团 体 标 准
T/CIN 029—2024
非船载传导式充电机与电动船舶之间
的数字通信协议
Digital communication protocols between off-board conductive
charger and electric ship
2024-04-01 发布 2024-07-01 实施
中国航海学会 发布
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—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。
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。
本文件由中国航海学会提出并归口。
本文件负责起草单位：江苏省交通运输厅运输管理局、江苏远洋运输有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、国网江苏电动汽车服务有限公司、中船赛思亿(无锡)电气科技有限公司、南京大全电气研究院有限公司、湖北东湖新能科技有限责任公司、上海启源芯动力科技有限公司、常熟市国瑞科技股份有限公司、江苏健龙电器有限公司、华设设计集团股份有限公司。
本文件主要起草人：金华、殷国祥、戴伟、孙继强、赵彦涛、成旭、练建国、杨岩、耿群锋、宋远军、邵诗逸、王学永、姚腾腾、曹森、李帆、黄益斌、刘春启。
非船载传导式充电机与电动船舶之间的数字通信协议
1 范围
本文件规定了非船载传导式充电机与电动船舶之间的数字通信协议，包括一般要求、通信物理层、数据链路层、应用层、充电总体流程、报文分类、格式和内容等。
本文件规定了电动船舶非船载传导式充电机(以下简称充电机)与电池管理系统(BMS)或船舶管理系统(SMS)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，给出电动船舶的充电总体流程，以及对充电过程中涉及的报文进行分类，定义充电过程中涉及到的报文格式与内容。
本文件适用于电动船舶连接到直流电网，使用带控制导引功能的直流供电设备与BMS之间的通信或与SMS之间的通信。
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—2017 电动汽车术语
GB/T 27930—2023 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的数字通信协议
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(Road vehicle – Control area network (CAN) Part 1: Data link layer and physical signaling)
SAEJ1939-11:2006 商用车控制系统局域网CAN通信协议第11部分：物理层，250kbit/s，屏蔽双绞线(Recommented practice for serial control and communication vehicle network Part 11: Physical layer – 250K 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(Recommended practice for serial control and communication vehicle network Part 21: Data link layer)
3 术语和定义
GB/T 19596 、GB/T27930-2023 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。
[来源：GB/T-27930—2023，定义 3.1.1]
3.2
CAN 数据帧 CAN data frame
用于传输数据的CAN协议所必需的有序位域，以帧起始(SOF)开始，帧结束(EOF)结尾。 [来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.2]
3.3
报文 messages
一个或多个具有相同参数组编号的“CAN数据帧”。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.3]
3.4
标识符 identifier
CAN 仲裁域的标识部分。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.4]
3.5
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。 [来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.6]
3.6
参数组 parameter group(PG)
在一报文中传送参数的集合。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.7]
3.7
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)、PDU特定域(8位)。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.8]
3.8
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。
[来源：GB/T-27930—2023，定义 3.1.9]
3.9
协议数据单元 protocol data unit(PDU)
一种特定的CAN数据帧格式。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.10]
3.10
传输协议 transport protocol
数据链路层的一部分，为传送数据9~1785字节的PGN提供的一种机制。
[来源：GB/T-27930—2023，定义3.1.13]
3.11
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。
3.12
蓄电池 battery
能将所获得的电能以化学能的形式贮存并可以将化学能转变为电能的一种电化学装置，它可以重复充电和放电。
3.13
蓄电池单体 battery cell
蓄电池里面最小结构单元，直接将化学能转化为 电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子(又称极端)。
3.14
电池管理系统 battery management system(BMS)
监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等)，可以为蓄电池提供通信、安全、蓄电池单体均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的系统。
3.15
蓄电池系统 battery system
能量存储装置，包括电池模块或电池包的集成、电池管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成。
3.16
船舶管理系统 ship management system(SMS)
可为船舶进行功率管理和/或能量管理和/或监测报警等的管理系统。
4 一般要求
4.1 充电机与 BMS/SMS 之间通信网络宜采用 CAN2.0B 通信协议。
4.2 在充电过程中，充电机和 BMS/SMS 监测电压、电流和温度等参数，同时 BMS/SMS 管理整个充电过程，充电流程见附录 A。
4.3 充电机与 BMS/SMS 之间的CAN 通信网络应由充电机和 BMS/SMS 两个节点组成。
4.4 数据信息传输采用低字节先发送的格式。
4.5 正的电流值代表放电，负的电流值代表充电。
5 通信物理层
5.1 充电机和BMS/SMS之间的CAN通信的物理层应符合ISO 11898-1:2003、SAE J1939-11:2006中关于物理层的规定。
5.2 充电机和BMS/SMS的通信应使用独立的CAN接口，不可与其他外设共用此接口。
5.3 充电机与BMS/SMS之间的通信速率采用250kbit/s。
注：在通信环境恶劣的专用场合，经供电设备制造商和电动船舶制造商协商一致，可采用50kbit/s通信速率。
6 数据链路层
6.1 帧格式
采用本文件的设备应使用CAN扩展帧的29位标识符，具体每个位分配的相应定义应符合SAE J1939-
21:2006中的相关规定。
6.2 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)，应符合表1的规定。协议数据单元由七部分组成，分别是优先权，保留位，数据页，PDU格式，PDU特定，源地址和数据域。
表1 协议数据单元(PDU)
6.3 协议数据单元(PDU)格式
应选用SAE J1939-21:2006中定义的PDU1格式。
6.4 参数组编号(PGN)
PGN 的第二个字节应为 PDU 格式(PF)值，高字节和低字节位应均为 00H。
6.5 传输协议功能
BMS/SMS与充电机之间传输9~1785字节的数据时应使用传输协议功能。连接初始化、数据传输、连接关闭应符合SAEJ1939-21:2006中5.4.7和5.10消息传输的规定。对于多帧报文，报文周期为整个数据包的发送周期。
6.6 地址的分配
充电机和BMS/SMS应为不可配置地址，固定在充电机与BMS/SMS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/SMS分配的地址应符合表2的规定。
表2 充电机和BMS/SMS地址分配
6.7 信息类型
CAN总线技术规范支持五种类型的信息，分别为命令、请求、广播/响应、确认和组功能。具体定义应符合SAE J1939-21:2006中5.4信息类型的规定。
7 应用层
7.1 应用层应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，宜将相同功能的参数、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;新的参数组应充分利用 8 个字节的数据宽度，将相关的参数放在同一个组内，并考虑扩展性，预留一部分字节或位，以便进行修改。
7.7 修改第 9 章已定义的参数组时，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 充电过程中充电机和 BMS/SMS 各种故障诊断定义应满足 SAE J1939-73:2006 的 5.1 中 CAN 总线诊断系统的要求，附录 B 给出了故障诊断报文定义规范。
7.9 参数选项分为必选项和可选项，必选项参数应按照本文件规定格式发送实际数据，可选项参数可按照本文件规定格式发送实际数据或所有位填充 1 发送;对于同一报文中全部内容为可选项的，发送方可不发送该报文，如果发送，应按照本文件规定格式发送实际数据，未发送实际数据的可选项参数填充1。
7.10 应按照本文件规定的报文长度发送，规定长度中未定义的位填充1。
8 充电总体流程
8.1 整个充电过程依次分为：物理连接完成阶段、低压辅助上电阶段、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。充电总流程见图 1。
8.2 每个阶段，充电机和BMS/SMS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(超时是指一般在5s内没有收到对方的完整数据包或正确数据包)。当出现超时后，BMS/SMS或充电机发送9.5规定的错误报文，并进入错误处理状态。
8.3 充电结束阶段中，如果出现了故障，直接结束充电流程。报文的开始发送条件和中止发送条件见附录C。
图 1 充电总体流程图
9 报文分类
9.1 低压辅助上电及充电握手阶段
9.1.1 充电握手阶段分为握手启动阶段和握手辨识阶段，当充电机和BMS/SMS物理连接完成并上电后，应开启低压辅助电源，进入握手启动阶段发送握手报文，再进行绝缘监测。如果绝缘监测通过，双方进入
握手辨识阶段，交互BMS/SMS和充电机的身份及其他必要信息;如果绝缘监测失败，充电机发送中止充电报文。
9.1.2 在握手启动阶段，充电机和BMS/SMS应用CHM报文和BHM报文判断对方使用的标准版本。
9.1.3 充电工作状态转换宜采用图 A.1 充电握手启动流程图和图 A.2 充电握手辨识流程图，充电时序见图 A.6~图 A.12。
9.1.4 充电握手阶段报文分类应符合表3的要求。
表 3 充电握手阶段报文分类
9.2 充电参数配置阶段
9.2.1 充电握手阶段完成后，充电机和BMS/SMS进入充电参数配置阶段。在此阶段，充电机应向BMS/SMS发送充电机最大输出能力的报文，BMS/SMS根据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电。
9.2.2 充电工作状态转换宜采用图A.3充电参数配置阶段流程图。
9.2.3 充电参数配置阶段报文分类应符合表4的要求。
表 4 充电参数配置阶段报文分类
9.3 充电阶段
9.3.1 充电配置阶段完成后，充电机和BMS/SMS进入充电阶段。在整个充电阶段，BMS/SMS应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/SMS应相互发送各自的充电状态。充电阶段，BMS/SMS应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。BMV，BMT，BSP为可选报告，充电机不对其进行报文超时判定。
9.3.2 BMS/SMS应根据充电过程是否正常、电池状态是否达到BMS/SMS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(包括具体中止原因、报文参数值全为0和不可信状态)来判断是否结束充电;充电机应根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达到预先设定的充电参数值，或者是否收到BMS/SMS中止充电报文(包括具体中止原因、报文参数值全为0和不可信状态)来判断是否结束充电。
9.3.3 充电工作状态转换宜采用图A.4充电阶段流程图。
9.3.4 充电阶段报文分类应符合表5的要求。
表 5 充电阶段报文分类
9.4 充电结束阶段
9.4.1 当充电机和BMS/SMS停止充电后，双方进入充电结束阶段。在此阶段BMS/SMS应向充电机发送整个充电过程中的包括初始SOC、终了SOC、电池最低电压和最高电压的充电数据;充电机收到BMS/SMS的充电数据后，应先向BMS/SMS发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等数据后再停止低压辅助电源的输出。
9.4.2 充电工作状态转换宜采用图A.5充电结束阶段流程图。
9.4.3 充电结束阶段报文分类应符合表6的要求。
表 6 充电结束阶段报文分类
9.5 错误报文
在整个充电阶段，当BMS/SMS或充电机检测到存在错误时，应发送错误报文。错误报文分类应符合表7的要求。
表 7 错误报文分类
10 报文格式和内容
10.1 低压辅助上电及充电握手阶段报文
10.1.1 PGN9728 充电机握手报文(CHM)
当充电机和电动船舶蓄电池物理连接并完成上电，且电压检测正常后，充电机应向 BMS/SMS 每隔250ms 发送一次充电机握手报文，用于确定双方是否握手正常。PGN9728 报文格式应符合表 8 的要求。
表 8 PGN9728 报文格式
10.1.2 PGN9984 BMS/SMS 握手报文(BHM)
当 BMS/SMS 收到 PGN9984 充电机握手报文后，应向充电机每隔 250ms 返回 BMS/SMS 握手报文，提供 BMS/SMS 最高允许充电总电压。PGN9984 报文格式应符合表 9 的要求。
表 9 PGN9984 报文格式
SPN2601 最高输出电压，其中：
数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量。
10.1.3 PGN256 充电机辨识报文(CRM)
当充电机通过握手确认，并确定绝缘检测正常后，应使用250kbit/s通信速率向BMS/SMS每隔250ms发送一次充电机辨识报文，用于确认充电机和BMS/SMS之间通信链路正确。在收到BMS/SMS辨识报文前，确认码=0x00;在收到充电机辨识报文后，确认码=0xAA 。PGN256报文格式应符合表10的要求。
表 10 PGN256 报文格式
10.1.4 PGN512 BMS/SMS 和船舶辨识报文(BRM)
充电握手阶段向充电机提供BMS/SMS和船舶辨识信息。当BMS/SMS收到SPN2560=0x00的充电机辨识报文后应向充电机每隔250ms发送一次，数据域长度超出8字节时，需使用传输协议功能传输，格式详见6.5的规定，发送间隔为10ms，直到在5s内收到SPN2560=0xAA的充电机辨识报文为止。PGN512报文格式应符合表11的要求。
表 11 PGN512 报文格式
10.2 参数配置阶段报文
10.2.1 PGN1536 动力蓄电池充电参数报文(BCP)
充电参数配置阶段BMS/SMS应发送给充电机的动力蓄电池充电参数。如果充电机在5s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充电。PGN1536报文格式应符合表12的要求。
表 12 PGN1536 报文格式
其中：
a) SPN2816 单体动力蓄电池最高允许充电电压：
数据分辨率：0.01V/位，0V 偏移量;数据范围：0~24V;
b) SPN2817 最高允许充电电流：数据分辨率：0. 1A/位，有符号数;
c) SPN2818 动力蓄电池标称总能量：
数据分辨率：0. 1kWh/位，0kWh 偏移量;
d) SPN2819 最高允许充电总电压：数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
e) SPN2820 最高允许动力蓄电池温度：
数据分辨率：1ºC/位，-50ºC 偏移量;数据范围：-50ºC~+200ºC;
f) SPN2821 整船动力蓄电池荷电状态(SOC)：
数据分辨率：0. 1%/位，0%偏移量;数据范围：0~100%;
g) SPN2822 整船动力蓄电池总电压：数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量。
10.2.2 PGN1792 充电机发送时间同步信息报文(CTS)
充电参数配置阶段充电机应发送给BMS/SMS的时间同步信息。PGN1792报文格式应符合表13的要求。
表 13 PGN1792 报文格式
其中：SPN2823 日期/时间
第 1 字节：秒(压缩 BCD 码);第 2 字节：分(压缩 BCD 码);
第 3 字节：时(压缩 BCD 码);第 4 字节：日(压缩 BCD 码);
第 5 字节：月(压缩 BCD 码);第 6~7 字节：年(压缩 BCD 码)。
10.2.3 PGN2048 充电机最大输出能力报文(CML)
充电机发送给BMS/SMS充电机最大输出能力，以便估算剩余充电时间。PGN2048报文格式应符合表14的要求。
表 14 PGN2048 报文格式
其中：
a) SPN2824 最高输出电压(V)：数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
b) SPN2825 最低输出电压(V)：数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
c) SPN2826 最大输出电流(A)：数据分辨率：0. 1A/位，有符号数;
d) SPN2827 最小输出电流(A)：数据分辨率：0. 1A/位，有符号数。
10.2.4 PGN2304 BMS/SMS 充电准备就绪报文(BRO)
充电参数配置成功后，BMS/SMS按照250ms的时间间隔周期发送BRO报文，BMS/SMS准备就绪前SPN2829=0x00，准备就绪后发送SPN2829=0xAA。如果充电机在5s内未接收BRO报文，或60s内未接收BRO (SPN2829=0xAA)则为超时。PGN2304报文格式应符合表15的要求。
表 15 PGN2304 报文格式
10.2.5 PGN2560 充电机输出准备就绪报文(CRO)
充电机应发送给BMS/SMS充电机输出准备就绪报文，让BMS/SMS确认充电机已经准备输出。充电机在60s内未准备好，则BMS/SMS进行等待。PGN2560报文格式应符合表16的要求。
表 16 PGN2560 报文格式
10.3 充电阶段报文
10.3.1 PGN4096 电池充电需求报文(BCL)
双方充电准备就绪后，BMS/SMS 开始按照 50ms 的时间间隔周期发送 BCL 报文，充电机根据充电需求调整充电电压和充电电流，确保充电过程正常进行。如果充电机在充电阶段 1s 内没有接收该报文，即为超时错误，充电机应发送错误报文。
在恒压充电模式下，充电机的输出电压应满足电压需求值，输出电流不应超过电流需求值;在恒流充电模式下，充电机的输出电流应满足电流需求值，输出电压不应超过电压需求值。
在恒流充电模式下，BCL 报文中的充电电压需求应不大于 CML 中的充电机的最高充电电压，否则充
电机应将其自身的最大充电电压值作为限压值。当 BCL 报文中的充电电流需求大于 CML 报文中的充电机最大充电电流时，充电机按其最大输出能力输出;当 BCL 报文中的充电电流需求值在充电机的最大输出能力范围内，充电机按请求电流输出;当 BCL 报文中的充电电流需求小于充电机的最小充电电流时，充电机应按最小输出能力输出;当 BCL 报文中的充电电压需求小于充电机的最小充电电压时，充电机应发送 CST 报文停止充电。充电期间，充电需求电流应是 BMS/SMS 的实际需求，不应受到充电机输出能力变化影响。PGN4096 报文格式应符合表 17 的要求。
表 17 PGN4096 报文格式
其中：
a) SPN3072 电压需求
数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
b) SPN3073 电流需求
数据分辨率：0. 1A/位，有符号数;
10.3.2 PGN4352 电池充电总状态报文(BCS)
充电机应监视充电过程中电池组充电电压、充电电流等充电状态。如果充电机在 5s 内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充电。PGN4352 报文格式应符合表 18 的要求。
表 18 PGN4352 报文格式
其中：
a) SPN3075 充电电压测量值
数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
b) SPN3076 充电电流测量值
数据分辨率：0. 1A/位，有符号数;
c) SPN3077 最高单体动力蓄电池电压及其簇号
1-12 位：最高单体动力蓄电池电压，数据分辨率：0.01V/位，0V 偏移量;数据范围：0~24V; 13-16 位：最高单体动力蓄电池电压所在簇号，数据分辨率：1/位，0 偏移量;数据范围：0~15;
d) SPN3078 当前荷电状态 SOC
数据分辨率：1%/位，0%偏移量;数据范围：0~100%;
e) SPN3079 估算剩余充电时间，当BMS/SMS 以实际电流为准进行测算的剩余时间超过600min 时，按 600min 发送。
数据分辨率：1min/位，0min 偏移量;数据范围：0~600min。
10.3.3 PGN4608 充电机充电状态报文(CCS)
BMS/SMS 应监视充电机当前输出的充电电流、电压值等信息。如果 BMS/SMS 在 1s 内没有收到该报文，即为超时错误，BMS/SMS 应立即发出结束充电报文。
PGN4608 报文格式应符合表 19 的要求。
表 19 PGN4608 报文格式
注：当收到 CCS 中 SPN3929 为 0 时表示充电机将停止输出，收到 SPN3929 为 1 时表示充电机将继续开始充电。
其中：
a) SPN3081 电压输出值(V)
数据分辨率：0. 1V/位，0V 偏移量;
b) SPN3082 电流输出值(A)
数据分辨率：0. 1A/位，有符号数;
c) SPN3083 累计充电时间(min)
数据分辨率：1min/位，0min 偏移量;数据范围：0~600min。
10.3.4 PGN4864 BMS/SMS 发送动力蓄电池状态信息报文(BSM)
充电阶段 BMS/SMS 应发送给充电机的动力蓄电池状态信息。PGN4864 报文格式应符合表 20 的要求。
表 20 PGN4864 报文格式
其中：
a) SPN3085 最高单体动力蓄电池电压所在电池簇-电池包的编号
数据分辨率：1/位;Bit8~6 对应电池簇，0 偏移量，范围是 0~7;Bit5~0 该簇所对应的电池包，0 偏
移量，范围是 0~31;
b) SPN3086 最高动力蓄电池温度
数据分辨率：1ºC/位，-50ºC 偏移量;数据范围：-50ºC~+200ºC;
c) SPN3087 最高单体动力蓄电池温度所在的电池簇-电池包的编号
数据分辨率：1/位;Bit8~6 对应电池簇，0 偏移量，范围是 0~7;Bit5~0 该簇所对应的电池包，0 偏移量，范围是 0~31;
d) SPN3088 最低动力蓄电池温度
数据分辨率：1ºC/位，-50ºC 偏移量;数据范围：-50ºC~+200ºC;
e) SPN3089 最低温度检测点编号
数据分辨率：1/位;Bit8~6 对应电池簇，0 偏移量，范围是 0~7;Bit5~0 该簇所对应的电池包，0 偏移量，范围是 0~31。
10.3.5 PGN5376 电池包中单体动力蓄电池电压报文(BMV)
充电阶段 BMS/SMS 可向充电机发送电池包中单体动力蓄电池平均电压。当 PGN5376 的数据域的最大长度超出 8 字节，按照 6.5 的规定使用传输协议功能传输。PGN5376 报文格式应符合表21 的要求。
表 21 PGN5376 报文格式
其中：
SPN3101~SPN3356 分别对应#1~#256 电池包中单体动力蓄电池平均电压
1-12 位：电池包中单体动力蓄电池平均电压，数据分辨率：0.01V/位，0V 偏移量;数据范围：0~24V;
13-16 位：电池分簇号，数据分辨率：1/位，0 偏移量;数据范围：0~15。
注：若船内电池有分簇号，按照实际的分簇号进行发送;若无分分簇号，则按照 256 个单体电池为一组进行发送。
10.3.6 PGN5632 电池包中动力蓄电池温度报文(BMT)
充电阶段 BMS/SMS 可向充电机发送动力蓄电池温度。当 PGN5632 的数据域的最大长度超出 8 字节时，按照 6.5 的规定使用传输协议功能传输。PGN5632 报文格式应符合表22 的要求。
表 22 PGN5632 报文格式
其中：
SPN3361~SPN3488 分别对应电池包中单体动力蓄电池 1~128 采样点的温度 (ºC)
数据分辨率：1ºC/位，-50ºC 偏移量;数据范围：-50ºC~+200ºC。
10.3.7 PGN5888 动力蓄电池预留报文(BSP)
充电阶段 BMS/SMS 可向充电机发送动力蓄电池预留报文。当 PGN5888 的数据域的最大长度超出 8字节时，按照 6.5 的规定使用传输协议功能传输。PGN5888 报文格式应符合表 23 的要求。
表 23 PGN5888 报文格式
10.3.8 PGN6400 BMS/SMS 中止充电报文(BST)
BMS/SMS 让充电机结束充电应发送中止充电原因、中止充电故障原因、中止充电错误原因。PGN6400报文格式应符合表24 的要求。
表 24 PGN6400 报文格式
其中：
SPN3511 BMS/SMS 中止充电原因-第 1~2 位：达到所需求的 SOC 目标值
<00> ：=未达到所需 SOC 目标值;<01> ：=达到所需 SOC 目标值;<10>：=不可信状态;第 3~4 位：达到总电压的设定值
<00> ：=未达到总电压设定值;<01> ：=达到总电压设定值;<10>：=不可信状态;第 5~6 位：达到单体电压的设定值
<00> ：=未达到单体电压设定值;<01>：=达到单体电压设定值;<10>：=不可信状态;第 7~8 位：充电机主动中止
<00> ：=正常;<01>：=充电机中止(收到 CST 帧);<10>：=不可信状态。
a) SPN3512 BMS/SMS 中止充电故障原因
第 1~2 位：绝缘故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态;第 3~4 位：输出连接器过温故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态;第 5~6 位：BMS/SMS 元件、输出连接器过温
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态;第 7~8 位：充电连接器故障
<00> ：=充电连接器正常;<01> ：=充电连接器故障;<10> ：=不可信状态;第 9~10 位：电池组温度过高故障
<00> ：=电池组温度正常;<01> ：=电池组温度过高;<10> ：=不可信状态;第 11~12 位：高压继电器故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态;第 13~14 位：检测点 2 电压检测故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态;第 15~16 位：其他故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态。
b) SPN3513 BMS/SMS 中止充电错误原因第 1~2 位：电流过大
<00> ：=电流正常;<01>：=电流超过需求值;<10>：=不可信状态;第 3~4 位：电压异常
<00> ：=正常;<01>：=电压异常;<10> ：=不可信状态;
10.3.9 PGN6656 充电机中止充电报文(CST)
充电机让 BMS/SMS 结束充电时应发送中止充电原因、中止充电故障原因、中止充电错误原因。 PGN6656 报文格式应符合表 25 的要求。
表 25 PGN6656 报文格式
其中：
a) SPN3521 充电机中止充电原因
第 1~2 位：达到充电机设定的条件中止
<00> ：=正常;<01>：=达到充电机设定条件中止;<10>：=不可信状态;第 3~4 位：人工中止
<00> ：=正常;<01>：=人工中止;<10> ：=不可信状态;第 5~6 位：故障中止
<00> ：=正常;<01>：=故障中止;<10> ：=不可信状态;第 7~8 位：BMS/SMS 主动中止
<00> ：=正常;<01>：=BMS/SMS 中止(收到 BST 帧);<10>：=不可信状态。
b) SPN3522 充电机中止充电故障原因第 1~2 位：充电机过温故障
<00> ：=充电机温度正常;<01> ：=充电机过温;<10> ：=不可信状态;
第 3~4 位：充电连接器故障
<00> ：=充电连接器正常;<01> ：=充电连接器故障;<10> ：=不可信状态;第 5~6 位：充电机内部过温故障
<00> ：=充电机内部温度正常;<01> ：=充电机内部过温;<10> ：=不可信状态;第 7~8 位：所需电量不能传送
<00 ：=电量传送正常;<01>：电量不能传送;<10>：=不可信状态;
第 9~10 位：充电机急停故障
<00> ：=正常;<01>：=充电机急停;<10>：=不可信状态;第 11~12 位：其他故障
<00> ：=正常;<01>：=故障;<10> ：=不可信状态。
c) SPN3523 充电机中止充电错误原因第 1~2 位：电流不匹配
<00> ：=电流匹配;<01>：=电流不匹配;<10> ：=不可信状态;第 3~4 位：电压异常
<00> ：=正常;<01>：=电压异常;<10> ：=不可信状态。
10.4 充电结束阶段报文
10.4.1 PGN7168 BMS/SMS 统计数据报文(BSD)
充电机应确认 BMS/SMS 对于本次充电过程的充电统计数据。PGN7168 报文格式应符合表 26 的要求。
表 26 PGN7168 报文格式
其中：
a) SPN3601 中止荷电状态 SOC
数据分辨率：1%/位，0%偏移量;数据范围：0~100%;
b) SPN3602 动力蓄电池单体最低电压
数据分辨率：0.01 V/位，0 V 偏移量;数据范围：0 ~24 V;
c) SPN3603 动力蓄电池单体最高电压
数据分辨率：0.01 V/位，0 V 偏移量;数据范围：0 ~24 V;
d) SPN3604 动力蓄电池最低温度
数据分辨率：1ºC/位，-50 ºC 偏移量;数据范围：-50 ºC ~+200 ºC;
e) SPN3605 动力蓄电池最高温度
数据分辨率：1ºC/位，-50 ºC 偏移量;数据范围：-50 ºC ~+200 ºC。
10.4.2 PGN7424 充电机统计数据报文(CSD)
BMS/SMS 应确认充电机本次充电过程的充电统计数据。PGN7424 报文格式应符合表27 的要求。
表 27 PGN7424 报文格式
其中：
a) SPN3611 累计充电时间
数据分辨率：1 min/位，0 min 偏移量;数据范围：0~600 min;
b) SPN3612 输出能量
数据分辨率：0.1 kWh/位，0 kWh 偏移量;数据范围：0~1000 kWh。
10.5 错误报文
10.5.1 PGN7680 BMS/SMS 错误报文(BEM)
当 BMS/SMS 检测到错误时，应发送给充电机充电错误报文，直到 BMS/SMS 收到充电机发送的充电机辨识报文(CRM)或拔掉充电插头为止。PGN7680 报文格式应符合表28 的要求。
表 28 PGN7680 报文格式
10.5.2 PGN7936 充电机错误报文(CEM)
充电机检测到错误时，应发送给 BMS/SMS 充电错误报文，直到充电机接收到 BMS/SMS 发送的 BRM报文或拔掉充电插头为止。PGN7936 报文格式应符合表29 的要求。
表 29 PGN7936 报文格式
附 录 A (资料性)充电流程
A.1 充电工作状态转换流程
当BMS/SMS和充电机物理连接完成并上电后，BMS/SMS和充电机的状态转换流程，是按照互操作的
约定相互协调工作。充电工作状态转换流程如图A.1~图A.5所示。
图A.1 充电握手启动流程图
图A.2 充电握手辨识流程图
图A.3 充电参数配置阶段流程图
图A.4 充电阶段流程图
图A.5 充电结束阶段流程图
A.2 充电时序流程图
充电时序流程图如图A.6~图A.12所示。
图A.6 正常充电时序流程图
图A.6 (续)
图A.6 (续)
图A.6 (续)
图A.6 (续)
图A.6 (续)
图A.7 在非正常状态下停止(充电机方面的原因)流程图
图A.8 在非正常状态下停止(船舶方面的原因)流程图
图A.9通信中断：通信超时重连3次后仍发生通信超时通信中止流程图
图A.10 S开关开流程图
图A.11 充电机接收BMS/SMS通信超时流程图
图A.12 BMS/SMS接收充电机通信超时流程图
附 录 B
(资料性)
充电机和 BMS/SMS 故障诊断报文
B.1 故障诊断代码
诊断故障代码(DTC)由4个独立域构成，这4个独立域见表B.1：
表B.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编号为第10.3节中已定义的BMS/SMS、充电机发生硬件故障的信息，如SPN3090~SPN3095 、SPN3511~SPN3513 、SPN3521~SPN3523等。
故障模式标识符(FMI)定义BMS/SMS和充电机中发现的故障类型。其数据长度5位，数据状态为0~31共32种，目前定义的故障模式标识符如下：
<0> ：=动力蓄电池电压故障;
<1> ：=动力蓄电池电流故障;
<2> ：=动力蓄电池温度故障;
<3> ：=动力蓄电池绝缘状态;
<4> ：=动力蓄电池输出连接器过温故障;
<5> ：= BMS/SMS元件、电池组输出连接器过温;
<6> ：=充电机温度故障;
<7> ：=充电机连接器故障;
<8> ：=充电机内部温度故障;
<9~31> ：=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。
B.2 故障诊断报文分类
故障诊断报文分类见表B.2。
表B.2 故障诊断报文分类
B.3 故障诊断报文格式和内容
故障诊断报文和内容包括：
a)PGN8192 诊断信息 1，当前故障码报文(DM1)
报文功能：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，格式详见 6.5 的规定。PGN8192 报文格式见表 B.3。
表B.3 PGN8192报文格式
b)PGN8448 诊断信息 2，历史故障码报文(DM2)
报文功能：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，格式详见 6.5 的规定。PGN8448 报文格式见表 B.4。
表B.4 PGN8448报文格式
c)PGN8704 诊断信息 3，诊断准备就绪报文(DM3)
报文功能：报告有关诊断已准备就绪的诊断信息。PGN8704 报文格式见表 B.5。
表B.5 PGN8704报文格式
d)PGN8960 诊断信息 4，当前故障码的清除/复位报文(DM4)
报文功能：所有关于当前故障码的诊断信息都应该清除。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。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)PGN9216 诊断信息 5，历史故障码的清除/复位报文(DM5)
报文功能：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，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)PGN9472 诊断信息 6，停帧参数报文(DM6)
报文功能：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，格式详见 6.5 的规定。PGN9472 报文格式见表 B.6。
表 B.6 PGN9472 报文格式
附 录 C
(资料性)
报文开始发送条件和中止发送条件
各类报文的开始发送条件和中止发送条件见表 C.1。
表 C.1 报文开始和中止发送条件
参 考 文 献
[ 1] GB/T 18487.1—2023 电动汽车传导充电系统第1部分通用要求
[2] GB/T 20234.3—2023 电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口
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