->车辆

BMS当前工作状态

0x3：高压上电故实际范围:0~3

障

分辨率:1

BMS_PosIsolationRes偏移量:0

7160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

电池包正极绝缘值单位:kΩ

实际范围:0~60000

5

DB1331/T042—2023

分辨率:1

BMS_NegIsolationRes偏移量:0

8160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

电池包负极绝缘值单位:kΩ

实际范围:0~60000

分辨率:0.1

BMS_BattTermVolOutMainPos偏移量:0

9160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

主正继电器外侧电池端电压单位:V

实际范围:0~6553.5

分辨率:0.1

BMS_BattTermVolOutMainNeg偏移量:0

10160xFFFF:InvalidBMS-->车辆

主负继电器外侧电池端电压单位:V

实际范围:0~6553.5

5.4.2继电器信息

继电器状态及故障反馈应符合表3的要求。

表3继电器状态及故障反馈

信号长度源地址-->目

序号信号名称编码定义信号定义

（bit）的地址

0x0:预留

分辨率:1

BMS_MainPosConnSts0x1:开启

12偏移量:0BMS-->车辆

主正继电器状态反馈0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留

分辨率:1

BMS_MainNegConnSts0x1:开启

22偏移量:0BMS-->车辆

主负继电器状态反馈0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

6

DB1331/T042—2023

0x0:预留

分辨率:1

BMS_PreChgConnSts0x1:开启

32偏移量:0BMS-->车辆

预充继电器状态反馈0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留

分辨率:1

BMS_ChgPosConnSts10x1:开启

42偏移量:0BMS-->车辆

充正继电器1状态0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留

分辨率:1

BMS_ChgPosConnSts20x1:开启

52偏移量:0BMS-->车辆

充正继电器2状态0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留

分辨率:1

BMS_ChgNegConnSts10x1:开启

62偏移量:0BMS-->车辆

充负继电器1状态0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留

分辨率:1

BMS_ChgNegConnSts20x1:开启

72偏移量:0BMS-->车辆

充负继电器2状态0x2:闭合

实际范围:0~3

0x3:无效

0x0:预留BMS-->车辆