计费控制单元与充电控制器通信协议.docx

1、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/T 19596 电动汽车术语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 l

2、ayer 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，250K比特/秒,屏蔽双绞线( Recommented practice for serial control and communication vehicle networkPart 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 Recommented practice for ser

3、ial control and communication vehicle network Part 21: Data link layer )SAE J1939-73:2006 商用车控制系统局域网 CAN通信协议第 73部分：应用层 一诊断Recommented practice for serial control and communication vehicle network Part 73:Applicati on Layer Diag no stics )3术语和定义GB/T 19596 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

4、。3.2CAN 数据帧 CAN data frame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 identifierCAN 仲裁域的标识部分。3.5标准帧 standard frameCAN总线中定义的使用 11位标识符的CAN数据帧。3.6扩展帧 extended frameCAN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

5、参数组 parameter group (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 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)、组扩展域( 8 位)。3.10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。3.11协议数据单元 protocol data unit (PDU)一种特定的CAN数据帧格式。3.12传输协议 transport proto

6、col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 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。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

7、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 ISO 11898-1:2003、SAE J1939-11:2006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

8、 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（PDURD5PPFPSSADATA3118880-64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W

9、 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Data0DatalData2Data3Data4Data5Data6Data71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042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

10、帧数”至“有效数据内容的累加和。3.当前报文序号范围1255。7计费控制单元与充电控制器交互流程计费控制单元充电控制器用户连接确认米 集11连接确认米 集用户插枪 成功Y选择支付方式鉴权失败处理鉴权选择支付方 式鉴权信息输入启动充电 发送启动充电命令PGN:2564 启动充电命令确认PGN:512启动充电命-令确认启动失败，走结算流 程，提示启动失败，返回初始界面4发送状态启动充电失败PGN:435 启动失败状态确认PGN:4608-充电启动检查启动失败4-测成功启动开始周期发送状态启动充电成功PGN:4352 *启动充电性计费启动成功状态确认PGN:4608 Y结束充电：用尸超时、其他报警机

11、、与充电控制器通讯充电中计费控制单元停机发送停机命令PGN:7684 亭止充电命令确认PGN:1024收到停机命令、检 测到异常、检测到 与计费控制单元通 信异常、BMS亭机与充电控制 器通讯超时Y是否符合结束条件停止充电机完成发送停机状态帧PGN:4864停机状态确认PGN:5120_停机，断开#输出接触器提示用户发生严重故障及处理操作步骤结算动作并返 回充电金额信息显示交易信息图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

12、令帧格式应符合表 4。表4命令帧分类报文描述PGNPGN（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256000100H48BIN250计费单元-控制器启动应答帧512000200H48BIN250控制器-计费单元充电停止帧768000300H48BIN250计费单元-控制器停止应答帧1024000400H48BIN250控制器-计费单元下发对时帧1280000500H68BIN500计费单元-控制器对时应答帧1536000600H68BIN500控制器-计费单元校验版本1792000700H68BIN500计费单元-控制器版本确认2048000800H68B

13、IN500控制器-计费单元下发充电参数信息2304000900H68BIN500计费单元-控制器充电参数信息确认2560000A00H68BIN500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PGNPGN（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4352001100H4不定BIN250控制器-计费单元启动完成应答帧4608001200H48BIN250计费单元-控制器停止完成帧4864001300H4不定BIN250控制器-计费单元停止完成应答帧5120001400H48BIN250计费单元-

14、控制器连接确认状态5376001500H48BIN250控制器-计费单元连接确认状态确认5632001600H48BIN250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PGNPGN（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8448002100H6不定BIN500控制器-计费单元遥测帧8704002200H6不定BIN1000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PGNPGN（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12544003100H68

15、BIN1000计费单元-控制器9报文格式和内容9.1启动充电9.1.1连接确认计费控制单元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。充电控制器图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。0X04，PF: 0X16。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BIN1Byte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。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BIN1Byte一桩（机）多充时用来标记接口号。一

16、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， 范围计费控制单元向充电控制器发送“连接确认”应答：优先级 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1-255。2确认标识BIN1Byte0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计费控制单元PF:OxO1启动充电命令PF:0x02 应答报文命令确认回复应答报文。充 电 控 制 器图3启动充电0X04，PF: 0X01。0X04，PF: 0X02。计费控制单元向充电控制器发送“启动充电”指令：优先级 表11充电启动命令起始字节参数名称数据

17、格式字段长度备注1充电接口标识BIN1Byte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BIN1Byte根据用户类型提供不同功率输岀。 1启用，2关闭，其他无效。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BIN1Byte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BIN1Byte根据用户类型提供不同功率输岀。 1启用，2关闭，其他无效。3成功标识BIN1Byte0成功；1失败。充电控制器向计费控制单元发送“启动充电

18、”确认：优先级 表12充电启动应答报文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。*PF:0x11启动完成状态信息!1充 电 控 制 器.单元PF:0x12应答报文*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

19、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BIN1Byte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BIN1Byte根据用户类型提供不同功率输岀。 1启用，2关闭，其他无效。3确认标识BIN1Byte0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。计费控制单元PF:0x03 停止充电命令PF:0x04 应答报文充 电 控 制 器图5停止充电0X04，PF: 0X03。计费控制单

20、元向充电控制器发送“停止充电”指令：优先级 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BIN1Byte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BIN1Byte0x01 :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BIN1Byte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

21、编号， 范围1-255。2成功标识BIN1Byte0成功；1失败。922 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。计费控制单元PF: 0x13停止充电完成状态PF: 0x14应答报文充 电 控 制 器图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:

22、 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BIN1Byte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BIN1Byte见附录D13.1和13.2的“停止原因”。3确认标识BIN1Byte0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内计费控制单元PF:0x31 心跳报文没有收到心跳报文，则自动停止充电，并发送充电停止完成帧

23、。充 电 控 制 器图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BIN1Byte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。起始字节参数名称数据格式字段长度备注2计费控制单元状态信息BINIByte0-正常1-故障4当前充电电量BIN2Byte数据分辨率：0.1 kWh/位，0 kWh偏 移量；数据范围：01000 kWh;（待机过程中此数据项为 0）6累计充电时长BIN2Byte数据分辨率：1 min/位，0 min偏移 量；数据范围：06000 min ；（待机过程中此数据项为 0）9.

24、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。PF:0x05下发对时命令PF:0x06下发对时应答充 电 控 制 器计 费 控 制 单 元图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BIN1Byte0-立即执行，1-控制器自行选择时间执行2时间CP56time2a7Byte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BIN1Byte0-立即

25、执行，1-控制器自行选择时间更新2确认标识BIN1Byte0-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BCD2Byte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BCD2Byte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：12.109.6充电参数发送计费控制单元fPF:0x09下发充电桩|1 （或一体充电机） 参数信息充电 A控PF:0x0A充电桩制（或一体充电机_参数确认._器在版本校验成功后，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BIN4Byte