ICS27.180

CCSF19

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXXX—XXXX

`

電化學儲能電池管理通信技術要求

Communicationtechnicalrequirementsforelectrochemicalenergystorage

batterymanagement

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發布20XX-XX-XX實施

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國電力企業聯合會提出。

本文件由全國電力儲能標準化技術委員會（SAC/TC550）歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

II

GB/TXXXXX—XXXX

電化學儲能電池管理通信技術要求

1范圍

本文件規定了電化學儲能電池管理的通信內容、接口與協議和網絡安全等通信技術要求。

本文件適用于鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸(炭)電池、液流電池和水電解制氫/燃料電池的電化

學儲能系統電池管理通信的設計、安裝、調試、運行、維護和檢修。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T19582.1基于Modbus協議的工業自動化網絡規范第1部分：Modbus應用協議

GB/T19582.2基于Modbus協議的工業自動化網絡規范第2部分：Modbus協議在串行鏈路上的實現

指南

GB/T19582.3基于Modbus協議的工業自動化網絡規范第3部分：Modbus協議在TCP/IP上的實現指

南

GB/T20271信息安全技術信息系統通用安全技術要求

GB/T22239信息安全技術網絡安全等級保護基本要求

GB/T25070信息安全技術網絡安全等級保護安全設計技術要求

GB/T34131電力儲能用電池管理系統

GB/T39786信息安全技術信息系統密碼應用基本要求

DL/T634.5101遠動設備及系統第5-101部分：傳輸規約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設備及系統第5-104部分：傳輸規約采用標準傳輸協議子集的IEC

60870-5-101網絡訪問

DL/T860.5變電站通信網絡和系統第5部分：功能和設備模型的通信要求

DL/T860.71電力自動化通信網絡和系統第7-1部分：基本通信結構原理和模型

DL/T860.72電力自動化通信網絡和系統第7-2部分：基本通信和通信結構-抽象通信服務接口

（ACSI）

DL/T860.73電力自動化通信網絡和系統第7-3部分：基本通信結構公用數據類

DL/T860.74電力自動化通信網絡和系統第7-4部分：基本通信結構兼容邏輯節點類和數據類

DL/T860.81電力自動化通信網絡和系統第8-1部分：特定通信服務映射（SCSM）映射到MMS（ISO

9506-1和ISO9506-2）及ISO/IEC8802-3

DL/T860.7420電力企業自動化通信網絡和系統第7-420部分：基本通信結構分布式能源邏輯節

點

DL/T1146DL/T860實施技術規范

DL/T1816電化學儲能電站標識系統編碼導則

DL/T2528電力儲能基本術語

3術語和定義

3

GB/TXXXXX—XXXX

DL/T2528界定的術語和定義適用于本文件。

4基本規定

4.1電化學儲能電池管理通信內容應滿足GB/T34131要求。

4.2電化學儲能電池管理通信的接口和協議應具有通用性和開放性，電池管理典型通信架構見附錄A。

4.3電化學儲能電池管理通信網絡安全應滿足GB/T20271、GB/T22239和GB/T25070的要求。

4.4電化學儲能電池管理相關部件的編碼和標識應滿足DL/T1816的要求。

5通信內容

5.1電池管理系統內通信內容

5.1.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理系統通信內容可包含電壓、電流、溫度、報警、

保護狀態、投入和退出控制指令、開關狀態，詳細通信內容見附錄B.1。

5.1.2液流電池管理系統通信內容可包含電壓、電流、電解液溫度、電解液液位、電解液壓力、電解液

流量、報警、保護狀態、投入和退出控制指令，詳細通信內容見附錄B.2。

5.1.3水電解制氫/燃料電池系統與系統管理單元間通信內容可包含電解槽電壓、電解槽電流、電解槽

溫度、電解槽出口氣體壓力、出口氫氣流量、燃料電池電堆電壓、燃料電池電堆電流、燃料電池電堆溫

度、純化后氫氣微氧含量、純化后氫氣露點、儲氫系統氫氣壓力、報警、保護狀態、投入和退出控制指

令、開關狀態，詳細通信內容見附錄B.3。

5.2電池管理系統與監控系統間通信內容

5.2.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理系統與監控系統間通信內容宜包含電池單體信

息、電池模塊信息、電池簇信息、充放電控制指令、電池簇或電池陣列投退指令、參數設置數據和對時

數據。

5.2.2液流電池管理系統與監控系統間通信內容宜包含電堆信息、電池模塊信息、液流電池系統信息、

充放電控制指令、電池模塊或電堆組投退指令、參數設置數據和對時數據。

5.2.3水電解制氫/燃料電池系統與監控系統間通信內容宜包含制氫數據、儲氫數據、燃料電池數據、

制氫控制指令、放電控制指令、電池投退指令、參數設置數據和對時數據。

5.3電池管理系統與儲能變流器間通信內容

電池管理系統與儲能變流器間通信內容應包含電池充放電限流值和電池能量狀態（SOE)。

5.4儲能變流器與監控系統間通信內容

儲能變流器與監控系統間通信內容應包含充放電有功功率、無功功率、運行狀態、電壓、電流、

累計充電電量、累計放電量、運行模式、開關機指令、充放電功率目標值和無功功率目標值，詳細通

信內容見附錄B.4。

5.5電池管理系統與溫控系統間通信內容

電池管理系統與溫控系統間通信內容可包含溫控系統設置參數、運行溫度和濕度以及報警數據。

4

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5.6電池管理系統與消防系統間通信內容

電池管理系統與消防系統間通信內容可包含運行溫度、可燃氣體濃度、煙霧狀態數據、消防系統預

警或動作狀態數據。

6接口與協議

6.1電池管理系統層級間通信接口宜采用CAN、以太網或RS-485接口。CAN接口宜采用CAN2.0B協議

通信，CAN2.0B采用的擴展幀29位標識符、單幀多幀傳輸和CAN2.0B的應用要求見附錄C。以太網和

RS-485接口宜采用Modbus協議通信,Modbus采用的功能碼見附錄D。

6.2電池管理系統與監控系統間通信應采用以太網接口。以太網宜采用DL/T634.5104、Modbus或DL/T

860協議通信，DL/T634.5104采用的端口號、幀格式和協議幀內元素的編碼定義見附錄E，Modbus采

用的功能碼見附錄D，DL/T860采用的建模要求和模型見附錄F。

6.3電池管理系統與儲能變流器間通信宜采用CAN、以太網或RS-485接口。CAN接口宜采用CAN2.0B

協議通信，以太網和RS-485宜采用Modbus協議通信。

6.4儲能變流器與監控系統間通信宜采用以太網接口，以太網接口宜采用Modbus、DL/T634.5104或

DL/T860協議通信。

6.5電池管理系統與溫控系統、消防系統間通信宜采用RS-485或以太網接口，RS-485和以太網接口

宜采用Modbus協議通信。

7網絡安全

7.1電池管理通信應采取身份認證、訪問控制、加密或完整性保護等防護措施中至少一種。

7.2電池管理通信身份認證宜采取用戶名/口令認證、密鑰認證或數字證書認證等方式中至少一種。

7.3電池管理通信訪問控制宜采取IP訪問控制或時間訪問控制等措施中至少一種。

7.4電池管理通信數據加密應滿足GB/T39786的要求。

7.5數據加密密鑰應加密存儲并控制訪問權限，密鑰應支持更新。

7.6電池管理系統軟件升級應支持數字簽名校驗。

5

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附錄A

（資料性）

電池管理典型通信架構

A.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理典型通信架構

鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理典型通信架構見圖A.1。

圖A.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理典型通信架構

A.2液流電池管理典型通信架構

液流電池管理典型通信架構見圖A.2。

6

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圖A.2液流電池管理典型通信架構

A.3水電解制氫/燃料電池管理典型通信架構

水電解制氫/燃料電池典型通信架構見圖A.3。

圖A.3水電解制氫/燃料電池典型通信架構

7

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附錄B

（資料性）

電池管理通信內容

B.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理通信內容

鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理通信內容見表B.1。

表B.1鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸（炭）電池管理通信內容

對象名稱信息名稱

電壓

電池單體溫度

健康狀態（SOH）

電壓

電流

溫度

能量狀態（SOE)

健康狀態（SOH)

最高電壓電池單體編號

電池單體最高電壓

最低電壓電池單體編號

電池單體最低電壓

電池單體平均電壓

最高溫度電池單體編號

電池單體最高溫度

最低溫度電池單體編號

電池單體最低溫度

電池模塊電池單體平均溫度

累計充電電量

累計放電電量

充電終止電壓定值

放電終止電壓定值

報警電壓門限定值

報警溫度門限定值

報警電流門限定值

保護電壓門限定值

保護溫度門限定值

保護電流門限定值

工作狀態

充放電狀態

通信狀態

故障狀態

8

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對象名稱信息名稱

保護狀態

電壓越限報警

電流越限報警

溫度越限報警

電壓越限保護

電流越限保護

溫度越限保護

電壓

電流

溫度

絕緣電阻

電池單體電壓極差

電池單體平均電壓

電池單體溫度極差

電池單體平均溫度

累計充電電量

累計放電電量

充電終止電壓定值

放電終止電壓定值

報警電壓門限定值

報警溫度門限定值

報警電流門限定值

保護電壓門限定值

保護溫度門限定值

電池簇

保護電流門限定值

能量狀態（SOE)

健康狀態（SOH）

可充電電量

可放電電量

可充電功率

可放電功率

工作狀態

充放電狀態

通訊狀態

故障狀態

保護狀態

絕緣電阻異常

電壓越限報警

電流越限報警

溫度越限報警

電壓越限保護

9

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對象名稱信息名稱

電流越限保護

溫度越限保護

電壓

電流

絕緣阻抗

能量狀態（SOE)

健康狀態（SOH）

可充電電量

可放電電量

可充電功率

可放電功率

累計充電電量

累計放電電量

電池單體電壓極差

電池單體溫度極差

投入和退出控制指令

工作狀態

充放電狀態

電池陣列

投退狀態

通訊狀態

故障狀態

保護狀態

開關狀態

充電終止電壓定值

放電終止電壓定值

報警電壓門限定值

報警電流門限定值

保護電壓門限定值

保護電流門限定值

絕緣電阻異常

電壓越限報警

電流越限報警

電壓越限制保護

電流越限保護

B.2液流電池管理通信內容

液流電池管理通信內容見表B.2。

表B.2液流電池管理通信內容

對象名稱信息名稱

電堆電壓

10

GB/TXXXXX—XXXX

對象名稱信息名稱

電流

電解液溫度

電解液液位

電解液壓力

電解液流量

電壓

電流

模塊參考電壓

模塊開路電壓

泵電流

泵頻率

蒸發器后溫度

蒸發器前溫度

模塊工作狀態

模塊故障狀態

通信故障狀態

加熱器運行狀態

制冷機運行狀態

漏液狀態

充放電流保護狀態

充放電接觸器狀態

電池模塊

馬達設定頻率

電解液溫度門限定值

流量門限定值

電堆電壓門限定值

電堆電流門限定值

電堆壓差門限定值

泵電流門限定值

壓力門限定值

有害氣體濃度越限

電解液溫度越限報警

壓力越限報警

液位越限報警

流量越限報警

電堆電壓越限報警

電堆電流越限報警

電堆壓差越限報警

有害氣體濃度越限報警

壓力越限保護

液位越限保護

流量越限保護

11

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對象名稱信息名稱

電堆電壓越限保護

電堆電流越限保護

電堆壓差越限保護

泵電流越限保護

有害氣體濃度越限保護

電解液溫度越限保護

電壓

電流

溫度

壓力

流量

液位

能量狀態

健康狀態

可充電電量

可充電功率

可充電時長

可放電電量

可放電功率

可放電時長

充電功率

放電功率

充電次數

液流電池系統放電次數

投入和退出控制指令

工作狀態

充放電狀態

通信狀態

故障狀態

保護狀態

聯鎖信號狀態

投退狀態

充電中止電壓定值

放電中止電壓定值

報警電壓門限定值

報警電流門限定值

保護電壓門限定值

保護電流門限定值

電壓越限報警

電流越限報警

保護電壓門限定值

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對象名稱信息名稱

保護電流門限定值

B.3水電解制氫/燃料電池管理通信內容

水電解制氫/燃料電池管理通信內容見表B.3。

表B.3水電解制氫/燃料電池管理通信內容

對象名稱信息名稱

電解槽電壓

電解槽電流

電解槽溫度

電解槽出口氣體壓力

電解槽出口氣體純度

氣液分離器液位

電解液循環流量

電解槽壓力

純化系統溫度

純化后氫氣氧含量

純化后氫氣露點

出口氫氣流量

冷卻水流量

冷卻水溫度

原料水箱液位

調節閥開度

原料水電導率

制氫模塊

運行功率

電解槽制氫產量

工作狀態

通信狀態

故障狀態

保護狀態

直流電源工作狀態

自動閥門閥位

補水泵工作狀態

純水系統工作狀態

純化制冷機工作狀態

純化反應器工作狀態

電解槽電流定值

電解槽電壓定值

電解槽壓力定值

保護液位定值

保護液位差定值

13

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對象名稱信息名稱

保護氫中氧定值

保護氧中氫定值

保護電解槽溫度定值

保護純化反應器溫度定值

保護冷卻水溫度定值

保護冷卻水流量定值

保護儀表氣源壓力定值

原料水箱液位

原料水電導率

電壓越限

電流越限

壓力越限

分離器液位越限

分離器液位差越限

氫中氧越限

氧中氫越限

電解液循環量越限

電解液溫度越限

純化反應器溫度越限

氫氣微氧越限

氫氣露點越限

閥門位置故障

冷卻水流量越限

冷卻水溫度越限

電源故障

儲氫系統氫氣壓力

儲氫瓶組壓力

輸入氫氣流量

輸出氫氣流量

儲氫瓶組溫度

循環水流量

循環水壓力

儲氫系統循環水溫度

累計氫氣輸出量

累計氫氣輸入量

剩余儲氫容量

當前儲氫量

工作狀態

通信狀態

故障狀態

14

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對象名稱信息名稱

保護狀態

自動閥門位置

循環水冷熱狀態

氫氣入口壓力越限

儲氫瓶組壓力越限

儲氫瓶組溫度越限

輸出氫氣流量越限

輸入氫氣流量越限

自動閥門位置故障

燃料電池電堆電壓

燃料電池電堆電流

燃料電池電堆溫度

空氣壓縮機出口壓力

冷卻水溫度

冷卻水流量

輸出功率

累計運行時間

燃料電池模塊

累計發電量

投入和退出控制指令

工作狀態

通信狀態

故障狀態

保護狀態

投退狀態

開關狀態

環境泄漏氣體濃度

儀用壓縮氣體壓力

可充電電量

管理系統

可放電電量

環境氫氣濃度越限

儀用壓縮空氣壓力越限

B.4儲能變流器通信內容

儲能變流器通信內容見表B.4。

表B.4儲能變流器通信內容

對象名稱信息名稱

直流電壓

儲能變流器直流電流

交流電壓

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交流電流

交流頻率

溫度

直流/交流功率

啟停機控制

模式切換

輸入輸出有功功率控制

輸入輸出無功功率控制

頻率響應定值

電壓響應定值

低電壓穿越定值

高電壓穿越定值

低穿動態無功響應定值

高穿動態無功響應定值

短路保護狀態

極性反接保護狀態

直流過/欠壓保護狀態

離網過電流保護狀態

過溫保護狀態

冷卻系統故障保護狀態

防孤島保護狀態

通訊故障保護狀態

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附錄C

（規范性）

CAN2.0B協議要求

C.1傳輸要求

C.1.1幀格式

數據鏈路層協議數據單元（PDU）采用CAN2.0B的擴展幀29位標識符。29位標識符按照鏈路功能

包含優先級（P）、保留位(R)、數據頁(DP)、協議數據單元格式(PF)、協議數據單元特定格式(PS)、源

地址(SA),詳細定義見表C.1。

表C.1鏈路層協議數據單元（PDU）定義

名稱代碼長度說明

優先權P3比特從最高0設置到最低7

保留R1比特固定設置為0

數據頁DP1比特固定設置為0

參數組編號PF8比特數據域對應的參數組編號

PDU特定格式PS8比特目標地址

源地址SA8比特源地址

數據域DATA8字節數據域

C.1.2單幀傳輸

當參數組數據長度小于等于8字節時，按照參數組規定的報文長度使用單幀進行傳輸。

C.1.3多幀傳輸

C.1.3.1管理幀

當參數組數據長度為9~1785字節時，數據傳輸需多個CAN數據幀，通過傳輸協議功能的連接管

理能力來建立和關閉多包參數組的通信。管理幀由請求發送幀、準許發送幀、結束應答幀和放棄鏈接幀

組成。29位標識符的PF設置為0xEC，標識為鏈接管理幀。

請求發送幀格式見表C.2。

表C.2請求發送幀定義

數據域字節序號說明

1控制類型設置為16

2~3整個報文大小的字節數

4拆分包個數

5最大接收包數

6~8參數組編號

準許發送幀格式見表C.3。

表C.3準許發送幀定義

數據域字節序號說明

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GB/TXXXXX—XXXX

1控制類型設置為17

2可發送的數據包數

3下一個要發送的數據包編號

4預留

5預留

6~8參數組編號

結束應答幀格式見表C.4。

表C.4結束應答幀格式定義

數據域字節序號說明

1控制類型設置為19

2~3接收到消息總長度

4拆分包個數

5最大接收包數

6~8參數組編號

放棄鏈接幀格式見表C.5。

表C.5放棄鏈接幀格式定義

數據域字節序號說明

1控制類型設置為255

2預留

3預留

4預留

5預留

6~8參數組編號

廣播幀格式見表C.6。

表C.6廣播幀格式定義

數據域字節序號說明

1控制類型設置為32

2~3整個報文大小的字節數

4全部數據包數

5預留

6~8參數組編號

C.1.3.2數據幀

29位標識符的PF設置為0xEB，標識為數據傳輸幀，數據幀格式見表C.7。

表C.7數據幀格式定義

數據域字節序號說明

1數據包編號

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2~7數據區

C.2應用要求

C.2.1業務數據通信應支持單幀傳輸和多幀傳輸。

C.2.2單幀傳輸不支持連接管理，直接發送不超過8字節的數據。

C.2.3多幀傳輸需要連接管理，數據幀數據包編號范圍是1到255，即多幀最大發送255個數據幀。

C.2.4放棄鏈接幀錯誤碼應包含表C.8定義。

表C.8放棄鏈接幀錯誤碼定義

數據域字節序號說明

1已經存在一個或多個連接

2系統資源被占用

3出現傳輸超時

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附錄D