【其他行业标准】 锂离子蓄电池总成接口和通讯协议

ICS 29.220
备案号：
中华人民共和国机械行业标准　JB/T11138—2011
锂离子蓄电池总成接口和通信协议Interface and communication protocol of lithum-ion battery assembly2011-05-18 发布
2011-08-01实施下载标准就来标准下载网
中华人民共和国工业和信息化部发布前言，
范围.…
规范性引用文件
术语和定义
4接口和协议
内部接口和协议.
充电接口.…
放电接口.
用户通信接口.
拓扑结构和设备.
拓扑结构
网络设备.
物理层……
网络电源..
状态指示灯
通信协议
预定义主/从连接组..
5.3CAN3接口通信协议
5.4节点和地址分配，
5.5CAN1报文组
5.6CAN2报文组.
5.7CAN3报文组
6数据格式.…
++++++++........
7充电设备与锂离子蓄电池总成的工作状态转换次
附录A（规范性附录）锂离子蓄电池管理系统的内部接口概述
分类和组成.
标准内部接口。
基本内部接口，
I/O内部接口.
....++++
附录B（规范性附录）锂离子蓄电池管理系统内部接口控制电路的接口协议B.1
充放电控制电路接口协议
单体蓄电池电压监测电路接口协议B.3
B.4IO电路接口协议
附录C（规范性附录）锂离子蓄电池总成和模块的充电接口.JB/T11138—2011
JB/T11138—2011
分类和组成
C.3充电设备的通用充电接口
C.4充电设备的基本充电接口
C.5充电设备的I/O充电接口
附录D（规范性附录）锂离子蓄电池总成的充电接口的控制接口协议D.1
充电控制导引电路
充电控制电路...
I/O充电控制电路..
附录E（规范性附录）锂离子蓄电池总成的放电接口协议E.1
放电控制接口
E.4I/O充电控制电路.
附录F（资料性附录）用户通信接口通信协议F.1
物理层遵循的原则，
数据链路层应遵循的原则
应用层应遵循的规定，
锂离子蓄电池总成状态报文（CAN3-01）锂离子蓄电池总成状态报文（CAN3-02）25
单体蓄电池电压报文（CAN3-03～CAN3-40）和模块箱温度报文（CAN3-47～CAN3-49）....39锂离子蓄电池管理系统的接口，标准型和均衡型蓄电池总成网络拓扑充电过程充电设备与锂离子蓄电池总成状态转换图B.1
充放电控制电路接口协议
充电过程中电压控制输出状态..放电过程中电压控制输出状态
单体蓄电池电压监测电路接口协议I/O电路接口协议
充电设备的通用充电接口与标准型锂离子蓄电池总成的连接..充电设备的通用充电接口与标准型锂离子蓄电池模块的连接.充电设备的通用充电接口与基本型锂离子蓄电池模块的连接..充电设备的通用充电接口与基本型锂离子蓄电池总成的连接...充电设备的通用充电接口与外置式I/O型锂离子蓄电池模块和总成的连接充电设备的基本充电接口与基本型锂离子蓄电池模块和总成的连接，充电设备I/O充电接口与外置式I/O型锂离子蓄电池模块和总成的连接充电设备I/O充电接口与内置式I/O型锂离子蓄电池模块和总成的连接蓄电池总成控制器（BECU）内的充电控制导引电路充电设备充电控制电路
蓄电池模块充电控制电路.
蓄电池总成充电控制电路：
蓄电池总成充电控制电路接口协议3
充电过程中当单体蓄电池充电电压的平均值等于最高允许充电电压时I/O充电控制电路接口协议
用电设备放电控制电路...
蓄电池模块放电控制电路.
蓄电池总成放电控制电路..
蓄电池模块和总成放电控制电路接口协议放电过程中当单体蓄电池放电电压的平均值等于最低允许放电电压时I/O充电控制电路接口协议
通信接口的通信链路状态指示灯.DeviceNet报文标识符（CID）的组成.预定义主/从连接组标识区，
报文格式
分段I/O报文的报文头定义
与内部接口、充放电接口和用户通信接口节点的地址分配CAN1报文组.
锂离子蓄电池总成状态报文.
锂离子蓄电池总成基本信息报文（1）CHAR-MODE定义.
BMS-MODE（标称电压标识）
锂离子蓄电池总成基本信息报文（2）单体锂离子蓄电池状态报文
轮询/同步报文.
系统设置命令报文
绝缘监测设备报文
CAN2报文组.
锂离子蓄电池总成基本信息（1）锂离子蓄电池总成基本信息（2）锂离子蓄电池总成基本信息（3）充电设备控制报文
放电设备控制报文，
建立连接确认报文
CAN2同步系统时钟报文..
CAN2单体蓄电池电压报文
单体蓄电池电压报文列表.
电池模块温度报文（1）
电池模块温度报文（2）
电池模块温度报文（3）
数据格式，
内部接口分类..
标准内部接口的组成（通用内部接口）基本内部接口的组成（基本内部接口）I/O内部接口的组成.
充电接口的功能配置
JB/T11138—2011
....14
....25
JB/T11138—2011
充电控制导引电路（BECU部分）协议...表F.1
SAEJ1939-21：2006对29位标识符分配表锂离子蓄电池总成状态（CAN3-01）报文..表F.3BMS-Flag1定义
锂离子蓄电池总成状态（CAN3-02）报文，表F.4
：单体锂离子蓄电池电压报文（CAN3-03CAN3-40）报文.表F.5
蓄电池模块箱温度报文（CAN3-47～CAN3-49）报文单体蓄电池电压报文列表.
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。JB/T11138—2011
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出本标准由机械科学研究总院归口。本标准负责起草单位：机械科学研究总院、中国电子商会电源专业委员会。本标准参加起草单位：机械科学研究总院先进制造技术研究中心、中信国安盟固利新能源科技有限公司、比亚迪股份有限公司、万向电动汽车有限公司、郑州日产汽车有限公司、哈尔滨冠拓电源设备有限公司、北京神州巨电新能源技术开发有限公司、河南浦州电动汽车有限责任公司、日产（中国）投资有限公司、凹凸科技（中国）有限公司、北京电源行业协会本标准起草人：钱良国、毛永志、肖亚玲、张建华、徐战林、王清泉、程建聪、方英民、李萍、侯晓华、郝永超。
本标准为首次发布。
1范围
锂离子蓄电池总成接口和通信协议JB/T 11138—2011
本标准规定了锂离子蓄电池总成的术语和定义、接口和协议、通信协议、数据格式及充电设备与锂离子蓄电池总成的工作状态转换。本标准也适用于组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块的接口和通信协议。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，仅所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/T18858.3一2002低压开关设备和控制设备控制器一设备接口（CDI）第3部分：DeviceNetJB/T11137—2011锂离子蓄电池总成通用要求SAEJ1939-11：2006物理层一250kbit/s，屏蔽双绞线3术语和定义
JB/T11137一2011中界定的及以下术语和定义适用于本文件。3.1
内部接口（CAN1接口）internalinterface（CAN1）锂离子蓄电池总成控制器（BECU）与组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块和其他设备连接的网络电气、控制和通信接口电路的总称。3.2
充放电控制接（CAN2接口）interfaceofchargeanddischargeequipment（CAN2）锂离子蓄电池总成控制器（BECU）或锂离子蓄电池模块与充电设备和用电设备连接的网络接口。3.3
充电接口chargeinterface
锂离子蓄电池总成控制器（BECU）与充电设备连接的通信接口和电路接口的总称。其中除充电电源正极和负极连接接口外，还包括网络电源正极和负极连接接口、充电控制导引电路接口、充电控制电路接口、I/O充电控制电路接口的部分或全部。3.4
放电接口dischargeinterface
锂离子蓄电池总成控制器（BECU）与用电设备连接的通信接口和电路接口的总称。其中除蓄电池输出电源正极和负极连接接口外，还包括放电控制电路接口、I/O放电控制电路接口的部分或全部。3.5
用户通信接口（CAN3接口）
communication interface for user equipment （CAN3）锂离子蓄电池总成控制器（BECU）与用户系统通信网络的CAN通信接口，用于与用户设备的信息交换。
连接connection
两个或多个应用对象间的逻辑连接。这些应用对象可以位于同一节点或不同的节点上。JB/T11138—2011
connectionID (CID)
连接标识符
分配给多节点间某一特定连接相关的所有传送的连接标识符。3.8
媒体访问控制（MAC）IDmediumaccesscontrol（MAC）IDDeviceNet节点的链路地址。
源 MACID source MACID
发送报文节点的MACID。
目的MACIDdestinationMACID
接收报文节点的MACID。
节点node
在数据链路层中，用唯一的MACID识别的DeviceNet实体。3.12
消费者
consumer
个连接的终端节点，负责接收数据。3.13
生产者
producer
连接的一个终端节点，负责发送数据。3.14
无符号短整数（USINT）
8位整数。
无符号整数（UINT）
16位整数。
服务器
server
unsigned short integer (USINT)unsigned integer (UINT)
为其他对象（客户机）提供服务的对象。3.17
客户机client
客户机包括：
a）借助其他对象（服务器）的服务来完成一个任务的对象。b）报文的发起者，要求服务器响应。3.18
单体蓄电池电压监测电路
各voltagemonitoring circuit unit for battery cell与每个单体蓄电池相连接，用于对单体蓄电池最高工作电压和最低工作电压进行连续监测。4接口和协议
4.1概述
组成锂离子蓄电池模块和总成的蓄电池管理系统（以下简称蓄电池管理系统）的接口如图1所示，分为内部接口（1）、充电接口（2）、用户通信接口（3）和放电接口（4）。2
充电接口（2）和放电接口（4）共用蓄电池管理系统的充放电接口。充电设备
4.2内部接口和协议
充电接口(2)
蓄电池模块1
蓄电池总成控制器
(BECU)
内部接口（1）
用户通信接口（3）
放电接口（4）
JB/T11138—2011
用电设备
蓄电池模块N
图1锂离子蓄电池管理系统的接口4.2.1内部接口的组成
内部接口的分类和组成应符合附录A的规定。4.2.2内部接口的CAN通信协议
内部接口的CAN通信协议应符合第5章的规定。4.2.3内部接口控制电路的接口协议内部接口控制电路接口由充放电控制电路接口、单体蓄电池电压监测电路接口、I/O电路接口和网络电源组成，具体规定应符合附录B的规定。4.3充电接口
充电接口用于充电设备与蓄电池总成或模块的连接。充电接口分为通用充电接口、基本充电接口和I/O充电接口，其组成应符合附录C的规定。充电接口由CAN通信接口、充电控制导引电路接口、充电控制电路接口、I/O充电控制电路接口和网络电源组成。
4.3.1CAN通信接口
CAN通信接口的电气性能应符合第5章的规定。4.3.2充电控制导引电路
充电控制导引电路和接口协议应符合D.2的规定。4.3.3充电控制电路接口和接口协议充电控制电路接口和接口协议应符合D.3的规定。4.3.4I/0充电控制电路
I/O充电控制电路接口和接口协议应符合D.4的规定。4.4放电接口
放电控制电路接口和接口协议应符合附录E的规定。4.5用户通信接口
用户通信接口用于BECU接口电路与用户设备系统CAN通信的连接。4.6拓扑结构和设备
4.7拓扑结构
标准型和均衡型蓄电池总成拓扑结构如图2所示。4.8网络设备
4.8.1蓄电池总成控制器（BECU）蓄电池总成控制器（BECU）应具有以下电路接口的部分或全部：a）内部接口：用于与锂离子蓄电池模块和组成锂离子蓄电池总成的设备网络接口的连接。b）充放电接口：用于蓄电池总成与充电设备和放电设备网络接口的连接c）蓄电池总成监测系统接口：连接于内部接口的CAN总线，用于蓄电池总成监测系统的连接。d）用户通信接口：用于蓄电池总成与用户设备系统通信网络接口的连接。3
JB/T11138—2011
充电控制接口
充电设备
用户设备
蓄电池模块
蓄电池总成控制器
(BECU)
蓄电池监测系统
网络电源
蓄电池模块
其他设备
内部网络
>用户接口
>放电控制接口
显示器
蓄电池模块
图2标准型和均衡型蓄电池总成网络拓扑USB接口
蓄电池模块
e）网络电源接口：用于与为锂离子蓄电池总成的网络设备提供低压直流电源的连接。该接口有两个输入端，其中一个用于连接用电设备中为蓄电池总成中的蓄电池管理系统提供电源的电源设备，另一个用于连接充电设备中为蓄电池总成中的蓄电池管理系统提供电源的电源设备。4.9物理层
蓄电池管理系统的通信网络的物理层应符合JB/T11137—2011中5.2.13.1的规定。4.10网络电源
网络电源应符合JB/T11137—2011中5.2.13.1的规定。4.11状态指示灯
蓄电池管理系统相关设备通信接口的通信链路状态指示灯采用红色和绿色双色指示灯，显示状态应符合表1的规定。
表1通信接口的通信链路状态指示灯指示灯状态
绿色闪烁
红色闪烁
闪烁速率
通信协议
5.1概述
设备不在线：设备可能没有上电；设备可能没有建立连接设备工作正常，但没有建立连接设备工作正常，已经建立连接
设备发生可以恢复的故障，或发生超时故障设备发生不可恢复的故障，失去了链路通信能力除非另有说明，指示灯闪烁速率为闪烁一次/（1土0.5）s，其中，指示灯亮的时间为（0.5土0.25）s，指示灯熄灭的时间为（0.5土0.25）s蓄电池管理系统通信协议由内部网络通信协议（简称CAN1报文组）、充电系统和用电系统通信协议（简称CAN2报文组），和与用户系统连接的通信接口通信协议（简称CAN3报文组）组成。CAN1报文组和CAN2报文组采用符合GB/T18858.3一2002中规定的生产消费型通信模型。报文格式应符合GB/T18858.3一2002中的规定：采用11位CAN标识区。标识区划分为四个独立的报文组：报文组1、报文组2、报文组3和报文组4。连接标识符（CID）的组成见表2。4
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