DB34/T 2437-2015 公共区域充电设备与电动汽车 连接通信规范

ICS29.200

K81

DB34

安徽省地方标准

DB34/T2437—2015

公共区域充电设备与电动汽车

连接通信规范

Ruleofchargingepuipmentandelectricbusescommuncationinpublicareas

文稿版次选择

2015-07-14发布2015-08-14实施

安徽省质量技术监督局发布

DB34/T2437—2015

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由合肥市质量技术监督局提出。

本标准由安徽省质量技术监督局归口。

本标准起草单位：普天新能源安徽有限公司、合肥海奥电气科技有限公司、安徽易威斯新能源科技

股份有限公司、安徽卓越电气有限公司、安徽省迈特瑞杰测控科技有限公司、安徽省计量科学研究院、

合肥市计量测试研究所。

本标准主要起草人：莎仁其其格、陈滋键、陈镇、夏治安、杨新春、马冬梅、王有锁、潘宗岭、赵

其三、陈延伟、白鸥、王庆翻、程益德、何仕玉、杨璨、汪劲松。

I

DB34/T2437—2015

公共区域充电设备与电动汽车连接通信规范

1范围

本标准规定了公共区域充电设备与电动汽车之间基于控制器局域网（CAN）的通信物理层、数据链

路层及应用层的定义。

本标准适用于采用传导式充电方式的电动汽车非车载充电机与BMS（或具有充电控制功能的其他车

辆控制单元）之间的通信协议。对于带有车载充电机的电动汽车与充电设备之间的通信本规范不做要求。

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。凡是注日期的引用文件，仅所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/T2900.41-2008电工术语原电池和蓄电池

GB/T19596-2004电动汽车术语

ISO11898-1-2003道路车辆控制面网络(CAN)第1部分：数据链接层和物理信号

SAEJ1939-11-2012双绞屏蔽线250Kbits/s物理层

SAEJ1939-21-2010数据链路层

SAEJ1939-71-2014车辆应用层

SAEJ1939-73-2013应用层诊断

3术语和定义

GB/T2900.41-2008、GB/T19596-2004中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

帧frame

组成一个完整消息的一系列数据位。

3.2

CAN数据帧CANdataframe

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。

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

1

DB34/T2437—2015

标识符identifier

CAN仲裁域的标识部分。

3.5

标准帧standardframe

《CAN总线2.0B版本》中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。

3.6

扩展帧extendedframe

《CAN总线2.0B版本》中定义的使用29位标识符的CAN数据帧。

3.7

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，最高优先级为0级最低优先级为7级。

3.8

参数组parametergroup(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。

3.9

参数组编号parametergroupnumber(PGN)

用于唯一标识一个参数组的一个24位值。参数组标号包括：保留位、数据页位、PDU格式域（8

位）、组扩展域（8位）。

3.10

可疑参数编号suspectparameternumber(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。

3.11

协议数据单元protocoldataunit(PDU)

一种特定的CAN数据帧格式。

3.12

传输协议transportprotocol

数据链路层的一部分，为传送数据在9字节或以上PGN提供的一种机制。

3.13

电子控制单元electroniccontrolunit：ECU

2

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电子控制单元，即车载电脑，由微机和外围电路的组成。

3.14

单体蓄电池cell

构成蓄电池的最小单元，一般由正极、负极及电解质等组成，其标称电压为电化学偶的标称电压。

3.15

蓄电池模块batterymodule

一组相联的单体蓄电池的组合。

3.16

蓄电池组batterypack

由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械总成。

3.17

诊断故障代码diagnostictroublecode，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字节值。

3.18

电池最小测量单元batteryminimummeasurementunit

电池管理系统测量的最小电池单元，可以是一个单体蓄电池，也可以由多个单体蓄电池并联组成。

3.19

串联数serialnumber

假设电池最小测量单元电压为U0（V），容量为A0（Ah），蓄电池总电压为Ut（V），容量为At

（Ah），那么串联数Ns=Ut/U0。

3.20

并联数numberofparallel

假设电池最小测量单元电压为U0（V），容量为A0（Ah），蓄电池总电压为Ut（V），容量为At

（Ah），那么并联数Np=At/A0。

4技术要求

4.1通信协议

考虑与道路车辆控制系统的通信网络兼容，在本标准中充电机与电动汽车BMS之间的通信系统采

用CAN（控制器局域网）通信协议。

4.2通信协议的物理层和数据链路层

3

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通信协议的物理层和数据链路层应符合ISO11898-1-2003、SAEJ1939-11-2012、SAEJ

1939-21-2010的规定。

数据帧格式遵循1991年9月发布的《CA总线2.0B版本》的规定。

4.3算法管理

在充电过程中，充电机和BMS监测电压、电流和温度等参数，同时BMS根据充电控制算法管理整

个充电过程。

4.4非充电过程参数发送

在非充电过程中，充电机、BMS向CAN总线发送自身状态参数。

4.5数据传输

数据传输应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。

5网络拓扑结构检验规则

充电系统与电动汽车BMS之间的CAN通信网络应包括两个节点：非车载传导式充电机和BMS。

其网络拓扑结构示意图见图1。

图1充电机与BMS之间的网络拓扑结构

6物理层

物理层实现网络中充电设备和BMS的电连接。采用本标准的物理层应符合ISO11898-1-2003、

SAEJ1939-11-2012的规定。

本标准充电设备与BMS的通信应使用独立于动力总成控制系统之外的CAN接口。

充电设备与BMS之间的通信速率宜采用50kbps、125kbps、250kbps三种，本标准推荐采用

250kbps。

充电机与BMS的CAN接口驱动能力应满足传输距离大于50m要求，两端CAN接口采用隔离传

输设计，充电机与BMS应具有120Ω匹配电阻。

CAN通信线缆应采用双绞屏蔽线。屏蔽应以一根接地线结束且仅在一点处直接接地，屏蔽接地点通

常确定的原则是：

a)连接到最小的电子噪声点处；

b)使用阻抗尽可能低的连接；

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DB34/T2437—2015

c)采用与网络中心最低的连接点接地；

d)总线上的每个节点也都应提供一个供选择的接地屏蔽点。

7数据链路层

7.1一般要求

数据链路层为物理连接之间提供可靠数据传输。本标准充电机与BMS之间的数据帧格式符合《CAN

总线2.0B版本》的规定。

7.2帧格式

采用本标准的设备应使用CAN扩展帧的29位标识符。具体每个位分配的相应定义符合SAE

J1939-21-2010的5.1中数据帧的规定。

7.3协议数据单元(PDU)

每个CAN数据帧包含一个单一的协议数据单元（PDU），见表1。协议数据单元由七部分组成，分

别是优先级，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）

IDENTIFIER11BITSSRRIDEIDENTIFIEREXTENSION18BITS

PRIORITYRDPPDUFORMAT(PF)SRRIDEPFPDUSPECIFIC(PS)SOURCEADDRESS(SA)

32111876543218765432187654321

282726252423222120191817161514131211109876543210

注1：P为优先级：从最高0设置到最低7。本标准充电应答信息、充电状态信息、充电阶段告警信息；

注2：优先权设为2，充电控制信息优先权设为4，其他信息的缺省优先权设为6；

注3：R为保留位：备今后开发使用，本标准设为0；

注4：DP为数据页：用来选择参数组描述的辅助页，本标准设为0；

注5：PF为PDU格式：用来确定PDU的格式，以及数据域对应的参数组编号；

注6：PS为特定PDU格式：PS值取决于PDU格式。在本标准中采用PDU1格式，PS值为目标地址；

注7：SA为源地址：发送此报文的源地址；

注8：DATA为数据域：若给定参数组数据长度≤8字节，可使用数据域全部的8个字节。若给定参数组数据长度

为9～1785字节时，数据传输需多个CAN数据帧，通过传输协议功能的连接管理能力来建立和关闭多包参

数组的通信,详见本标准7.6节。

7.4协议数据单元(PDU)格式

SAEJ1939-21-2010规范定义两种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格式仅用于不指向特定目标地址的传输。

本标准考虑到充电设备与BMS之间点对点方式通信的数据安全性，选用PDU1格式。

7.5参数组编号(PGN)

5

DB34/T2437—2015

参数组编号PGN是一个24位的值，用来识别CAN数据帧的数据域属于哪个参数组，包括：保留

位、数据页位、PDU格式域（8位）和组扩展域（8位）。

若PF值<240，PGN的低字节置0；否则，将其值设为组扩展域的值。本标准PDU采用PDU1格

式，PGN的第二个字节为PDU格式（PF）值，高字节和低字节位均为00H。

具体定义详见SAEJ1939-21的规定。

7.6传输协议功能

传输协议为传送数据在9字节或以上的PGN提供的一种机制。传输协议功能可分为两个主要功

能：消息的拆装和重组、连接管理。

本标准中使用多包数据传输机制的数据为BMS向充电设备发送的各电池单元数据，具体连接初始

化、数据传输、连接关闭遵循SAEJ1939-21的规定。一组报文中有多数据帧时，帧之间发送间隔应大

于5ms小于10ms。

7.7地址的分配

本标准的网络地址用于保证消息标识符的唯一性以及表明消息的来源。

充电设备和BMS定义为不可配置地址，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。

充电机和BMS分配的地址如表2所示。

表2充电机和BMS地分配

装置首选地址

充电设备86（56H）

BMS244(F4H)

充电监控上位机00(00H)

7.8消息类型

《CAN总线2.0B版本》支持五种类型的消息，分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。

本标准仅使用常用的两种：请求和确认。

具体定义遵循SAEJ1939-21-2010的规定。

8应用层

8.1应用层定义

应用层的定义主要遵循SAEJ1939-71-2014，采用参数和参数组定义的形式。

8.2参数组编号

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。

8.3参数组获取

使用“请求PGN”来主动获取其他节点的参数组，详见本标准7.8节。

8.4数据发送

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采用周期发送和事件驱动的方式来发送数据。

8.5多个PGN发送

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。

8.6新参数组定义

定义新的参数组时，应将相同功能的参数、相同或相近刷新频率的参数和属于同一个子系统内的参

数放在同一个参数中；同时，新的参数组既要充分利用8个字节的数据宽度，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。

8.7参数变更原则

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；对于功能相

近的ECU可以利用原来已定义的PGN，利用未定义部分来增加识别位判断出ECU的功能，充分利用原

来已定义的参数。

8.8故障诊断定义

应遵循SAEJ1939-73-2013中CAN总线诊断系统的要求。本标准附录B给出遵循SAEJ1939-73

标准的故障诊断报文定义规范。

8.9报文选项

报文选项分必须和可选发送项，必须发送项的报文应严格按照报文格式和内容发送；可选发送项的

报文内容用“FF”报文填充。

8.10SPN数据大于1个字节排位原则

应按照低字节在前，高字节在后的顺序发送。

9充电机和BMS间充电报文规范

9.1总体流程

当电池系统与充电机之间建立物理连接后，总体分为充电过程和非充电流程阶段两部分。

整个充电过程包括四个阶段：充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段和充电结束阶段。

在各个阶段，充电机和BMS如果在规定的时间内没有收到对方报文或没有收到正确报文，即判定

为超时，超时时间除特殊规定外，均为5s；当出现超时后，BMS或充电机发送错误报文，并进入错误

处理状态。

充电总流程具体见图2。

非充电流程阶段是指在除充电过程外的其他阶段。

注：当电池系统与充电机未建立物理连接时，电池系统也处于非充电流程阶段。

充电过程中的报文在非充电流程阶段不发送，非充电流程中的报文在充电过程中不发送。

7

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图2充电总体流程图

9.2充电过程通信报文分类

9.2.1充电握手阶段

当充电机和BMS物理连接完成并上电后，BMS首先检测低压辅助电源是否匹配，如果低压辅助电

源匹配，双方进入充电握手阶段，确定电池和充电机的必要信息。典型的充电工作状态转换见附录A中

图A.1。

充电握手阶段报文应符合表3的要求。

表3充电握手阶段报文分类

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

CRM充电机辨识报文256000100H68250充电机-BMS

BRMBMS和车辆辨识报文512000200H641250BMS-充电机

VBI车辆和电池标识12288003000H6不定500BMS-充电机

注1：为有效管理电池箱，需增加车辆VIN、电池箱序列号等信息，即车辆和电池标识报文；

注2：VBI报文为可选发送报文，若有VBI报文，则BMS应先发送VBI报文再发送BRM报文。

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9.2.2充电参数配置阶段

充电握手阶段完成后，充电机和BMS进入充电参数配置阶段。在此阶段，充电机向BMS发送充电

机最大输出能力的报文，BMS根据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电。

典型的充电工作状态转换见附录A中图A.2。

充电参数配置阶段报文应符合表4的要求。

表4充电参数配置阶段报文分类

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

BCP动力蓄电池充电参数1536000600H614500BMS-充电机

CTS充电机发送时间同步信息1792000700H67500充电机-BMS

CML充电机最大输出能力2048000800H66250充电机-BMS

BRO电池充电准备就绪状态2304000900H41250BMS-充电机

CRO充电机输出准备就绪状态2560000A00H41250充电机-BMS

9.2.3充电阶段

充电配置阶段完成后，充电机和BMS进入充电阶段。在整个充电阶段，BMS实时向充电机发送电

池充电需求，充电机根据电池充电需求来调整充电电压和充电电流以保证充电过程正常进行。在充电过

程中，充电机和BMS相互发送各自的充电状态。除此之外，BMS根据要求向充电机发送动力蓄电池具

体状态信息及电压、温度等信息。

BMS根据充电过程是否正常、电池状态是否达到BMS自身设定的充电结束条件以及是否收到充电

机中止充电报文来判断是否结束充电；充电机根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达

到人为设定的充电参数值，或者是否收到BMS中止充电报文来判断是否结束充电。典型的充电工作状

态转换见本标准附录A中图A.3。

充电阶段报文应符合表5的要求。

表5充电阶段报文分类

报文PGN优先数据字节报文

报文描述PGN源地址-目的地址

代号（Hex）权Byte周期

BCL电池充电需求4096001000H6550msBMS-充电机

BCS电池充电总状态4352001100H69250msBMS-充电机

CCS充电机充电状态4608001200H6650ms充电机-BMS

BSM动力蓄电池状态信息4864001300H67250msBMS-充电机

BMV单体动力蓄电池电压5376001500H6不定查询时回复BMS-充电机

BMT动力蓄电池温度5632001600H6不定查询时回复BMS-充电机

BSP动力蓄电池预留报文5888001700H6不定1sBMS-充电机

BSTBMS中止充电6400001900H4410msBMS-充电机

CST充电机中止充电6656001A00H4410ms充电机-BMS

注1：要求充电机在检测充电电流降为0后，再发送充电中止报文；

注2：充电终端接收到中止报文后以1S为周期，连续3个周期（3S）向充电监控发送中止报文，如3S期间收到中

止报文则更新报文内容，如未收到则以之前收到的内容发送；如3S之后还收到中止报文则不再向充电监控发

送。

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9.2.4充电结束阶段

当充电机和BMS停止充电后，双方进入充电结束阶段。在该阶段BMS向充电机发送整个充电过程

中的充电统计数据，包括：初始SOC、终了SOC、电池最低电压和最高电压；充电机收到BMS充电统

计数据后，向BMS发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等信息，最后停止低压辅助电源的

输出。典型的充电工作状态转换见本标准附录A中图A.4。

充电结束阶段报文应符合表6的要求。

表6充电结束阶段报文分类

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

BSDBMS统计数据7168001C00H67250BMS-充电机

CSD充电机统计数据7424001D00H65250充电机-BMS

9.2.5错误和故障报文

整个充电阶段，BMS和充电机周期发送的充电错误信息、和电池系统及充电设备故障信息。

错误报文应符合表7与表8的要求。

表7错误报文分类1

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

BEMBMS错误报文7680001E00H24250BMS-充电机

CEM充电机错误报文7936001F00H24250充电机-BMS

为便于相关人员了解设备故障原因，BMS和充电机分别周期性发送BFM、CFM，在发生故障时应立

即发送，不受周期发送限制。

表8错误报文分类2

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

BFM_1电池故障报文13056003300H4不定见注释BMS-充电机

CFM充电机故障报文13312003400H4不定250充电机-BMS

BFM_2电池系统故障报文13824003600H4不定见注释BMS-充电机

BFM_3BMS故障报文14080003700H4不定见注释BMS-充电机

注1：当电池、电池系统、BMS故障帧数据数小于等于5时，发送周期为100ms；当故障帧数据数大于5，小于等

于15时，发送周期为250ms；当故障帧数据数大于15，发送周期为500ms；

注2：故障报文增加电池系统、充电机故障总级别数据信息，故障级别对应的设备操作方式见附录。

注3：需要充电机停机的故障，BMS在中止报文的第3个字节第11～12位(表示其他故障)置01，充电机将不对BMS

故障报文做判断。

注4：BFM_1、BFM_2、BFM_3为可选发送报文，可选择发送。

9.2.6电池生命帧报文

见表9。

10

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表9电池生命帧报文

报文PGN优先数据字节报文周期

报文描述PGN源地址-目的地址

代号（Hex）权bytems

BLMBMS生命报文12544003100H43250BMS-ALL

注：此报文为可选发送报文，可选择发送。若选择发送，则BMS上电后周期发送。

9.2.7充电监控上位机查询电池单体数据

见表10。

表10充电监控上位机查询电池单体数据

报文PGN数据字节报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bitms

通过充电监控上

PCR查询报文12800003200H68上位机-BMS

位机可设定

9.2.8电池极限值数据

见表11。

表11电池极限值数据

报文PGN数据字节报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）bytems

BLT电池极限值报文13568003500H640250msBMS-充电机

注：此报文为可选发送报文，可选择发送。若选择发送，则BMS上电后周期发送。

9.3非充电流程阶段通信报文分类

为便于实时监控蓄电池状态和充电机状态，要求BMS、充电机在非充电流程阶段采用广播方式（目

的地址填为0xFF）,将蓄电池信息、充电机信息发送至CAN总线。

见表12。

表12非充电流程阶段通信报文分类

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）Bytes

BRMBMS和车辆辨识报文512000200H6415BMS-ALL

VBI车辆和电池标识12288003000H6不定5BMS-ALL

BLT电池极限值报文13568003500H6401BMS-ALL

BFM_1电池故障报文13056003300H4不定见注释BMS-ALL

CFM充电机故障报文13312003400H4不定1充电机-ALL

BFM_2电池系统故障报文13824003600H4不定见注释BMS-ALL

BFM_3BMS故障报文14080003700H4不定见注释BMS-ALL

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表12（续）

报文PGN数据长度报文周期

报文描述PGN优先权源地址-目的地址

代号（Hex）Bytes

通过充电监

PCR查询报文12800003200H68控上位机可上位机-BMS

设定

注1：由于BMV、BMT数据量较大，采用充电监控上位机询问，BMS回复方式；

注2：充电终端在充电流程中，需保存BRM、VBI、BCP、CML、BCL报文内容，周期性向充电监控发送；

注3：充电终端在非充电流程阶段向上位机发送BRM、VBI、BCP、CML、BCL报文处理方式：

——在30S之内未收到相应数据，则清除BRM、VBI、BCL、CML、BCL内容；

——未检测到BMS生命帧，则清除BRM、VBI、BCP、BCL内容；未检测到CCM生命帧，则清除CML内容。

注4：对于BMV报文，电池材料为磷酸铁锂时，单体电压的高4位表示箱号；当电池材料为锰酸锂时，单体电压两

个字节均表示电压值，同时充电监控将对所有单体值按照一箱数据进行处理，当超过页面可显示单体电压数

时，可翻页查看。

9.4充电机与BMS间报文

9.4.1充电握手阶段报文格式和内容

9.4.1.1PGN256充电机辨识报文（CRM）

报文目的：当充电机和BMS完成物理连接并上电后，该报文由充电机向BMS每隔250ms发送一

次充电机辨识报文，用于确认充电机和BMS之间通信链路正确。

在收到BMS辨识报文前，确认码=0x00；在收到车载充电机辨识报文后，确认码=0xAA。

PGN256报文格式见表13。

表13PGN256报文格式

起始位/字节长度SPNSPN定义发送选项

11字节2560辨识结果，（<0x00>：=BMS不能辨识；<0xAA>：=BMS能辨识必须项

21字节2561充电机编号，1/位，1偏移量，数据范围：1～100必须项

36字节2562充电机/充电站所在区域编码，标准ASCII码可选项

9.4.1.2PGN512BMS和车辆辨识报文（BRM）

报文目的：充电握手阶段向充电机提供BMS和车辆辨识信息。

当BMS收到SPN2560=0x00的充电机辨识报文后向充电机每隔