A类系统车桩充电通信流程
GB/T 27930-2023 A类系统车桩充电通信流程
一、正常充电流程
整个充电过程分为6个阶段,交互顺序如下:
物理连接完成 → 低压辅助上电 → 充电握手 → 参数配置 → 充电阶段 → 充电结束
1. 物理连接 & 低压辅助上电
- 车辆插头插座物理连接确认完成
- 充电机闭合电子锁,导通低压辅助供电回路
- 充电机需在低压辅助上电后 1s内 发送第一帧CHM报文
2. 充电握手阶段
充电握手阶段分为握手启动阶段和握手辨识阶段两个子阶段:
握手启动阶段 — 车辆接口物理连接完成,充电机成功闭合电子锁后,低压辅助供电回路导通,进入握手启动阶段发送握手报文,并进行充电机自检。
握手辨识阶段 — 如果自检通过,双方进入握手辨识阶段,交互车辆和充电机的身份及其他必要信息;如果自检失败,充电机发送 CST 报文退出。
充电机 ──CHM──▶ 车辆 充电机开始自检,250ms周期发送
车辆 ──BHM──▶ 充电机 车辆收到CHM后回应,上报绝缘监测允许总电压
充电机 ──CRM(0x00)──▶ 车辆 自检通过停发CHM,250ms周期发送
车辆 ──BRM──▶ 充电机 车辆收到CRM(0x00)后发送BMS/车辆辨识,49字节长消息
充电机 ──CRM(0xAA)──▶ 车辆 收到BRM后辨识结果变为0xAA
车辆 进入参数配置阶段 车辆收到CRM(0xAA)后停发BRM
超时要求:
| 超时场景 | 时间 | 处理 |
|---|---|---|
| 充电机发CHM后未收BHM | 10s | 按兼容低版本方式自检 |
| 车辆首次发BHM起未收CRM(0x00) | 30s | 超时,发BEM |
| 充电机首次发CRM起未收BRM | 5s | 超时,发CEM |
| 车辆首次发BRM起未收CRM(0xAA) | 5s | 超时,发BEM |
3. 充电参数配置阶段
车辆 ──BCP──▶ 充电机 车辆上报充电参数,13字节长消息,500ms周期
充电机 ──CTS──▶ 车辆(可选) 充电机时间同步信息
充电机 ──CML──▶ 车辆 充电机最大输出能力,250ms周期
车辆 判断参数匹配 不匹配→发BST退出;匹配→更新BCP(至少再发2帧)
车辆 ──BRO(0x00)──▶ 充电机 250ms周期,表示参数匹配但未准备好
车辆 ──BRO(0xAA)──▶ 充电机 车辆充电准备就绪
充电机 ──CRO(0x00)──▶ 车辆 充电机收到BRO(0xAA)后回应
充电机 ──CRO(0xAA)──▶ 车辆 充电机输出准备就绪
车辆 进入充电阶段 车辆收到CRO(0xAA)后停发BRO
超时要求:
| 超时场景 | 时间 | 处理 |
|---|---|---|
| 充电机首次发CRM(0xAA)起未收BCP | 5s | 发CEM |
| 车辆首次发BCP起未收CML | 5s | 发BEM |
| 充电机首次发CML起未收BRO(0x00) | 5s | 发CEM |
| 充电机首次发CML起未收BRO(0xAA) | 60s | 发CEM |
| 充电机收到BRO(0xAA)起未收后续BRO | 5s | 发CEM |
| 车辆首次发BRO(0xAA)起未收CRO(0xAA) | 60s | 发BEM |
4. 充电阶段
车辆 ──BCL──▶ 充电机 50ms周期,充电电压/电流需求、充电模式
充电机 ──CCS──▶ 车辆 50ms周期,输出电压/电流、累计充电时间、充电允许标识
车辆 ──BCS──▶ 充电机 250ms周期,电池总电压/电流、最高单体电压、SOC、剩余时间
车辆 ──BSM──▶ 充电机 250ms周期,电池状态信息、充电允许标识
车辆 ──BMV──▶ 充电机 10s周期,可选,单体电压
车辆 ──BMT──▶ 充电机 10s周期,可选,温度
车辆 ──BSP──▶ 充电机 10s周期,可选,预留
────── 充电结束条件触发 ──────
车辆 ──BST──▶ 充电机 车辆主动中止(达到目标SOC/电压、电池故障等),10ms周期
充电机 ──CST──▶ 车辆 充电机主动中止(达到预设条件、人工中止、故障等),10ms周期
超时要求:
| 超时场景 | 时间 | 处理 |
|---|---|---|
| 充电机收CRO(0xAA)起未收BCL | 1s | 发CEM |
| 车辆收CRO(0xAA)起未收CCS | 1s | 发BEM |
| 充电机上次收BCL后未收BCS | 5s | 发CEM |
| 充电机5s未收BSM | 5s | 发CEM |
5. 充电结束阶段
车辆 ──BSD──▶ 充电机 250ms周期,中止SOC、最低/最高电压
充电机 ──CSD──▶ 车辆 250ms周期,输出电量、累计充电时间、充电机编号
充电机 断开低压辅助供电 解锁电子锁,充电结束
超时要求:
| 超时场景 | 时间 | 处理 |
|---|---|---|
| 充电机首次发CST起未收BSD | 10s | 发CEM |
| 车辆首次发BST起未收CSD | 10s | 发BEM |
正常流程图
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段1:物理连接 & 低压辅助上电 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
车辆插头插座物理连接确认完成
│
▼
充电机闭合电子锁,导通低压辅助供电回路
│
▼
充电机1s内发送首帧CHM
│
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段2:充电握手(启动+辨识) │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌──── 握手启动阶段 ────┐
│ │
│ 充电机 ──CHM──▶ 车辆(250ms周期)
│ 上报最大输出电压/电流、握手状态
│ │
│ ▼
│ 车辆 ──BHM──▶ 充电机(250ms周期)
│ 上报最高允许充电总电压
│ │
│ ▼
│ 充电机自检是否通过?
│ │
│ ├── NO ──▶ 继续发CHM,等待自检通过
│ │
│ └── YES
│ │
└────────────┼──────┘
│
┌──── 握手辨识阶段 ────┐
│ ▼
│ 充电机停发CHM
│ │
│ ▼
│ 充电机 ──CRM(0x00)──▶ 车辆(250ms周期)
│ 辨识未完成 + 协议版本
│ │
│ ▼
│ 车辆 ──BRM──▶ 充电机(250ms周期)
│ BMS辨识结果 + 车辆信息(49字节长消息)
│ │
│ ▼
│ 充电机收到BRM,辨识完成
│ │
│ ▼
│ 充电机 ──CRM(0xAA)──▶ 车辆(250ms周期)
│ 辨识完成
│ │
│ ▼
│ 车辆收到CRM(0xAA),停发BRM
└────────────┼──────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段3:参数配置 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
车辆 ──BCP──▶ 充电机(500ms周期)
充电参数(13字节长消息)
│
▼
充电机 ──CTS──▶ 车辆(可选, 500ms周期)
时间同步信息
│
▼
充电机 ──CML──▶ 车辆(250ms周期)
最大输出能力(最高/最低电压/电流)
│
▼
车辆收到CML后判断参数是否匹配?
│
├── NO ──▶ 车辆发BST → 退出充电
│
└── YES
│
▼
车辆更新BCP(至少再发2帧)
│
▼
车辆 ──BCP(更新)──▶ 充电机
│
▼
车辆 ──BRO(0x00)──▶ 充电机(250ms周期)
参数匹配,但未就绪
│
▼
车辆 ──BRO(0xAA)──▶ 充电机(250ms周期)
车辆充电准备就绪
│
▼
充电机收到BRO(0xAA)
│
▼
充电机 ──CRO(0x00)──▶ 车辆(250ms周期)
充电机收到,但未就绪
│
▼
充电机 ──CRO(0xAA)──▶ 车辆(250ms周期)
充电机输出准备就绪
│
▼
车辆收到CRO(0xAA),停发BRO
│
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段4:充电阶段 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────── 充电循环 ───────────────────┐
│ │
│ 车辆 ──BCL──▶ 充电机(50ms周期) │
│ 电压/电流需求、充电模式 │
│ │ │
│ ▼ │
│ 充电机 ──CCS──▶ 车辆(50ms周期) │
│ 输出电压/电流、累计充电时间 │
│ │ │
│ ▼ │
│ 车辆 ──BCS──▶ 充电机(250ms周期) │
│ 电池总电压/电流、最高单体电压、SOC │
│ │ │
│ ▼ │
│ 车辆 ──BSM──▶ 充电机(250ms周期) │
│ 电池状态、充电允许标识 │
│ └── SPN3096=0x00 → 暂停 / 0x01 → 恢复 │
│ │ │
│ ▼ │
│ 车辆 ──BMV──▶ 充电机(10s周期,可选) │
│ 单体电压 │
│ │ │
│ ▼ │
│ 车辆 ──BMT──▶ 充电机(10s周期,可选) │
│ 温度 │
│ │ │
│ └─────── 是否满足结束条件? ───────┐ │
│ │ │
│ NO ──▶ 返回循环顶部 │ │
│ │ │
└─────────────────────────────────────────┼───────┘
│
YES
│
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段5:充电结束 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
谁发起中止?
│
├── 车辆主动中止
│ │
│ ▼
│ 车辆 ──BST──▶ 充电机(10ms周期)
│ 中止原因 + 故障原因
│ │
│ ▼
│ 充电机 ──CST──▶ 车辆(10ms周期)
│ 充电机确认中止
│ │
│
└── 充电机主动中止
│
▼
充电机 ──CST──▶ 车辆(10ms周期)
中止原因 + 故障原因
│
▼
车辆 ──BST──▶ 充电机(10ms周期)
车辆确认中止
│
│
▼
双方停止功率输出,断开接触器
│
▼
车辆 ──BSD──▶ 充电机(250ms周期)
中止SOC、最低/最高单体电压
│
▼
充电机 ──CSD──▶ 车辆(250ms周期)
输出电量、累计充电时间
│
▼
充电机断开低压辅助供电 → 解锁电子锁
│
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 充电流程结束 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
二、异常通信流程
1. 充电机接收车辆报文超时处理
充电机检测到超时
│
▼
停止发送当前报文,周期发送CEM(250ms)
│
▼
是否收到车辆BEM?
│
├── YES → 停止发CEM
│ │
│ ▼
│ 能否在规定时间内完成超时处理?
│ │
│ ├── YES → 满足重新连接条件?
│ │ │
│ │ ├── YES → 发CRM重新握手
│ │ └── NO → 退出充电
│ │
│ └── NO → 判断是否达到重新连接次数上限
│ │
│ ├── YES → 退出充电
│ └── NO → 支持重新连接?
│ │
│ ├── YES → 发CRM重新握手
│ └── NO → 退出充电
│
└── NO → 自发CEM起30s内是否收到CRM?
│
├── YES → 重新握手
└── NO → 退出充电,停止发CEM
支持重新连接的超时报文: BCP、BRO、BCL、BCS、BSM
2. 车辆接收充电机报文超时处理
车辆检测到超时
│
▼
停止发送当前报文,周期发送BEM(250ms)
│
▼
是否收到充电机CEM?
│
├── YES → 停止发BEM
│ │
│ ▼
│ 能否在规定时间内完成超时处理?
│ │
│ ├── YES → 满足重新连接条件?
│ │ │
│ │ ├── YES → 发BRM重新握手
│ │ └── NO → 退出充电
│ │
│ └── NO → 判断是否达到重新连接次数上限
│ │
│ ├── YES → 退出充电
│ └── NO → 支持重新连接?
│ │
│ ├── YES → 发BRM重新握手
│ └── NO → 退出充电
│
└── NO → 自发BEM起30s内是否收到CRM?
│
├── YES → 重新握手
└── NO → 退出充电,停止发BEM
支持重新连接的超时报文: CML、CRO、CCS
3. 错误报文交互流程
────── 充电机侧超时 ──────
充电机 ──CEM──▶ 车辆 标明超时报文类型(SPN3921~3928)
车辆 ──BEM──▶ 充电机 车辆回应错误报文
双方完成超时处理后停止发送错误报文
────── 车辆侧超时 ──────
车辆 ──BEM──▶ 充电机 标明超时报文类型(SPN3901~3907)
充电机 ──CEM──▶ 车辆 充电机回应错误报文
双方完成超时处理后停止发送错误报文
BEM错误位定义:
| SPN | 超时报文 | bit位置 |
|---|---|---|
| 3901 | CRM(SPN2560=0x00) | Byte1 bit1~2 |
| 3902 | CRM(SPN2560=0xAA) | Byte1 bit3~4 |
| 3903 | CTS/CML | Byte2 bit1~2 |
| 3904 | CRO | Byte2 bit3~4 |
| 3905 | CCS | Byte3 bit1~2 |
| 3906 | CST | Byte3 bit3~4 |
| 3907 | CSD | Byte4 bit1~2 |
CEM错误位定义:
| SPN | 超时报文 | bit位置 |
|---|---|---|
| 3921 | BRM | Byte1 bit1~2 |
| 3922 | BCP | Byte2 bit1~2 |
| 3923 | BRO | Byte2 bit3~4 |
| 3924 | BCS | Byte3 bit1~2 |
| 3925 | BCL | Byte3 bit3~4 |
| 3926 | BST | Byte3 bit5~6 |
| 3927 | BSD | Byte4 bit1~2 |
| 3928 | BSM | Byte4 bit3~4 |
4. 参数不匹配退出
在参数配置阶段,双方判断参数是否匹配:
车辆收到CML后判断:
├── 参数匹配 → 更新BCP,发BRO(0x00),等待准备就绪后发BRO(0xAA)
└── 参数不匹配 → 发BST退出充电
充电机收到更新BCP后判断:
├── 参数匹配 → 等待BRO(0xAA),发CRO
└── 参数不匹配 → 发送CML及CST报文(充电参数不匹配),退出充电
三、各报文开始/结束发送条件汇总
| 报文 | 开始发送条件 | 结束发送条件 |
|---|---|---|
| CHM | 低压辅助供电回路闭合 | 充电机自检完成,准备发CRM |
| BHM | 接收CHM | 接收CRM(SPN2560=0x00) |
| CRM | 充电机自检通过 | 接收BCP |
| BRM | 接收CRM(SPN2560=0x00) | 接收CRM(SPN2560=0xAA) |
| BCP | 接收CRM(SPN2560=0xAA) | 接收CML |
| CTS | 接收BCP(可选) | 接收BRO(SPN2829=0xAA) |
| CML | 接收BCP | 接收BRO(SPN2829=0xAA) |
| BRO | 接收CML | 发BRO(0xAA)且收CRO(0xAA) |
| CRO | 接收BRO(SPN2829=0xAA) | 接收BCL和BCS |
| BCL | 接收CRO(SPN2830=0xAA) | 收CST 或 发BST |
| BCS | 接收CRO(SPN2830=0xAA) | 收CST 或 发BST |
| CCS | 接收BCL | 收BST 或 发CST |
| BSM | 接收CCS | 收CST 或 发BST |
| BMV | 接收CCS(可选) | 收CST 或 发BST |
| BMT | 接收CCS(可选) | 收CST 或 发BST |
| BSP | 接收CCS(可选) | 收CST 或 发BST |
| BST | 车辆满足结束条件 或 收CST | 收CST后发5~10帧停;或发BST后收CST |
| CST | 充电机满足结束条件 或 收BST | 收BSD |
| BSD | 收CST 或 发BST后5~10帧 | 收CSD |
| CSD | 收BSD | 关闭辅助电源 |
| BEM | 车辆接收充电机报文超时 | 完成超时处理 |
| CEM | 充电机接收车辆报文超时 | 完成超时处理 |
四、超时时间汇总
| 阶段/场景 | 超时时间 |
|---|---|
| 充电机发CHM后未收BHM | 10s |
| 车辆首次发BHM起未收CRM(0x00) | 30s |
| 充电机发CRM(0x00)起未收BRM | 5s |
| 车辆发BRM起未收CRM(0xAA) | 5s |
| 充电机发CRM(0xAA)起未收BCP | 5s |
| 车辆发BCP起未收CML | 5s |
| 充电机发CML起未收BRO(0x00) | 5s |
| 充电机发CML起未收BRO(0xAA) | 60s |
| 车辆发BRO(0xAA)起未收CRO(0xAA) | 60s |
| 充电机收CRO(0xAA)起未收BCL | 1s |
| 车辆收CRO(0xAA)起未收CCS | 1s |
| 充电机上次收BCL后未收BCS | 5s |
| 充电机5s未收BSM | 5s |
| 充电机发CST起未收BSD | 10s |
| 车辆发BST起未收CSD | 10s |
| 收到CEM/BEM后30s未重新握手 | 30s → 退出充电 |
五、重新连接规则
- 重新连接需满足 GB/T 18487.1-2023 中 B.4.7.3/B.4.7.4 要求
- 充电机侧支持重新连接的超时报文:BCP、BRO、BCL、BCS、BSM
- 车辆侧支持重新连接的超时报文:CML、CRO、CCS
- 重新连接时:充电机发CRM重新握手,车辆发BRM重新握手
- 超过重新连接次数上限 → 直接退出充电
六、通用编码规则
不可信状态处理
当发送方无法获取或明确当前状态时,为了维持通信链路,可将状态位设置为 10(不可信状态)。接收方应忽略并不处理该信息。(依据 GB/T 27930-2023 8.9)
可选项报文发送规则
对于同一报文中全部内容为可选项的,发送方可不发送该报文。如果发送,应按照本文件规定格式发送实际数据,未发送实际数据的可选项参数填充 1。(依据 GB/T 27930-2023 8.7)
浙公网安备 33010602011771号