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纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议.pdf

发布时间：2022-06-02 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.17M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    文件类型：技术类 密级：保密 正宇纯电动车 电池管理系统与整车系统 CAN通信协议 (GX-ZY-CAN-V1.00) 制作者 日期 说明 版本记录 用于永康正宇纯电动车系统 姓名 日期 签名 版本 V1.00 拟定 审查 核准
    1 范围 本标准规定了电动汽车电池管理系统 (Battery Management System，以下简称 BMS) 与 电机控制器 (Vehicle Control Unit ，简称 VCU) 、智能充电机 (Intelligent Charger Unit ，简称 ICU) 之间的通信协议。 本标准适用于电动汽车电池管理系统与整车系统和充电系统的数据交换。 本标准的 CAN 标识符为 29 位，通信波特率为 250kbps。 本标准数据传输采用低位先发送的格式。 本标准应用于正宇纯电动轿车电池管理系统。 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。凡是注日期的版本适用于本文件。凡不是 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。 ISO 11898-1:2006 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 Vehicles – Controller Area Network (CAN) Part 1 ： Data Link Layer and Physical Signalling). SAE J1939-11： 2006 商用车控制系统局域网络 (CAN) 通信协议 第 11 部分：物理层， 250Kbps，屏蔽双绞线 (Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 11 ： Physical Layer,250Kbps,Twisted shielded Pair). SAE J1939-21：2006 商用车控制系统局域网络（ CAN ）通信协议 第 21 部分：数据链 路层 (Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 21： Data Link Layer). 3 网络拓扑结构说明 电动汽车网络采用 CAN 互连结构如下所示， CAN1 总线为电池管理系统与电机控制 器之间的数据通信总线， CAN2 总线为电池管理系统与充电机之间的数据通信总线。电池 管理系统内部主控单元与电池管理单元之间通过内部 器将 BMS 的提供的总电压、电流及最高单体电压、最低单体电压、温度及关键状态显示 在车载仪表上。 CAN 总线进行数据通信。电机控制 电机控制器 （ MCU） CAN1 智能充电机 (ICU) CAN2 BMS-CCU RS485 RS232 彩色显示屏 (HMI) 电池组远程 监控终端 (BWT) BMS-BMU （ 1# ） INCAN BMS-BMU （ 2# ） 图一 整车总线拓扑
    4 数据格式 比例因子 网络信号数据格式遵守下表，双行定义遵循首行； 数据类型 以下为 BMS 系统数据格式定义 总电压 (直流 ) 总电流 (直流 ) 单体电压 0.1V/bit 0.1A/bit 0.01V/bit 0 - 4000(0-400V) 28000 - 36000(-400A- 400A) 0 - 500(0-5V) 范围（实际量程） 0 - 165(-40 - 125 ℃ ) 0 - 250(0 -100%) 0 - 255 0-3000000（ 0 – 30 万 Km ） 0-200 （ 0 – 200Kmph ） 0 to 5000(0-500A) 1℃/bit 温度 电池（ SOC） 0.4%/bit 生命信号 行驶里程 1/bit 0.1Km/bit 车速 最大允许电流 1kmph/bit 0.1A/bit 5 通信规范 偏移量 字节数 0 -32000 0 -40 0 0 0 0 0 2BYTE 2BYTE 2BYTE 1BYTE 1BYTE 1BYTE 4BYTE 1BYTE 2BYTE 5.1 数据链路层应遵循的原则 总线通讯速率为： 250Kbps，数据链路层的规定主要参考 CAN2.0B和 SAE J1939 的相关规定。使用 CAN扩展帧的 29 位标识符并进行了重新定义，以下为 29 位标识符的分配表： PRIORITY 3 28 2 27 1 26 IDENTIFIER R 1 25 DP 1 24 8 23 11BITS PDU FORMAT(PF) 4 3 19 18 7 6 22 21 5 20 SRR SRR IDE IDE PF IDENTIFIER EXTENSION PDU SPECIFIC(PS) 18BITS SOURCE ADDRESS(SA) 2 17 8 1 3 2 1 8 7 6 5 4 3 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 7 6 5 4 2 1 1 0 其中，优先级为 3 位，可以有 8 个优先级； R一般固定为 0；DP现固定为 0；8 位的 PF为报文的代码； 8 位的 PS为目标地址或组扩展； 8 位的 SA为发送此报 文的源地址； ?接入网络的每一个节点都有名称和地址， 名称用于识别节点的功能和进行地址 仲裁，地址用于节点的数据通信 ?每个节点都至少有一种功能， 可能会有多个节点具有相同的功能， 也可能一个 节点具有多个功能 ?对于多字节数据， 采用小端方式， 如 4660=0x1234，首先发送 0x34,再发送 0x12
    5.2 CAN 网络地址分配表 结点名称 电池管理系统 (BMS) 电机控制器 (MCU) 地址 SOURCE ADDRESS(SA) 243(0xF3) 167(0xA7) 5.3 CAN 通信参数 Baud Sampling TQ(μ s) Tbit(TQ) Tprs(TQ) Tph1(TQ) Tph2(TQ) Tsjw(TQ) Rate(kbps) Point 250 62.5% 0.5 8 1 3 3 1 6 协议报文 6.1 电机控制器 BMS 6.1.1 MCU-BMS-1(0x18FFF3A7) OUT IN SRR IDE MCU BMS 0 1 位置 BYTE BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 BYTE8 BIT 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 ID（ 0x18FFF3A7） PS 255 243 P R DP PF 6 0 0 周期 (ms) 1000 SA 167 数 据 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 保留 保留 保留 车速 里程 LL 里程 LH 里程 HL 里程 HH 1kmph/bit 0kmph 0-250kmph 0.1Km/bit 0Km 0-30 万公里 注：电机控制器提供 BMS 车速和里程信息，以便远程监控和耗电量统计使用。 （需工程师确定）
    6.2 BMS 电机控制器 6.2.1 BMS-MCU-1 （ID ：0x1801A7F3） OUT IN SRR IDE BMS MCU 0 1 ID（0x1801A7F3） PS 167 P R DP PF 6 1 0 0 周期 (ms) 100 SA 243 位置 BYTE BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BIT 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 数 据 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 电池组总压 0.1V/bit 0V 0-320V 电池组电流 0.1A/bit -3200A SOC 0.4%/bit 0 -500A-500A (充电为负， 放电为正 ) 0%-100% 1-0 (LSB) 电池电压过充状态 3-2 电池电压过低状态 BYTE6 5-4 充电过流状态 7-6 (MSB) 放电过流状态 ) ) 00：正常 01：单体电池电压偏高或电池组总压偏高 (一级故障，限制回馈电流，降充电机电流； 标识电池已充满电 ) 10：单体电池电压过高或电池组总压过高 (二级故障，禁止回馈充电，关闭充电输出 11：电池过充 (三级报警，切充电继电器 ) 00：正常 01：单体电池欠压或 SOC 低 (一级故障，需补电，电机限功率输出 10：单体电池电压过低或电池组总压过低 (二级故障，电机控制器立即停车 ) 11：电池过放 (三级故障，切放电继电器 ) 00：正常 01：电池充电或回馈电流轻度过流 (一级故障，电机需限制回馈电流 ) 10：电池充电或回馈电流严重过流 (二级故障，切充放电继电器 ) 11：保留 00：正常 01：电池放电轻度过流 (一级故障，电机需限制回馈电流 ) 10：电池放电严重过流 (二级故障，切充放电继电器 ) 11：保留
    1-0 (LSB) 电池温度不均衡状 态 3-2 温度过高状态 BYTE7 5-4 电池低温状态 00：无故障 01：电池温差 >10℃ (一级故障，只报警 ) 10：电池温差 >15℃ (二级故障，只报警 ) 11：保留 00：无故障 01：电池高温 (一级故障，只报警 ) 10：电池过温 (二级故障，切充放电继电器 ) 11：保留 00：无故障 01：电池低温 (一级故障，切充电继电器 ) 10：电池超低温 (二级故障， 切充放电继电器 ) 11：保留 6 7 （MSB） 电池电压不均衡状 态 0：正常 1：整组电压不均衡 (一级故障，只报警 ) BMS 内部 (自检 )故障 0：无故障 1： BMS 内部从板检测或通信故障 (二级故障，切充放电继电器 ) BYTE8 7-0 BMS CAN生命信号 1/bit 0 0-255 注： （1） 上面故障已经在 BMS 程序中考虑延时判断， 整车控制器检测到故障位后 可立即执行相应的动作。建议一、二、三级故障都在仪表上显示。 （2） 不同故障类型各级故障处理方式不同，参考故障级别后的简略控制策略 描述。 （3） 电机控制器在接收到 需限制回馈电流标志或需限功率标志后，电机控制器根据 下面的报文中提供的最大允许回馈电流和最大允许放电电流值限制电机的回馈电 流和输出功率。 6.2.2 BMS-MCU-2 （ID ：0x1802A7F3） OUT IN SRR IDE BMS MCU 0 1 ID（0x1802A7F3） PS 167 P R DP PF 2 6 0 0 周期 (ms) 100 SA 243 位置 BYTE BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BIT 7-0 7-0 7-0 7-0 数 据 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 最大允许回馈电流 0.1A/bit 最大允许放电电流 0.1A/bit 0A 0A 0-500A 0-500A
    BYTE5 1-0(LSB) 整车状态 00：行车 01：充电插头已连接 (报警显示，电机控制器不允许启动 ) 10：充电插头已连接，且电池需加热，禁止 充电 ( 报警提示，此时不允许对电池进行充 电，电机控制器不允许启动 ) 11：充电中 (报警显示，电机控制器不允许启动 ) BYTE6 BYTE7 BYTE8 7-2 7-0 7-0 7-0 保留 保留 电池组最高温度 电池组最低温度 1℃/bit 1℃/bit -40℃ -40℃ -40-125℃ -40-125℃ 6.2.3 BMS-MCU-3 （ID ：0x1803A7F3） OUT IN SRR IDE BMS MCU 0 1 ID（0x1803A7F3） PS 167 P R DP PF 3 6 0 0 周期 (ms) 500 SA 243 位置 BYTE BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 BYTE8 BIT 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 数 据 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 最高单体电压 0.01V/bit 最低单体电压 0.01V/bit 最高单体电压箱号 最高单体电压箱内 编号 最低单体电压箱号 最低单体电压箱内 编号 1/bit 1/bit 1/bit 1/bit 0V 0V 0 0 0 0 0-5V 0-5V 1-2# 1-24# 1-2# 1-24#
    6.3 BMS 与充电机通信报文 6.3.1 BMS 充电控制报文（ ID ：0x1806E5F4） OUT IN SRR IDE BMS CCS1 0 1 ID（0x1806E5F4） PS 229 P R DP PF 6 6 0 0 周期 (ms) 1000 SA 244 位置 BYTE BYTE1 BIT 7-0 BYTE2 7-0 BYTE3 7-0 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 BYTE8 7-0 7-0 7-0 7-0 7-0 数 据 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 最高允许充电端电 压高字节 最高允许充电端电 压低字节 最高允许充电端电 流高字节 最高允许充电端电 流低字节 控制 保留置 0x00 保留置 0x00 保留置 0x00 0.1V/bit 0V 0V-450V 0.1A/bit 0 0-40A 0-充电开启， 1-电池保护，充电关闭 6.3.2 充电机广播报文（ ID ：0x18FF50E5） OUT IN SRR IDE BMS ALL 0 1 ID（0x18FF50E5 ） PS 80 P R DP PF 255 6 0 0 周期 (ms) 500 SA 245 数 据 位置 BYTE BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BIT 7-0 7-0 7-0 7-0 数据名 分辨率 偏移量 取值范围 输出电压高字节 输出电压低字节 输出电流高字节 输出电流低字节 0.1V/bit 0.1A/bit 0V 0A 0-450V 0-40A
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