ICS點擊此處添加ICS號

點擊此處添加中國標準文獻分類號

中國化學與物理電源行業協會團體標準

T/CIAPSxxx—xxxx

儲能變流器與電池管理系統

通信協議

第1部分：CAN通信協議

Communicationprotocolsbetween

Powerconversionsystemandbatterymanagementsystem

Part1：CANcommunicationprotocol

點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

發布

T/CIAPSxxxx-xxxx

儲能變流器與電池管理系統通信協議

第1部分CAN通信協議

1范圍

本標準規定了儲能變流器與電池管理系統之間基于控制器局域網絡的通信物理層、數據

鏈路層、應用層的相關定義及要求。

本標準適用于儲能變流器與電池管理系統間通過CAN方式進行的通信。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，以注日期的版本適

用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

ISO11898-1:2015道路車輛控制器局域網絡第1部分：數據鏈路層和物理信令[Road

vehicle-Controlareanetwork（CAN）Part1：Datalinklayerandphysicalsignaling]

SAEJ1939-21車輛網絡串行通信的控制總標準第21部分：數據鏈路層

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

儲能變流器powerconversionsystem；PCS

電化學儲能系統中，連接于電池系統與電網（和/或負荷）之間的實現電能雙向轉換的

變流器。

3.2

電池管理系統batterymanagementsystem；BMS

監測電池的狀態（溫度、電壓、電流、荷電狀態等），為電池提供通信接口和保護的系

統。

3.3

控制器局域網絡controllerareanetwork；CAN

是一種ISO國際標準化的串行通信協議，可有效支持分布式控制或實時控制。

3.4

幀frame

組成一個完整信息的一系列數據位。

1

T/CIAPSxxxx-xxxx

3.5

CAN數據幀CANdataframe

用于傳輸數據的CAN協議所必需的有序位域，以幀起始(SOF)開始，幀結束(EOF)結尾。

3.6

報文messages

一個或多個具有相同參數組編號的CAN數據幀。

3.7

擴展幀extendedframe

CAN2.0B規范中定義的使用29位標識符的CAN數據幀。

3.8

禁充prohibitcharging

禁止給電池充電。

3.9

禁放prohibitdischarging

禁止給電池放電。

3.10

BMS心跳信號heartbeatsignalofBMS

BMS正常運行標識值。

3.11

充電限制電壓limitedchargingvoltage

電池組的額定最大充電電壓。

3.12

放電限制電壓limiteddischargingvoltage

電池組的額定最小放電電壓。

3.13

充電限制電流limitedchargingcurrent

電池組的最大充電電流。

3.14

放電限制電流limiteddischargingcurrent

電池組的最大放電電流。

3.15

荷電狀態stateofcharge；SOC

當前電池組中按照規定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。

2

T/CIAPSxxxx-xxxx

3.16

電池健康度stateofhealth；SOH

電池組滿充容量相對額定容量的百分比。

3.17

電池功率狀態stateofpower；SOP

反映電池功率邊界，其數值上用短時峰值功率值來表示。

3.18

充電可用電量availablecharge

電池組的可充入電量。

3.19

放電可用電量availabledischarge

電池組的可放出電量。

4總則

4.1PCS與BMS之間應采用CAN2.0B通信協議。

4.2協議中“預留”的字節統一填充0x00，“預留位”統一填充0。

4.3數據信息傳輸采用低字節先發送的格式。

5通訊物理層

通訊物理層應符合ISO11898-1:2015中關于物理層的規定。PCS與BMS之間的通信速

率宜采用50/250/500kbit/s，幀間隔不小于5ms。通訊物理層示意圖如圖1所示。

圖1通訊物理層示意圖

6數據鏈路層

設備應使用CAN擴展幀的29位標識符，拓展幀結構見圖2所示：

3

T/CIAPSxxxx-xxxx

其中：

SOF——幀起始位；

SRR——代用遠程請求；

IDE——標識符拓展位；

RTR——遠程傳輸請求；

R1、R0——CAN保留位；

DLC——數據長度碼位；

CRC——循環冗余校驗位；

ACK——確認碼位；

EOF——幀結束位。

圖2CAN擴展幀

設備采用的協議數據單元（PDU）符合SAEJ1939的規定，協議數據單元(PDU)由七部分

組成，分別是優先權、保留位、數據頁、PDU格式、PDU特定域（可作為目標地址、組擴展

或專用）、源地址和數據域，PDU前六部分構成了CAN擴展幀的29位標識符，PDU組成部

分見圖3：

圖3協議數據單元

7應用層

應用層具體要求如下：

a）采用周期發送的方式發送數據。

b）定義新的報文時，應采用相同刷新頻率，并盡量充分利用8個字節的數據寬度。

8充放電總體過程

充放電總體控制過程如下:

a)PCS與BMS物理連接完成并上電；

b)PCS和BMS通訊成功、無故障的條件下，設定限制指令，充放電功率，接收報文

時間等參數；

c)按照設定的參數運行，如PCS未在規定時間內收到正確報文，即判定為超時，PCS

啟動保護功能，并顯示“BMS通訊故障”。否則系統進行正常充放電。

4

T/CIAPSxxxx-xxxx

充放電總體過程如圖4所示。

圖4充放電總體過程

9安全策略

PCS和BMS的安全防護應設計為三級保護，保護等級具體要求為：

第一級，通過BMS上傳至PCS的限制指令（充放電電壓電流、禁充/禁放）來控制PCS

動作，對系統進行保護；

第二級，BMS通過故障位或干接點來指令PCS進行保護動作：

通信正常情況下，電池故障發生時，BMS通過故障位指令PCS進行保護動作；通信失

效時，BMS通過干接點指令PCS進行保護動作。其中干接點信號默認常閉，當電池組有故

障，BMS通過斷開干接點信號通知PCS動作；當故障消失時，BMS應能恢復干接點信號。

第三級，當前兩級防護都失效時，BMS可通過指令控制關斷電池主電路。

10通訊報文

10.1PCS向BMS發送報文數據

報文周期宜采用200ms，報文內容及格式見表1。報文示例可參考附錄A。

表1PCS發送幀報文格式

CANID0x18F10000+PS*256+SA(PS為PCS設備地址，默認1，SA為BMS設備地址，默認1)

字節信號名稱比例系數偏移量單位備注

Byte0

0x55///

Byte1

Byte2無請求：

0x0000

請求充電：

請求充/放電控制///

Byte30x5555

請求放電：

0xAAAA

5

T/CIAPSxxxx-xxxx

表1PCS發送幀報文格式（續）

Byte4

預留///

Byte5

Byte6

預留///

Byte7

10.2BMS向PCS發送報文數據

10.2.1一般要求

BMS向PCS發送報文數據，報文數據信息應包括電池組基本信息報文、電池組限制信

息報文、電池組狀態信息報文和電池單體信息報文。

10.2.2電池組基本信息報文

報文周期宜采用200ms，報文格式見表2。報文示例可參考附錄A。

表2電池組基本信息報文格式

CANID0x18E10000+PS*256+SA(PS為PCS設備地址，默認1，SA為BMS設備地址，默認1)

字節信號名稱比例系數偏移量單位備注

Byte0

電池組總電壓0.10V

Byte1

Byte2有符號數

（補碼，充

電池組總電流0.10A電為負，放

Byte3

電為正）

Byte4

SOC0.10%

Byte5

Byte6

SOH0.10%

Byte7

10.2.3電池組限制信息報文

電池組限制信息報文包括充電限制電流、放電限制電流、充電限制電壓和放電限制電壓

信息報文。報文周期宜采用200ms，報文格式見表3。報文示例可參考附錄A。

表3電池組限制信息報文格式

CANID0x18E20000+PS*256+SA(PS為PCS設備地址，默認1，SA為BMS設備地址，默認1)

字節信號名稱比例系數偏移量單位備注

Byte0

充電限制電流0.10A

Byte1

Byte2

放電限制電流0.10A

Byte3

6

T/CIAPSxxxx-xxxx

表3電池組限制信息報文格式（續）

Byte4

充電限制電壓0.10V

Byte5

Byte6

放電限制電壓0.10V

Byte7

注：充電限制電流作為PCS允許的最大充電電流；

放電限制電流作為PCS允許的最大放電電流；

充電限制電壓作為PCS允許的最大充電電壓；

放電限制電壓作為PCS允許的最小放電電壓。

10.2.4電池組狀態信息報文

電池組狀態信息報文包括充電可用電量、放電可用電量、BMS狀態字和SOP信息報文，

報文周期宜采用200ms，報文格式見表4報文示例可參考附錄A。

表4電池組狀態信息報文格式

CANID0x18E30000+PS*256+SA(PS為PCS設備地址，默認1，SA為BMS設備地址，默認1)

字節信號名稱比例系數偏移量單位備注

Byte0

充電可用電量0.10kWh

Byte1

Byte2

放電可用電量0.10kWh

Byte3

Byte4

BMS狀態字///詳見表5

Byte5

Byte6

SOP0.10kWh

Byte7

表5BMS狀態字報文格式

位信息數據長度數據定義說明

bit0~bit34bit預留預留位

00:初始狀態，01：正常

狀態，02：禁充，03：禁

bit4~bit63bitBMS系統狀態

放，04：告警，05：待機，

06：故障，07：保留

bit7~bit115bit預留預留位

Bit12~bit154bitBMS心跳信號0~15：心跳信號值

10.2.5電池單體信息報文

電池單體信息報文包括電池單體最高電壓、單體最低電壓、單體最高溫度和單體最低溫

度信息報文，報文周期宜采用200ms，報文格式見表6。。報文示例可參考附錄A。

7

T/CIAPSxxxx-xxxx

表6電池單體信息報文格式

CANID0x18E40000+PS*256+SA(PS為PCS設備地址，默認1，SA為BMS設備地址，默認1)

字節信號名稱比例系數偏移量單位備注

Byte0

單體最高電壓0.0010V

Byte1

Byte2

單體最低電壓0.0010V

Byte3

Byte4有符號數

單體最高溫度0.10℃

Byte5（補碼）

Byte6有符號數

單體最低溫度0.10