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充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日1充电主控模块与功率控制模块通信协议1范围本部分规定了电动汽车非车载传导式充电机直流充电控制器充电主控模块与功率控制模块之间基于控制器局域网（ControlAreaNetwork，以下简称CAN）的通信物理层、数据链路层、交互流程、报文分类、报文格式和内容的定义。本部分适用于电动汽车非车载传导式充电机直流充电控制器充电主控模块与功率控制模块之间的通信。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IEC60870-5-101基本远动任务的配套标准（TransmissionProtocols-CompanionStandardforBasicTelecontrolTasks）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）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充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日2一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standardframeCAN总线中定义的使用11位标识符的CAN数据帧。3.6扩展帧extendedframeCAN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提供的一种机制充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日33.13七个八位位组二进制时间（CP56time2a）时间定义在IEC60870-5-101中的7.2.6.18。3.14直流充电控制器DCchargecontroller直流充电设施内实现充电启停控制、输出控制保护控制及充电状态信息上传功能的控制单元。3.15充电主控模块Chargemainmodule充电主控模块是直流充电控制器的组成部分，负责与车辆BMS之间的通信交互，负责与计费控制单元通信，负责控制充电设备的运行。功率控制模块Powercontrolmodule功率控制模块是直流充电控制器的组成部分，负责充电模块运行状态及输出参数的控制调节，负责与充电主控模块通信并接受其控制。4缩略语下列缩略语适用于本文件。PG：参数组（ParameterGroup）PGN：参数组编号（ParameterGroupNumber）SPN：可疑参数编号（SuspectParameterNumber）PGU：协议数据单元（ProtocoldataUnit）5总则5.1充电主控模块与功率控制模块之间通信网络采用CAN2.0B通信协议。5.2在运行过程中，充电主控模块实时监测功率控制模块状态，同时控制整个充电过程。5.3充电主控模块与功率控制模块之间的CAN通信网络应由充电主控模块与功率控制模块等节点组成。5.4本部分数据传输采用低字节先发送的格式。5.5直流充电主控模块与功率控制模块之间通信超时通过监测对方发送的遥控、心跳、遥测等报文来进行判断；工作状态下，直流充电主控模块在检测到功率控制模块上送遥测报文超时后，先发向功率控制器送停机命令，再执行终止充电过程；工作状态下，功率控制器在检测到直流充电主控模块下发遥控报文、遥信遥测等任一报文超时后，终止充电过程，同时向直流充电主控模块发送故障告警信息。6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。充电主控模块与功率控制模块之间的通信速率应采用125kbit/s。充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日47数据链路层7.1地址的分配本部分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。充电主控模块与功率控制模块定义为可配置地址，可通过拨码开关或通信等方式进行通信地址变更。充电主控模块与功率控制模块分配的地址如表1所示。表1充电主控模块与功率控制模块地址分配装置首选地址充电主控模块地址范围：0x30～0x4E,0x4F作为广播地址使用功率控制模块地址范围：0x10～0x2E,0x2F作为广播地址使用7.2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），见表2。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2协议数据单元（PDU）RDP表1表2表3表4表5表6表7表8表9表10表11表12表13表14表15表16表17表18表19表20表21表22表23表24表25表26...表27表28PPFPSSADATA3118880～64说明：（数据格式要求）1.P为优先权：从最高0设置到最低7。2.R位保留位：备今后开发使用，本标准设为0。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。4.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。5.PS为PDU特定格式：PS值取决于PDU格式。本标准中采用PDU1格式，PS值为目标地址。6.SA为源地址：发送此报文的源地址。7.DATA为数据域：若给定参数组数据长度≤8字节，按照8字节进行传输，缺省值为00H。若给定参数组数据长度为9～1785，数据传输需要多个CAN数据帧，通过协议传输功能通信，详见7.5的规定。8.本表第三行表示位数。7.3协议数据单元(PDU)格式选用SAEJ1939-21：2006中定义的PDU1格式。7.4参数组编号（PGN）PGN的第二个字节为PDU格式（PF）值，高字节和低字节均置为00H。7.5传输协议功能本部分中的大于8字节的数据帧应采用以下多帧传输协议传输。充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日5接收完多帧协议数据时，应进行数据的校验，当校验不通过时，丢弃此次传输数据。多帧报文不能嵌套发送。对于多帧报文，报文周期为整个数据包的发送周期，单帧报文间隔时间不小于10ms。表3多帧数据传输协议格式帧序号Data1Data2Data3Data4Data5Data6Data7Data81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05有效数据06有效数据07有效数据08...............当前报文序号有效数据N校验码低字节校验码高字节00H00H00H00H说明：（数据格式要求）1.有效数据长度是指自“有效数据01”至“有效数据N”的字节个数。2.校验码是指自“报文总帧数”至“有效数据N”（不包含每帧报文内的“当前报文序号”）的累加和。3.当前报文序号范围为：1～255。当最后一帧不满8字节时，按照8字节传输，未使用部分置为00H。8充电主控模块与功率控制模块交互流程8.1主交互流程上电运行阶段充电主控模块功率控制模块上电心跳PGN：16384心跳PGN：16640遥信遥测数据帧遥信遥测数据帧充电控制交互充电控制交互软件在线更新软件在线更新图1充电主控模块与功率控制模块交互主流程图8.2充电交互流程充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日6充电主控模块功率控制模块启动遥控命令接收遥控命令帧PGN：256是否能够启动充电模块启动输出参数调整遥控命令帧PGN：256遥控命令接收输出参数调整停机遥控命令接收遥控命令帧PGN：256充电模块停机图2充电主控制器与功率控制模块交互控制流程图8.3软件在线更新交互流程充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日7运行阶段运行阶段充电主控模块功率控制模块充电主控模块心跳计数增到65535功率控制模块心跳计数增到65534发送启动下载命令帧启动下载命令帧接收否否启动下载应答帧接收发送启动下载命令应答帧是启动下载应答帧接收2秒超时否程序在线更新完成否启动下载命令帧停止发送功率控制模块根据状态，判断是否接收本次升级宣告失败，退出在线更新流程。本次升级宣告失败，退出在线更新流程。否程序在线更新交互流程图是是是发送启动组包命令帧启动组包命令帧接收启动组包应答帧接收发送启动组包应答帧是启动组包应答帧接收2秒超时否启动组包命令帧停止发送是发送数据发送帧数据发送帧接收是否发送程序校验数据帧程序校验数据帧接收程序校验应答帧接收发送程序校验应答帧是程序校验应答帧接收2秒超时否程序校验帧停止发送是发送立即复位数据帧立即复位数据帧接收立即复位应答帧接收发送立即复位应答帧是是否功率控制模块复位发送索要区间命令帧索要区间命令帧接收索要区间应答帧接收发送索要区间应答帧是索要区间应答帧接收2秒超时否否索要区间命令帧停止发送否是是是发送完成组包命令帧完成组包命令帧接收启动组包应答帧接收发送启动组包应答帧完成组包应答帧接收2秒超时否完成组包命令帧停止发送是否整包数据发送完成是否是目标程序发送完成是是否否否否否120秒内未收到合法的心跳报文120秒内未收到合法的心跳报文终止流程终止流程是是否否图3软件在线更新主控制器与功率控制模块流程图充电主控模块与功率控制模块通信协议2019年9月16日89报文分类9.1总则本部分报文按照类型分为：命令帧、数据帧、心跳帧。报文数据长度为8字节，实际数据不足8字节的按照8字节上送，未使用部分置为00H。9.2命令帧命令帧包含遥控、定值设置和定值查询，命令帧格式应符合表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--目的地址遥控命令帧2560x00010068BIN50～500，默认250ms充电主控模块-功率控制模块遥控应答帧5120x00020068BIN/功率控制模块-充电主控模块定值设置命令帧327680x0080006/BIN/充电主控模块-功率控制模块定值设置应答帧330240x0081006/BIN/功率控制模块-充电主控模块定值查询命令帧332800x0082006/BIN/充电主控模块-功率控制模块定值查询应答帧335360