电动汽车充电过程报文解析

摘要：CANBUS线是应用最广泛的现场总线之一，在电动汽车行业广泛使用。通过截取BMS和直流充电机之间的CAN报文，可详细分析充电过程中是否符合相关协议,查找故障原因。正确解读报文是查找汽车充电故障的有效措施之一。

本文根据对GB/T27930-2015的解读，简单介绍了充电整体流程及报文格式，并结合某品牌电动汽车的充电过程的报文详解如何解析报文。

01

报文解析：

1.1充电整体流程：

根据GB/T27930-2015中的第8节，充电过程有六大步骤,报文相关的有四个阶段：

低压辅助电源上电及充电握手阶段；

充电参数配置阶段；

充电阶段；

充电结束阶段。

对于这四个阶段，若在规定的时间内充电机和BMS没有收到报文或收到的报文不正确，则判定超时。一般认为超过5s即为超时。出现超时后，BMS和充电机会发送错误报文，并进入错误处理状态。在充电结束阶段中，如果出现了故障，不必再进行处理，直接结束充电流程。大致流程图如下。

1.2报文的格式

1.2.1充电握手阶段

CHM--充电机握手(功能码：26)：

当充电机和电动汽车物理连接并完成上电，且检查电压正常后，由充电机向BMS每隔250ms发送一次充电机握手报文，用于确定双方是否握手正常。报文格式应符合表6的要求。

BHM--BMS握手(功能码：27)：

当BMS收到充电机握手报文后，向充电机每隔250ms返回BMS握手报文，提供BMS最高允许充电总电压。报文格式应符合表7要求。

其中，最高输出电压(V)：数据分辨率：0.1V/位，0V偏移量

CRM--充电机辨识(功能码：01)：

当充电机通过握手确认，并确定绝缘监测正常后，向BMS每隔250ms发送一次充电机辨识报文，用于确认充电机和BMS之间通信链路正确。在收到BMS确认报文前，确认码=0x00；在收到BMS辨识报文后，确认码=0xAA。报文格式应符合表8要求。

BRM--BMS和车辆辨识(功能码：02)：

BMS向充电机提供BMS和车辆辨识信息。报文格式应符合表9要求。

1.2.2充电参数配置阶段

BCP--动力蓄电池充电参数(功能码：06)：

BMS发送给充电机的动力蓄电池充电参数。如果充电机在5s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充电。报文格式见表12。

CTS--充电机发送时间同步信息(功能码：07)：

充电机发送给BMS的时间同步信息。报文格式见表11。

充电机最大输出能力报文(功能码：08)：

充电机将其最大输出能力发送给BMS，以便估算剩余充电时间。报文格式见下表。

BRO--BMS充电准备就绪报文(功能码：09)：

BMS发送给充电机电池充电准备就绪报文，让充电机确认BMS已经准备充电。报文格式见表13。

CRO--充电机输出准备就绪报文(功能码：0a)：

充电机发送给BMS充电机输出准备就绪报文，让BMS确认充电机已经准备输出。报文格式见表14。

1.2.3充电阶段

BCL--电池充电需求报文(功能码：10)：

让充电机根据电池充电需求来调整充电电压和充电电流，确保充电过程正常进行。如果充电机在1s内没有收到该报文，即为超时错误，充电机应立即结束充电。

恒压充电模式下，充电机的输出的电压应满足电压需求值，输出的电流不能超过电流需求值；恒流充电模式下，充电机输出的电流应满足电流需求值，输出的电压不能超过电压需求值。报文格式见表15。

BCS--电池充电总状态报文(功能码：11)：

让充电机监视充电过程中电池组充电电压、充电电流等充电状态。报文格式见表16。

BSM--BMS发送动力蓄电池状态信息报文(功能码：13)：

充电阶段BMS发送给充电机的动力蓄电池状态信息。报文格式见表18。

CCS--充电机充电状态报文(功能码：12)：

让BMS监视充电机当前输出的充电电流、电压值等信息。如果BMS在1s内没有收到该报文，即为超时错误，BMS应立即结束充电。报文格式见下表。

BMV--单体动力蓄电池电压报文(功能码：15)：

各个单体动力蓄电池电压值。由于PGN5376的数据域的最大长度超出8字节，需使用传输协议功能传输。报文格式见表19。

BMT--动力蓄电池温度报文(功能码：16)：

动力蓄电池温度。数据长度超出8字节时，需使用传输协议功能传输。报文格式见表20。

其中SPN3361-SPN3488分别对应动力蓄电池1~128采样点的温度：数据分辨率：1℃/位，-50℃偏移量;数据范围：-50℃~+200℃。

BSP--动力蓄电池预留报文(功能码：17)：

动力蓄电池预留报文。数据域长度超出8字节时，需使用传输协议功能传输。报文格式见表21。

BST--BMS中止充电报文(功能码：19)：

让充电机确认BMS将发送中止充电报文，令充电机结束充电过程以及并告知结束充电原因。报文格式见表22。

CST--充电机中止充电报文(功能码：1a)：

让BMS确认充电机即将结束充电以及结束充电原因。报文格式见表23。

1.2.4充电结束阶段

BSD—BMS统计数据(功能码：1c)：

让充电机确认BMS对于本次充电过程的充电统计数据。报文格式见表24。

CSD—充电机统计数据报文(功能码：1d)：

确认充电机本次充电过程中的充电统计数据，报文格式见表25。

02

某电动汽车报文解析：

2.1充电握手

图2.1某电动汽车CHM报文

此处它的功能码为26，因此它是充电机握手报文(CHM)。此报文意思是充电机告知BMS它的通讯协议版本号为00000101H。

图2.2某电动汽车BHM报文

此处它的功能码为27，因此它是BMS握手报文(BHM)。此报文意思是BMS告诉充电机它的最高允许充电电压为a0f0=400V。

图2.3某电动汽车CRM报文(识别失败)

此处它的功能码为01，因此它是充电机辨识(CRM)报文。此报文意思是充电机暂无法识别BMS，并上报充电机编号及充电站所在区域。

图2.4某电动汽车CRM报文(识别成功)

不久，充电机识别BMS成功，并上报充电机编号及充电站所在区域。

至此，充电握手成功，进入充电参数配置阶段。

2.2充电参数配置

图2.5某电动汽车CTS报文

此处的功能码为07，因此它是充电机发送时间同步信息(CTS)报文，此报文意思是充电机向BMS发送同步信息：2019年8月15日8时24分36秒。

图2.6某电动汽车CML报文

此处的功能码为08，因此它是充电机发送时间同步信息(CML)报文，此报文意思是充电机向BMS发送充电参数信息：

充电电压上限为8813=5000*0.1=500V，下限为d007=2000*0.1=200V；

充电电流上限为100e=3600*0.1-400=40A，下限为a00f=4000*0.1-400=0A。

图2.7某电动汽车BRO报文(未准备好)

此处的功能码为09，因此它是BMS充电准备就绪(BRO)报文，此报文意思是BMS告知充电机未做好准备。

图2.8某电动汽车BRO报文(已准备好)

不久，BMS告知充电机已做好准备。

至此，充电参数配置配置完成，进入充电阶段。

2.3充电

图2.9某电动汽车BCL报文1

此处的功能码为10，因此它是电池充电需求(BCL)报文，此报文意思是BMS告知充电机充电需求：

电压：a00f=4000*0.1=400V；

电流：a00f=4000*0.1-400=0A；

充电模式为恒流充电。

图2.10某电动汽车BSM报文

此处的功能码为13，因此它是BMS发送动力蓄电池状态信息(BSM)报文，此报文意思是BMS告知充电机此时电池的状态：

最高温度：55=85-50=35℃；最低温度：54=84-50=34℃；

电池电压、SOC、充电过电流、温度输出连接器均正常。电池绝缘不正常，不允许充电。

图2.11某电动汽车CCS报文

此处的功能码为12，因此它是充电机充电状态(CCS)报文，此报文意思是充电机告知BMS此时充电机的状态：

电压输出值：4800=7.2V；

电流输出值：a00f=4000*0.1-400=0A；

充电时间：0000=0min；

能否充电：是。

图2.12某电动汽车BCL报文2

之后，BMS再一次下发充电需求报文给充电机，让充电机按以下需求充电：

电压：a00f=4000*0.1=400V；

电流：a00f=4000*0.1-400=0A；

充电模式为恒流充电。

图2.13某电动汽车BCL报文3

某个时刻，BMS又一次下发充电需求报文给充电机，让充电机按以下需求充电：

电压：a00f=4000*0.1=400V；

电流：a00f=3970*0.1-400=3A；

充电模式为恒流充电。

之后，BMS不断更新充电需求，使电池能充满电。

图2.14某电动汽车BST报文

之后某个时刻，人为停止充电。此处的功能码为19，因此它是BMS中止充电(BST)报文，此报文意思是BMS告诉充电机充电停止是因为充电机主动停止充电，各监测正常。

图2.15某电动汽车CST报文

此处的功能码为19，因此它是充电机中止充电(CST)报文，此报文意思是充电机告诉BMS充电停止是因为达到充电设定条件而终止的，且各项检测均正常。

至此，充电阶段结束，进入充电结束阶段。

2.4充电结束

图2.16某电动汽车BSD报文

此处的功能码为1c，因此它是BMS统计数据(BSD)报文，此报文意思是BMS告诉充电机此时电池状态：

SOC：44=68%；

电池电压最高5301=3.39V，最低5401=3.4V；

电池温度最高55=35℃，最低54=34℃。

图2.17某电动汽车CSD报文

此处的功能码为1d，因此它是充电机统计数据(CSD)报文，此报文意思是充电机告诉BMS此次充电信息：

累计充电时间为：0000=0min；

输出能量为0000=0kw/h；

充电机编号为01000000=2号

至此，一次完整的充电就完成了。

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WattSaving凭借深刻的市场洞察力，相继推出了从2kW-30kW系列小功率直流充电产品，包括便携式直流充电机SDC系列，壁挂式直流充电机KQC系列，家用式直流充电机SCC系列和落地式直流充电机LDC系列等。WattSaving现已成为直流充电机第一品牌。

文章由有驾号作者提供