计费控制单元与充电控制器通信协议.docx
《计费控制单元与充电控制器通信协议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计费控制单元与充电控制器通信协议.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计费控制单元与充电控制器通信协议
附件1：
《计费控制单元与充电控制器通信协议》
1范围
本协议规定了计费控制单元与充电控制器之间基于CAN总线的通信物理层、数据链路层及应用层的定义。
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/T19596电动汽车术语
ISO11898-1:
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（Roadvehicle–Controlareanetwork（CAN）Part1:
Datalinklayerandphysicalsignaling）
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，250K比特/秒，屏蔽双绞线（RecommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetworkPart11:
Physicallayer–250Kbits/s,twistedshieldedpair）
SAEJ1939-21:
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（RecommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetworkPart21:
Datalinklayer）
SAEJ1939-73:
2006商用车控制系统局域网CAN通信协议第73部分：
应用层—诊断（RecommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetworkPart73:
ApplicationLayer–Diagnostics）
3术语和定义
GB/T19596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。
3.2CAN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标识符identifier
CAN仲裁域的标识部分。
3.5标准帧standardframe
CAN总线中定义的使用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，最高优先权为0级，最低优先权为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。
参数组编号包括：
保留位、数据页、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字节或以上的PGN提供的一种机制。
3.13计费控制单元
充电机中用于充电计量、计费、显示和通讯的控制单元。
3.14充电控制器
根据指令进行充电启动、停止、充电过程的输出控制、保护控制的控制单元，是分体式充电机直流充电桩、一体式直流充电机、交流充电桩管理充电过程、与车辆进行交互的核心装置。
3.15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字节数值。
4总则
4.1计费控制单元与充电控制器之间通信网络采用CAN通信协议。
4.2在充电过程中，充电计费控制单元和充电控制器交互充电状态信息及故障信息等，同时充电机控制器根据计费控制单元控制整个充电过程。
4.3计费控制单元与充电机控制器之间的CAN通信网络应由计费控制单元和充电机控制器两个节点组成。
4.4本标准数据传输采用低位先发送的格式。
5物理层
采用本协议的物理层应符合ISO11898-1:
2003、SAEJ1939-11:
2006中关于物理层的规定。
计费控制单元与充电控制器之间的通信速率推荐采用250kbit/s。
6数据链路层
6.1地址的分配
本标准网络地址用于保证信息标识符的唯一性以及表明信息的来源。
计费控制单元和充电控制器定义为不可配置地址，即该地址固定在程序代码中，包括服务工具在内的任何手段都不能改变其源地址。
计费控制单元和充电控制器分配的地址如表1所示。
表1计费控制单元和充电控制器分配
装置
首选地址
计费控制单元
138（8AH）
充电控制器
242（F6H）
6.2协议数据单元（PDU）
使用CAN扩展报文的29位标识符并进行了重新定义。
表2协议数据单元（PDU）
R
DP
…
P
PF
FF
PS
SA
DATA
3
1
1
8
8
8
0-64
注1：
P为优先权：
从最高0设置到最低7。
注2：
R为保留位：
备今后开发使用，本标准设为0。
注3：
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4：
PF为报文类型。
注5：
PS为发送报文目标地址。
注6：
SA为发送此报文源地址。
注7：
DATA为数据域，每帧数据长度≤8字节，缺省为0。
6.3传输协议功能
本标准中计费单元与充电控制器之间传输除遥信，遥控和心跳报文外的其他报文，采用以下协议传输。
表3多帧协议数据传输格式
帧序号
Data0
Data1
Data2
Data3
Data4
Data5
Data6
Data7
1
当前报文序号
报文总帧数
报文有效数据长度低字节
报文有效数据长度高字节
有效数据01
有效数据02
有效数据03
有效数据04
2
当前报文序号
有效数据07
有效数据08
有效数据09
有效数据10
有效数据11
有效数据12
有效数据13
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
有效数据N
累加和校验码低字节
累加和校验码高字节
备注:
1.有效数据长度指“有效数据01”至“有效数据N”的个数。
2.累加和校验码指从“报文总帧数”至“有效数据N”内容的累加和。
3.当前报文序号范围：
1~255。
7计费控制单元与充电控制器交互流程
图1计费控制单元与充电控制器控制流程图
8报文分类
本协议报文按照报文类型分为：
命令帧、状态帧、数据帧、心跳帧，除特殊要求外各数据帧默认超时时间为5s。
8.1命令帧
命令帧包含启动、停止、对时、校验版本、下发充电参数，命令帧格式应符合表4。
表4命令帧分类
报文描述
PGN
PGN
（Hex）
优先权
数据长度
byte
数据
类型
报文
周期ms
源地址-目的地址
充电启动帧
256
000100H
4
8
BIN
250
计费单元--控制器
启动应答帧
512
000200H
4
8
BIN
250
控制器--计费单元
充电停止帧
768
000300H
4
8
BIN
250
计费单元--控制器
停止应答帧
1024
000400H
4
8
BIN
250
控制器--计费单元
下发对时帧
1280
000500H
6
8
BIN
500
计费单元--控制器
对时应答帧
1536
000600H
6
8
BIN
500
控制器--计费单元
校验版本
1792
000700H
6
8
BIN
500
计费单元--控制器
版本确认
2048
000800H
6
8
BIN
500
控制器--计费单元
下发充电参数信息
2304
000900H
6
8
BIN
500
计费单元--控制器
充电参数信息确认
2560
000A00H
6
8
BIN
500
控制器--计费单元
8.2状态帧
状态帧包含启动完成和停止完成状态，状态帧格式应符合表5。
表5状态帧分类
报文描述
PGN
PGN
（Hex）
优先权
数据长度
byte
数据
类型
报文
周期ms
源地址-目的地址
启动完成帧
4352
001100H
4
不定
BIN
250
控制器--计费单元
启动完成
应答帧
4608
001200H
4
8
BIN
250
计费单元--控制器
停止完成帧
4864
001300H
4
不定
BIN
250
控制器--计费单元
停止完成
应答帧
5120
001400H
4
8
BIN
250
计费单元--控制器
连接确认状态
5376
001500H
4
8
BIN
250
控制器--计费单元
连接确认状态确认
5632
001600H
4
8
BIN
250
计费单元--控制器
8.3数据帧
数据帧包含遥信和遥测，数据帧格式应符合表6。
表6数据帧分类
报文描述
PGN
PGN
（Hex）
优先权
数据长度
byte
数据
类型
报文
周期ms
源地址-目的地址
遥信帧
8448
002100H
6
不定
BIN
500
控制器--计费单元
遥测帧
8704
002200H
6
不定
BIN
1000
控制器--计费单元
8.4心跳帧
心跳帧格式应符合表7。
表7心跳帧分类
报文描述
PGN
PGN
（Hex）
优先权
数据长度
byte
数据
类型
报文
周期ms
源地址-目的地址
心跳帧
12544
003100H
6
8
BIN
1000
计费单元--控制器
9报文格式和内容
9.1启动充电
9.1.1连接确认
插入枪后充电控制器向计费控制单元发送连接确认帧，计费控制单元回复连接确认应答帧。
图2连接确认
充电控制器向计费控制单元发送“连接确认”帧：
优先级0X04，PF：
0X15。
表9连接确认状态
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
计费控制单元向充电控制器发送“连接确认”应答：
优先级0X04，PF：
0X16。
表10连接确认应答报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
确认标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.1.2充电启动命令帧
计费控制单元向充电控制器发送启动充电命令，充电控制器在收到启动充电命令后立即进行命令确认回复应答报文。
图3启动充电
计费控制单元向充电控制器发送“启动充电”指令：
优先级0X04，PF：
0X01。
表11充电启动命令
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
负荷控制开关
BIN
1Byte
根据用户类型提供不同功率输出。
1启用，2关闭，其他无效。
充电控制器向计费控制单元发送“启动充电”确认：
优先级0X04，PF：
0X02。
表12充电启动应答报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
负荷控制开关
BIN
1Byte
根据用户类型提供不同功率输出。
1启用，2关闭，其他无效。
3
成功标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.1.3充电启动完成状态帧
充电控制器在完成充电启动后，向计费控制单元发送启动完成状态信息，计费控制单元进行应答确认。
如果发送数据超过8个字节，报文需要按照章节6.3中规定的协议功能进行传输。
图4充电启动完成
充电控制器向计费控制单元发送“充电启动”状态：
优先级0X04，PF：
0X11。
表13充电启动完成报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
状态完成帧数据报文
见附录C
计费控制单元向充电控制器回复“启动充电完成”确认：
优先级0X04，PF：
0X12。
表14充电启动完成应答报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
负荷控制开关
BIN
1Byte
根据用户类型提供不同功率输出。
1启用，2关闭，其他无效。
3
确认标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.2停止充电
9.2.1停止充电命令帧
计费控制单元向充电控制器发送停止充电命令，充电控制器在收到停止充电命令后立即进行命令确认回复应答报文。
图5停止充电
计费控制单元向充电控制器发送“停止充电”指令：
优先级0X04，PF：
0X03。
表15停止充电报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
停止充电原因
BIN
1Byte
0x01：
计费控制单元正常停止
0x02:
计费控制单元故障终止
充电控制器向计费控制单元发送“停止充电”确认：
优先级0X04，PF：
0X04。
表16停止充电命令确认报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
成功标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.2.2停止充电完成状态帧
充电控制器在完成停止启动后，向计费控制单元发送停止完成状态信息，计费控制单元进行应答确认。
图6停止充电状态
充电控制器向计费控制单元发送“停止完成”状态：
优先级0X04，PF：
0X13。
如果发送数据超过8个字节，报文需要按照章节6.3中规定的协议功能进行传输。
表17停止充电完成报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
停止充电完成状态帧
见附录D
计费控制单元向充电控制器发送“停止完成”确认：
优先级0X04，PF：
0X14。
表18停止充电完成应答报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
停止原因
BIN
1Byte
见附录D13.1和13.2的“停止原因”。
3
确认标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.3心跳报文
计费控制单元向充电控制器周期性发送心跳数据：
优先级0X06，PF：
0X31。
充电控制器每1s钟接收一次计费控制单元的心跳报文，充电过程中充电控制器如果在3s内没有收到心跳报文，则自动停止充电，并发送充电停止完成帧。
图7心跳报文
表19心跳报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
计费控制单元状态信息
BIN
1Byte
0-正常1-故障
4
当前充电电量
BIN
2Byte
数据分辨率：
0.1kWh/位，0kWh偏移量；数据范围：
0~1000kWh;
（待机过程中此数据项为0）
6
累计充电时长
BIN
2Byte
数据分辨率：
1min/位，0min偏移量；数据范围：
0~6000min；
（待机过程中此数据项为0）
9.4对时命令帧
计费控制单元每隔一定时间下发一次对时命令，充电控制器在接收到对时命令后执行对时并回复对时应答。
图8对时
计费控制单元向充电控制器发送对时命令：
优先级0X06，PF：
0X05。
表20下发对时报文
序号
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
是否立即执行
BIN
1Byte
0-立即执行，1-控制器自行选择时间执行
2
时间
CP56time2a
7Byte
充电控制器向计费控制单元回复对时命令：
优先级0X06，PF：
0X06。
表21对时应答报文
序号
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
是否立即执行
BIN
1Byte
0-立即执行，1-控制器自行选择时间更新
2
确认标识
BIN
1Byte
0-对时确认1-对时拒绝
9.5版本校验
计费控制单元在上电初始化过程中下发一次版本校验命令，充电控制器进行应答确认。
图9版本校验
计费控制单元向充电控制器发送版本校验命令：
优先级0X06，PF：
0X07。
表22下发版本校验报文
序号
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
计费控制单元当前通信版本号
BCD
2Byte
版本号组成分为：
主板本号、次版本号。
版本号发送的是通讯协议的版本号。
示例：
主板本号：
12
次版本号：
10
版本号为：
12.10
充电控制器向计费控制单元回复版本校验命令：
优先级0X06，PF：
0X08。
表23版本校验应答报文
序号
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
控制器当前通信版本号
BCD
2Byte
版本号组成分为：
主板本号、次版本号。
版本号发送的是通讯协议的版本号。
示例：
主板本号：
12
次版本号：
10
版本号为：
12.10
9.6充电参数发送
图10充电参数发送
在版本校验成功后，计费控制单元向充电控制器发送充电桩参数信息，充电控制器需要将信息进行保存。
表24充电参数发送报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
充电桩（机）编号
BIN
4Byte
1/位，1偏移量，数据范围：
0～0xFFFFFFFF
5
充电桩（机）区域编码
BIN
3Byte
标准ASCII码
充电控制器向计费控制单元发送“充电参数”确认：
优先级0X04，PF：
0X0A。
表25充电参数确认报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
1
成功标识
BIN
1Byte
0成功；1失败。
9.7遥信数据帧
充电控制器向计费单元周期性发送遥信数据：
优先级0X06，PF：
0X21。
遥信数据帧的发送贯穿于整个通信过程，按周期性发送。
如果发送数据超过8个字节，报文需要按照章节6.3中规定的协议功能进行传输。
图11遥信数据
表26遥信数据帧报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
遥信数据
具体数据格式参照附录A
9.8遥测数据帧
充电控制器向计费控制单元周期性发送遥测数据：
优先级0X06，PF：
0X22。
遥测数据帧的发送贯穿于整个通信过程，按周期性发送。
送数据超过8个字节，报文需要按照章节6.3中规定的协议功能进行传输。
图12遥测数据
表27遥信测据帧报文
起始字节
参数名称
数据格式
字段长度
备注
遥测数据
具体数据格式参照附录B
10附录A-遥信数据
10.1直流充电桩（或一体式充电机）
序号
参数名称
字节说明
数据格式
字段长度
备注
1
充电接口标识
Data0
BIN
1Byte
一桩（机）多充时用来标记接口号。
一桩（机）一充时此项为0，多个接口时顺序对每个接口进行编号，范围1-255。
2
工作状态
Data1
BIN
4bit（bit0-bit3）
0000-待机0001-工作0010-充满0011-告警0100故障。
3
BMS通信异常
Data1
BIN
1bit（bit4）
布尔型,0正常，1异常
4
直流母线输出过压告警
Data1
BIN
1bit（bit5）
布尔型,0不过压，1过压
5
直流母线输出欠压告警
Data1
BIN
1bit（bit6）
布尔型,0不欠压，1欠压
6
蓄电池充电过流告警
Data1
BIN
1bit（bit7）
布尔型,0不过流，1过流
7
蓄电池模块采样点过温告警
Data2
BIN
1bit（bit0）
布尔型,0不过温，1过温
8
是否连接电池
Data2
BIN
1bit（bit1）
布尔型,0连接，1未连接
9
急停按钮动作故障
Data2
BIN
1bit（bit2）
布尔型,0正常，1异常
10
绝缘监测故障
Data2
BIN
1bit（bit3）
布尔型,0正常，1异常
11
电池反接故障
Data2
BIN
1bit（bit4）
布尔型,0正常，1异常
12
升级会员 