目录
第一部分 BMS系统 ............................................................................................................................................ 4
1.1 BMS概述 ............................................................................................................................................... 4 1.2 BMS架构 ............................................................................................................................................... 4
1.2.1 BMS拓扑 .................................................................................................................................... 4 1.2.2 BMS相关概念 ............................................................................................................................ 4 1.3 常见整车CAN通信网络拓扑 ............................................................................................................. 5 1.4 常见整车电气网络拓扑 ........................................................................................................................ 5
1.4.1 大型车电气网络拓扑 ................................................................................................................. 5 1.4.2 小型车电气网络拓扑 ................................................................................................................. 6
第二部分 产品介绍 ............................................................................................................................................ 7
2.1 主控模块EVBCM-8133 ....................................................................................................................... 7
2.1.1 产品描述 ..................................................................................................................................... 7 2.1.2 功能描述 ..................................................................................................................................... 7 2.1.3 外观尺寸 ..................................................................................................................................... 7 2.1.4 引脚定义 ..................................................................................................................................... 8 2.2 从控模块EVBMM-4812 .................................................................................................................... 10
2.2.1 产品描述 ................................................................................................................................... 10 2.2.2 功能描述 ................................................................................................................................... 10 2.2.3 外观尺寸 ................................................................................................................................... 11 2.1.4 引脚定义 ................................................................................................................................... 11 2.3 从控模块EVBMM-2412 .................................................................................................................... 12
2.3.1 产品描述 ................................................................................................................................... 12 2.3.2 功能描述 ................................................................................................................................... 12 2.3.3 外观尺寸 ................................................................................................................................... 12 2.3.4 引脚定义 ................................................................................................................................... 13 2.4 从控模块EVBMM-2422 .................................................................................................................... 14
2.4.1 产品描述 ................................................................................................................................... 14 2.4.2 功能描述 ................................................................................................................................... 14 2.4.3 外观尺寸 ................................................................................................................................... 14 2.4.4 引脚定义 ................................................................................................................................... 15
第三部分 常用器件 .......................................................................................................................................... 17
3.1 电流传感器 .......................................................................................................................................... 17
3.1.1 霍尔 ........................................................................................................................................... 17
3.1.1.1 功能描述 ........................................................................................................................ 17 3.1.1.2 外观尺寸 ........................................................................................................................ 17 3.1.1.3 引脚定义 ........................................................................................................................ 17 3.1.2 分流器 ....................................................................................................................................... 18
3.1.2.1 功能描述 ........................................................................................................................ 18 3.1.2.2 外观尺寸 ........................................................................................................................ 18 3.1.2.3 引脚定义 ........................................................................................................................ 18
3.2 继电器 .................................................................................................................................................. 18
3.2.1 功能描述 ................................................................................................................................... 18
3.2.2 外观尺寸 ................................................................................................................................... 18 3.2.3 引脚定义 ................................................................................................................................... 19 3.3 显控 ...................................................................................................................................................... 19
3.3.1 功能描述 ................................................................................................................................... 19 3.3.1 外观尺寸 ................................................................................................................................... 19 3.3.1 引脚定义 ................................................................................................................................... 19 3.4 GPRS ..................................................................................................................................................... 20
3.4.1 功能描述 ................................................................................................................................... 20 3.4.1 外观尺寸 ................................................................................................................................... 20 3.4.1 引脚定义 ................................................................................................................................... 20 3.5 充电枪接口 .......................................................................................................................................... 21
3.5.1 非车载充电枪接口 ................................................................................................................... 21
3.5.1.1 非车载充电枪接口布局 ................................................................................................ 21 3.5.1.2 直流充电控制导引电路原理图 .................................................................................... 21 3.5.2 车载充电枪接口 ....................................................................................................................... 21
3.5.2.1 车载充电枪接口布局 .................................................................................................... 21 3.5.2.2 交流充电控制导引电路原理图 .................................................................................... 22
第四部分 报文解析 .......................................................................................................................................... 23
4.1 截取报文前准备 .................................................................................................................................. 23 4.2 截取报文方法 ...................................................................................................................................... 23 4.3 报文解析 .............................................................................................................................................. 23 4.4 报文解析举例 ...................................................................................................................................... 24 4.5 CANTEST软件常见故障 .................................................................................................................... 27 4.6 CAN卡驱动安装步骤 ......................................................................................................................... 28 第五部分 充电流程 .......................................................................................................................................... 35
5.1 GB/T 27930-2015国标充电 ................................................................................................................ 35
5.1.1 国标充电流程 ........................................................................................................................... 35 5.1.2 报文分类 ................................................................................................................................... 35 5.1.3 报文格式和内容 ....................................................................................................................... 37
5.1.3.1 低压辅助上电及充电握手阶段报文 ............................................................................ 37 5.1.3.2 充电参数配置阶段 ........................................................................................................ 41 5.1.3.3 充电阶段 ........................................................................................................................ 43 5.1.3.4 充电结束阶段 ................................................................................................................ 49 5.1.3.5 错误报文 ........................................................................................................................ 50 5.1.4非车载充电机与BMS通信交互 ............................................................................................. 52
5.1.4.1 充电握手阶段 ................................................................................................................ 52 5.1.4.2 充电参数配置阶段 ........................................................................................................ 52 5.1.4.3 充电阶段 ........................................................................................................................ 53 5.1.4.4 充电结束阶段 ................................................................................................................ 53
5.2 GB/T 27930-2011国标充电 ................................................................................................................. 53
5.2.1 国标充电流程 ........................................................................................................................... 53 5.2.2 报文分类 ................................................................................................................................... 53 5.2.3 报文格式和内容 ....................................................................................................................... 55
5.2.3.1 充电握手阶段 ................................................................................................................ 55
5.2.3.2 充电参数配置阶段 ........................................................................................................ 57 5.2.3.3 充电阶段 ........................................................................................................................ 59 5.2.3.4 充电结束阶段 ................................................................................................................ 64 5.2.3.5 错误报文 ........................................................................................................................ 65 5.2.4非车载充电机与BMS通信交互 ............................................................................................. 66
5.2.4.1 充电握手阶段 ................................................................................................................ 66 5.2.4.2 充电参数配置阶段 ........................................................................................................ 66 5.2.4.3 充电阶段 ........................................................................................................................ 67 5.2.4.4 充电结束阶段 ................................................................................................................ 67
5.3 慢充充电协议(铁成) ...................................................................................................................... 67 第六部分 现场常见故障................................................................................................................................... 69
6.1 继电器相关问题 .................................................................................................................................. 69
6.1.1 继电器常闭合 ........................................................................................................................... 69 6.1.2 继电器常断开 ........................................................................................................................... 69 6.1.2 继电器时闭合时断开 ............................................................................................................... 69 6.2 SOC相关问题 ...................................................................................................................................... 69
6.2.1 SOC不变化 ............................................................................................................................... 69 6.2.2 SOC不准 ................................................................................................................................... 70 6.2 充电相关问题 ...................................................................................................................................... 70 6.3 显控相关问题 ...................................................................................................................................... 71 6.4 GPRS相关问题 .................................................................................................................................... 71 6.5 从控失联相关问题 .............................................................................................................................. 72 6.6 升级相关问题 ...................................................................................................................................... 72 6.9 绝缘相关问题 ...................................................................................................................................... 72 6.9 其他相关问题 ...................................................................................................................................... 72 附录: ................................................................................................................................................................ 73
附录一:GB/T 27930-2011国标充电各阶段流程图 ............................................................................... 73
第一部分 BMS系统
1.1 BMS概述
电池管理系统(Battery Management System,简称:BMS)可以控制电池组输入和输出,监视电池组的状态(单体等电压、温度、荷电状态等,以及整组电池的电压、充放电电流、绝缘等),为电池组提供通讯接口的系统。
电池的性能很复杂,不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态,并通过CAN网络和外部设备(整车控制器,电机控制器,充电机,仪表,远程终端等)进行数据交互。
1.2 BMS架构 1.2.1 BMS拓扑
图1-1
电池组由若干个单体(单体由若干节电芯并联而成)串或并联而成,在实际现场应用过程中,这些单体可能分布在多个箱体内,通过箱与箱的串或并联形成整组电池。单个从控(EVBMM)根据“分配规则”采集指定节数的单体的电压和温度。每个从控(EVBMM)通过CAN网络将采集到的“单体电压”和“单体温度”发送给主控(EVBCM)。主控(EVBCM)同时采集整组电池的总压、充放电电流等,并对收集到的数据进行处理(荷电状态,绝缘,告警等),控制继电器闭合和断开,同外部通信等。如图1-1。
1.2.2 BMS相关概念
电池(battery) 能将所获得的电能以化学能的形式贮存并可以将化学能转变为电能的一种电化学装置,它可以重复充电和放电。
锂离子电池(lithium ion battery) 用钴酸锂、锰酸锂或镍酸锂等锂的化合物作正极,用可嵌人锂离子的碳材料作负极,使用有机电解质的电池。
内阻(internal resistanc) 电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。 单体(cell) 由若干个节电池并联而成。
电池组(battery pack) 由若干单体串联或并联组成的单一机械总成。 荷电状态(state of charge,简称SOC) 电池充放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。
额定容量(rated capacity) 完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量,单位为Ah。在规定条件下测得的,由制造商给定的蓄电池容量。公式:电池组额定容量=单节电池的容量*单体内并联电池节数。
标称电压(nominal voltae) 用于鉴别电池类型的适当的电压近似值。公式:电池组额定电压 = 标称电压*电池组单体数。
涓流充电(trickle charge) 为补充自放电,使电池保持在近似完全充电状态的连续小电流充电。
恒流充电(constant current charge) 电池以一个受控的恒定电流进行充电。 恒压充电(constant voltae charge) 电池以一个受控的恒定电压进行充电。 恒流放电(constant current discharge) 电池以一个受控的恒定电流进行放电。
绝缘电阻(insulation resistanc)电池组与电池箱或车体之间的电阻。
电机控制器(electrical machine controller) 控制动力电源与电机之间能量传输的装置,它是由控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成的。
整车控制器(vehicle control unit) 实现整车控制决策的核心电子控制单元。
1.3 常见整车CAN通信网络拓扑
拓扑一,非车载充电机(CCS)、车载充电机(CCS2)和主控(EVBCM)的CAN2在一路CAN通信网络上,整车控制器(VCU)、组合仪表(ICM)、电机控制器(MCU)和主控(EVBCM)的CAN1在一路CAN通信网络上。如图1-2。
图1-2
拓扑二,和拓扑一相比,车载充电机(CCS2)同整车控制器(VCU)、组合仪表(ICM)、电机控制器(MCU)和主控(EVBCM)的CAN1在一路CAN通信网络上。如图1-3。
图1-3
拓扑三、和拓扑一相比,整车控制器(VCU)和主控(EVBCM)的CAN1在一路CAN通信网络上,BMS的相关数据通过整车控制器(VCU)转发给组合仪表(ICM)、电机控制器(MCU)。如图1-4。
图1-4
拓扑四,和拓扑二相比,整车控制器(VCU)和主控(EVBCM)的CAN1在一路CAN通信网络上,BMS的相关数据通过整车控制器(VCU)转发给组合仪表(ICM)、电机控制器(MCU)。如图1-5。
图1-5
1.4 常见整车电气网络拓扑 1.4.1 大型车电气网络拓扑
该型车电压等级较高。常见的大型车有:公交巴士(纯电动、插电式混合动力),无轨电车等。常采用快充进行补电。
拓扑一,如图1-6。该拓扑特点:各用电设备处于并联关系,取电互不影响。
图1-6
拓扑二,如图1-7。该拓扑特点:在执行预充过程时,放电继电器负载端的用电设备(DCDC、空调等)不能放电。否则预充无法完成。
图1-7
拓扑三,如图1-8。该拓扑特点:和拓扑一(图1-6)相比,增加了一个加热控制。
图1-8
1.4.2 小型车电气网络拓扑
该型车电压等级较低。常见的小型车有:物流车,洒水车,垃圾车,箱式货车等。常采用快充和慢充进行补电。
拓扑一,如图1-9。该拓扑特点:各用电设备处于并联关系,取电互不影响。
图1-9
拓扑二,如图1-10。该拓扑特点:在执行预充过程时,放电继电器负载端的用电设备(DCDC、空调等)不能放电。否则预充无法完成。
图1-10
拓扑三,如图1-11。该拓扑特点:和拓扑一(图1-9)相比,增加了一个加热控制。
图1-11
拓扑四,如图1-12。该拓扑特点:和拓扑二(图1-10)相比,增加了一个加热控制。
图1-12
第二部分 产品介绍
2.1 主控模块EVBCM-8133 2.1.1 产品描述
EVBCM对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC/SOH 估算、绝缘检测、显示报警、远程监控等,并通过CAN总线与车辆集成控制单元ECU、车载仪表或充电机等设备进行信息交互,保障电动汽车高效、可靠、安全运行。适用于锂离子电池驱动的纯电动车和混合动力车。
2.1.2 功能描述
电池状态数据处理:通过CAN汇总EVBMM 电池实时数据信息,完成处理后实现对电池充放电的管理及控制;
组端电压检测:通过对组端电压进行隔离采集处理,实现对组端电压的实时检测;
组端电流检测:采用霍尔或分流器对组端电流进行隔离采集处理并实时检测; 电池组绝缘电阻检测:通过组端正对地及组端负对地电压检测,计算出电池组的正负绝缘电阻;
SOC/SOH计算:支持对单体电池及电池组的SOC、SOH 计算;
支持充电枪温度采集、支持最新充电国标接口:符合GBT 20234-2015《电动汽车传导充电用连接装置》和GBT 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》等标准;
热管理功能:EVBCM 可根据电池温度状态,对电池进行主动式冷热管理,实现降温或升温的温度控制功能,延长电池寿命;
Bootloader 升级:可通过CAN 总线在线进行固件升级;
报警功能:支持电压、电流、温度、绝缘电阻、SOC、SOH 等报警功能,支持极限报警的回路切断保护;
数据存储功能:支持系统运行数据的本地TF 卡(8G)存储,支持掉电保存功能;
系统扩展:EVBCM 支持多路有源/无源节点输出,可通过CAN 通信和继电器实现两级控制管理,确保强弱电有效隔离,满足客户多样化的安全控制需求。
2.1.3 外观尺寸
EVBCM-8133 HV3.10模块外观。如图1-1。
图1-1
主视图。如图1-2。
图1-2
端口图。如图1-3。
图1-3
2.1.4 引脚定义
端口序号 名称 8 1 定义 HV+1 HV+2 HV- PE CS+ 电流采样端(分流器方案) 15 3 17 4 18 CS- NTC+ GB2015国标枪温度检测 NTC- DO1H V1- DO2H V2- DO3H V3- DO4L DO5L DO正源控制端 低压电源负极端 DO正源控制端 低压电源负极端 DO正源控制端 低压电源负极端 DO负源控制端 DO负源控制端 接国标枪上NTC负极 接继电器K1线圈正极 接继电器K1线圈负极 接继电器K2线圈正极 接继电器K2线圈负极 接继电器K3线圈正极 接继电器K3线圈负极 接继电器K4线圈负极 接继电器K5线圈负极 接靠近电池负采样点 接国标枪上NTC正极 组端电压与绝缘采集正极 组端预充电压检测正极 组端电压与绝缘采集负极 整车地 接电池组端正极 接主负载组端正极 接电池组端负极 接车架 接靠近电池正采样点 端口 功能说明 接线说明 A 12 4 1 B 5 19 6 20 7 21 8 22 9 23 10 24 11 25 12 26 13 27 14 28 1 9 2 10 3 VX+ DO6L DO7+ DO7- DO8+ DO8- DI7 H DI8 H DI5L CP DI3L CC DI1L CC2 +VCC -VSS DO负源控制端 DO6低有效输出负端 DO7无源开关量输出正端 DO7无源开关量输出负端 DO8无源开关量输出正端 DO8无源开关量输出负端 DI输入拉高有效检测端 DI输入拉高有效检测端 DI输入拉高有效检测端 DI输入拉高有效检测端 DI输入拉低有效检测端 DI输入拉低有效检测端 DI输入拉低有效检测端 DI输入拉低有效检测端 接继电器K4~6线圈正极 接继电器K6线圈负极 接低压电源正(负)极 接继电器K7线圈正(负)极 接低压电源正(负)极 接继电器K8线圈正(负)极 接高电平确认信号检测端 接高电平确认信号检测端 接高电平确认信号检测端 接慢充充电枪CP检测端 接低电平确认信号检测端 接慢充充电枪CC检测端 接低电平确认信号检测端 接快充充电枪CC2检测端 接霍尔电源+5V端 空 电流采样端(霍尔方案) OUT GND 2H 2L 1S 2S 1H 1L 与快/慢充充电机通讯(CAN2) — — 与整车VCU、MCU、仪表通讯(CAN1) 接霍尔信号端 接霍尔信号地 接快/慢充充电机CAN高 接快/慢充充电机CAN低 悬空 悬空 接整车通讯CAN高 接整车通讯CAN低 C 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 1 5 2 6 D 3 4 7 8 GP+ GP- 485A 485B 485A 485B 0H GPRS电源正极 GPRS电源负极 GPRS通讯485A GPRS通讯485B 显控通讯485A 显控通讯485B 接GPRS电源正极 接GPRS电源负极 接GPRS通讯485A 接GPRS通讯485B 接显控通讯485A 接显控通讯485B 接从控通讯CAN高 电池内部通讯CAN0 0L F/ON FG V+ 主控模块工作电源输入端 V- V+ V- 电源备用端口;可配合开关量端口改为有源端口 接外部低压输入电源负极 可接开关量端口,显控电源正 可接开关量端口,显控电源负 F/ON点火信号 系统地 接从控通讯CAN低 接整车钥匙锁Fire档 接车架 接外部低压输入电源正极 2.2 从控模块EVBMM-4812 2.2.1 产品描述
EVBMM-4812是一款适用于电动汽车动力电池管理系统的从控单元。
EVBMM提供单节电池(单体)电压和温度实时监测功能,同时具有被动均衡和热管理功能,并可通过CAN总线与主控单元(EVBCM)组成具有高度灵活性的电池管理系统(EVBMS)。适用于锂离子电池驱动的纯电动车和混合动力车。
2.2.2 功能描述
最多48节单节电池(单体)电压监测;
最多12路NTC温度监测; 被动均衡:采用能量消耗均衡技术,可同时对电池组内多个单体电池进行放电均衡,均衡电流支持100mA,且单体电池的均衡能量可被测算;
热管理:EVBMM 可根据电池温度状态,对电池进行主动式冷热管理,实现降温或升温的温度控制功能,延长电池寿命;
OTA升级:可通过CAN 总线在线进行固件升级; 低功耗:支持采集低功耗模式,低功耗模式下的潜电流可降至100uA以下。
2.2.3 外观尺寸
EVBMM-4812 HV1.0模块外观。如图1-4。
图1-4
主视图。如图1-5。
图1-5
端口图。如图1-6。
图1-6
2.1.4 引脚定义
接线 端口名称 序号 1~32 1~20 端口定义 18~48 1-~17 功能说明 说明 电池采集 电池采集 A B 1、3、4、6、7、9、T1、T2、T3、T4、15、17、18、20、21、T5、T6、T7、T8、温度采集 23 2、5、8、16、19、GC 22 温度采集公共端 CANL CANH 供电电源负极输入 供电电源正极输入 DI1高有效输入端 T9、T10、T11、T12 C 11 12 13、27 14、28 24 L H V- V+ DIH 25 26 DO2H DO1H DO2高有效输出正端 DO1高有效输出正端 2.3 从控模块EVBMM-2412 2.3.1 产品描述
EVBMM-2412是一款适用于电动汽车动力电池管理系统的从控单元。
EVBMM提供单节电池(单体)电压和温度实时监测功能,同时具有被动均衡和热管理功能,并可通过CAN总线与主控单元(EVBCM)组成具有高度灵活性的电池管理系统(EVBMS)。适用于锂离子电池驱动的纯电动车和混合动力车。
2.3.2 功能描述
最多24节单节电池(单体)电压监测;
最多8路NTC温度监测; 被动均衡:采用能量消耗均衡技术,可同时对电池组内多个单体电池进行放电均衡,均衡电流支持100mA,且单体电池的均衡能量可被测算;
热管理:EVBMM 可根据电池温度状态,对电池进行主动式冷热管理,实现降温或升温的温度控制功能,延长电池寿命;
OTA升级:可通过CAN 总线在线进行固件升级;
低功耗:支持采集低功耗模式,低功耗模式下的潜电流可降至10uA以下。
2.3.3 外观尺寸
EVBMM-2412 HV1.0模块外观。如图1-7。
图1-7
主视图。如图1-8。
图1-8
端口图。如图1-9。
图1-9
2.3.4 引脚定义
接线 端口名称 序号 1~6、11~17 端口定义 13-~24 T4、T5、T6、Tx8 GA 1--~12 T1、T2、T3、Tx7 GB H L CAN-S PE DI+ DI- DO2+ DO2- DO1+ DO1- V- V+ 功能说明 说明 电池采集 温度采集 温度采集公共端 电池采集 温度采集 温度采集公共端 CANH CANL 悬空 系统地(接车架) DI输入正端 DI输入负端 DO2无源开关输出正端 DO2无源开关输出负端 DO1无源开关输出正端 DO1无源开关输出负端 供电电源负极输入 供电电源正极输入 A 7~10 18~20 1~6、13~19 B 7~10 20~22 1 9 2、10 3、11 4 12 C 5 13 6 14 7、15 8~16 2.4 从控模块EVBMM-2422 2.4.1 产品描述
EVBMM-2422是一款适用于电动汽车动力电池管理系统的、集成主动均衡功能的从控单元。EVBMM提供单节电池(单体)电压和温度实时监测功能,同时具有热管理和双向主动均衡能力,并可通过CAN总线与主控单元(EVBCM)组成具有高度灵活性的电池管理系统(EVBMS)。适用于锂离子电池驱动的纯电动车和混合动力车。
2.4.2 功能描述
最多24节单节电池(单体)电压监测; 最多8路NTC温度监测;
采用高特双向主动均衡TM 技术,可同时对电池组内4 路单体电池进行双向充放电均衡,从而有效提高电池一致性和延长电池寿命;
热管理:EVBMM 可根据电池温度状态,对电池进行主动式冷热管理,实现降温或升温的温度控制功能,延长电池寿命;
OTA升级:可通过CAN 总线在线进行固件升级;
低功耗:支持采集低功耗模式,低功耗模式下的潜电流可降至10uA以下。
2.4.3 外观尺寸
EVBMM-2422 HV1.0模块外观。如图1-10。
图1-10
主视图。如图1-11。
图1-11
端口图。如图1-12。
图1-12
2.4.4 引脚定义
接线 端口名称 序号 1~13 端口定义 13-~24 B13-~B24 T4、T5、T6、Tx8 GA 1--~12 B-~B12 T1、T2、T3、Tx7 功能说明 说明 电池采集 电池均衡 温度采集 温度采集公共端 电池采集 电池均衡 温度采集 A 17~29 14、16、30、32 15、31 1~13 B 19~31 14、16、32、34
15、33 1 11 5 15 6 C 16 7 17 8、18 9、19 10、20 GB H L DI+ DI- DO2+ DO2- DO1+ DO1- V- V+ PE 温度采集公共端 CANH CANL DI输入正端 DI输入负端 DO2无源开关输出正端 DO2无源开关输出负端 DO1无源开关输出正端 DO1无源开关输出负端 供电电源负极输入 供电电源正极输入 系统地(接车架) 第三部分 常用器件
3.1 电流传感器
依照项目的需求不同,目前常用的电流传感器有:霍尔和分流器。
3.1.1 霍尔
3.1.1.1 功能描述
当电流流过导体时,在导体的周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流大小成正比。由于磁场的变化与霍尔器件的输出电压信号有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的输出信号,直接反应出导体中的电流大小。 3.1.1.2 外观尺寸
霍尔电流传感器是一个标准件,其安装尺寸图及外观示意图,如图3-1和图3-2。安装时默认箭头指向电池正极方向(图3-1中有标记箭头)。
图3-1 图3-2 3.1.1.3 引脚定义
霍尔电流传感器引脚定义,如表3-1。
表3-1 标识 用途 1 电源+5V 2 参考电压输出端 3 电压输出信号端 4 信号地 霍尔电流传感器实物接线示意图,如图3-3: 图3-3
对应主控8133引脚 +VCC 悬空 Vout GND 3.1.2 分流器
3.1.2.1 功能描述
分流器是测量直流电流用的,其实际是一个阻值很小的电阻,根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。 3.1.2.2 外观尺寸
分流器是一个非标准件,需要根据实际的选配型号对应其尺寸。如图3-4中列举了两个分流器样件。
图3-4 3.1.2.3 引脚定义
分流器自身无极性,但在使用过程中,对应主控8133引脚CS+接线位置在分流器靠近电池组正端的一侧,CS—接线位置在分流器靠近电池组负端的一侧。如图3-5。
图3-5
3.2 继电器 3.2.1 功能描述
目前常用的控制电流为直流的电磁继电器。继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。接通电源后,会产生电磁效应,电磁力就会吸引衔铁,与常开触点接触,在电流切断后,电磁吸力消失,衔铁返回到原来的位置,将电路切断。
3.2.2 外观尺寸
继电器是一个非标准件,需要根据实际的选配型号对应其尺寸。如图3-6中列举了两个样继电器件。
图3-6
3.2.3 引脚定义
目前项目中常用的有两类继电器:带触点检测的继电器、不带触点检测的继电器。
带触点检测的继电器(图3-6左图)原理图如图3-7,除两个动力触点外,有4个引线:两个线圈控制点,两个粘连检测点。
图3-7
不带触点检测的继电器(图3-6右图)原理图如图3-8,除两个动力触点外,有2个引线:两个线圈控制点。
图3-8
3.3 显控
依照项目的需求不同,目前常用的显控有:SA—4.3A和SA—7A。
3.3.1 功能描述
Samkoon SA 系列触摸屏是高质量的人机界面产品,整个触摸屏集成了CPU 单元,输入输出单元,显示屏,内存等模块单元。可以广泛的用在工业各行各业的控制系统上。采用软硬件的优化设计,使得产品在触摸精度和准度,还有画面色彩上都符合机器控制的需求。
Samkoon SA 系列触摸屏是开放性的人机界面产品,提供了标准的串行接口与其它设备相连。支持的通讯方式主要是串行通讯,可以根据客户的要求定制显示界面。
3.3.1 外观尺寸
SA—4.3A信号显控屏的产品尺寸(mm):外型尺寸138*86*38,安装开孔尺寸132*80。如图3-9。
图3-9
SA—7A信号显控屏的产品尺寸(mm):外型尺寸216*150*40.5,安装开孔尺寸210*144。如图3-10。
图3-10
3.3.1 引脚定义
显控模块有三个接口:供电接口、通信接口和升级接口。
供电接口采用3P端子。供电方式有两种:方式一、通过主控8133取电。显控模块上“+”对应主控8133引脚GP+,“—”对应主控8133引脚GP—;方式二、和主控8133取同一路供电。显控模块上“+”对应电源的正极,“—”对应电源的负极。显控模块电源接口位于背面板内,采用DC12V/24V电源,其引脚定义,如图3-11.
图3-11
通信接口采用的是DB9接口。显控模块端是DB9公头,主控8133端是DB9母头(图3-12)。DB9公头的9脚对应主控8133引脚D—485A,8脚对应主控8133引脚D—485B。与显控的COM1对插。
图3-12
升级接口采用的是USB接口。与PC连接,用于下载显控程序(现场使用,忽略这个接口)。
3.4 GPRS 3.4.1 功能描述
LQ1000 GPRS DTU采用了先进的GPRS无线通信技术和TCP/IP网络通信技术,其稳定性强、可靠性高、实时性好、应用性广、功能强大,是一种实现串口设备数据通过无线透传到中心软件的有力设备。
3.4.1 外观尺寸
LQ1000 GPRS DTU的SIM卡从外壳背面的插槽中插入,SIM卡座插入插槽后需要卡紧,以防SIM未插入到位导致终端通信异常。然后用螺丝锁紧插槽外的挡板。目前在中国大陆地区的中国移动和中国联通的手机卡都可以使用。在其他国家或地区的GPRS网络的手机卡也可以使用。
LQ1000 GPRS DTU是一个标准件,其安装尺寸图及外观示意图,如图3-13和图3-14。
图3-13
图3-14
3.4.1 引脚定义
LQ1000 GPRS DTU模块有两个接口:供电接口和通信接口。
供电方式有两种:方式一、通过主控8133取电。GPRS模块上“+”对应主控8133引脚GP+,“—”对应主控8133引脚GP—;方式二、和主控8133取同
5~6 8
充电允许: 0x00=禁止;0x01=允许。 未定义 必选项 单体动力蓄电池电压报文(BMV):0x1C1556F4
报文功能:各个单体动力蓄电池电压值。由于单体动力蓄电池电压报文(BMV)0x1C1556F4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。BMV报文格式见表5-19。
表5-19 BMV报文格式 单体动力蓄电池电压(BMV) ID:0x1C1556F4(多包) BYTE 1 2 3 4 5 6 7 8 509 511 BIT 低 高 低 高 低 高 低 高 低 高 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 #1单体动力蓄电池电压 #2单体动力蓄电池电压 #3单体动力蓄电池电压 #4单体动力蓄电池电压 ...... #256单体动力蓄电池电压 可选项 0.01V 0V 充电机 不定 数据 发送项 分辨率 偏移量 可选项 可选项 可选项 可选项 0.01V 0.01V 0.01V 0.01V 0V 0V 0V 0V 周期(ms) 10000 动力蓄电池温度报文(BMT):0x1C1656F4
报文功能: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。BMT报文格式见表5-20。
表5-20 BMT报文格式 动力蓄电池温度(BMT) ID:0x1C1656F4(多包) BYTE 1 2 3 4 5 127 128
BIT 动力蓄电池温度1 动力蓄电池温度2 动力蓄电池温度3 动力蓄电池温度4 动力蓄电池温度5 …… 动力蓄电池温度127 动力蓄电池温度128 可选项 可选项 1度 1度 -50度 -50度 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 充电机 不定 数据 发送项 分辨率 偏移量 可选项 可选项 可选项 可选项 可选项 1度 1度 1度 1度 1度 -50度 -50度 -50度 -50度 -50度 周期(ms) 10000 动力蓄电池预留报文(BSP):0x1C1756F4
报文功能: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。BSP报文格式见表5-21。
表5-21 BSP报文格式 动力蓄电池预留报文(BSP) ID:0x1C1756F4(多包) BYTE 1 2 3 4 5 6 16 BIT 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 动力蓄电池预留字段1 动力蓄电池预留字段2 动力蓄电池预留字段3 动力蓄电池预留字段4 动力蓄电池预留字段5 动力蓄电池预留字段6 …… 动力蓄电池预留字段16 可选项 充电机 不定 数据 发送项 分辨率 偏移量 可选项 可选项 可选项 可选项 可选项 可选项 周期(ms) 10000 BMS中止充电报文(BST):0x101956F4
报文功能:让充电机确认BMS将发送中止充电报文以令充电机结束充电过程以及结束充电原因。BST报文格式见表5-22。
表5-22 BST报文格式 BMS中止充电(BST) ID:0x101956F4 BYTE BIT 1~2 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 达到所需的SOC目标值: 0x00=未达到所需SOC目标值;0x01=达到所需SOC目标值;0x02=不可信状态。 达到总电压的设定值: 0x00=未达到总电压设定值;0x01=达到总电压设定值;0x02=不可信状态。 达到单体电压的设定值: 0x00=未达到单体电压设定值;0x01=达到单体电压设定值;0x02=不可信状态。 充电机主动中止: 0x00=正常;0x01=充电机中止(收到CST帧);0x02=不可信状态。 绝缘故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 输出连接器过温故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 必选项 BMS元件、输出连接器过温: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 充电连接器故障: BMS中止充电 故障原因 充电机 4 数据 发送项 分辨率 偏移量 周期(ms) 10 3~4 1 5~6 必选项 BMS中止充电 原因 7~8 1~2 3~4 5~6 7~8 2 0x00=充电连接器正常;0x01=充电连接器故障;0x02=不可信状态。 1~2 电池组温度过高故障: 0x00=电池组温度正常;0x01=电池组温度过高;0x02=不可信状态。 高压继电器故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 必选项 检测点2电压检测故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 其它故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 电流过大: 0x00=电流正常;0x01=电流超过需求值;0x02=不可信状态。 电压异常: 0x00=正常;0x01=电压异常;0x02=不可信状态。 未定义 未定义 未定义 未定义 3 3~4 5~6 7~8 1~2 4 3~4 5 6 7 8
必选项 BMS中止充电 错误原因 充电机中止充电报文(CST):0x101AF456
报文功能:让BMS确认充电机即将结束充电以及结束充电原因。CST报文格式见表5-23。
表5-23 CST报文格式 充电机中止充电(CST) ID:0x101AF456 BYTE BIT 1~2 发送方 接收方 数据长度(byte) 充电机 数据名 达到充电机设定的条件中止: 0x00=正常;0x01=达到充电机设定的条件中止;0x02=不可信状态。 人工中止: 0x00=正常;0x01=人工中止;0x02=不可信状态。 故障中止: 0x00=正常;0x01=故障中止;0x02=不可信状态。 BMS主动中止: 0x00=正常;0x01=BMS中止(收到BST帧);0x02=不可信状态。 充电机过温故障: 0x00=充电机温度正常;0x01=充电机过温;必选项 充电机中止充电 故障原因 BMS 4 数据 发送项 分辨率 偏移量 周期(ms) 10 1 3~4 必选项 充电机中止充电 原因 5~6 7~8 2 1~2 0x02=不可信状态。 3~4 充电连接器故障: 0x00=充电连接器正常;0x01=充电连接器故障;0x02=不可信状态。 充电机内部过温故障: 0x00=充电机内部温度正常;0x01=充电机内部过温;0x02=不可信状态。 所需电量不能传送: 0x00=电量传送正常;0x01=电量不能传送;0x02=不可信状态。 充电机急停故障: 0x00=正常;0x01=充电机急停;0x02=不可信状态。 其他故障: 0x00=正常;0x01=故障;0x02=不可信状态。 电流不匹配: 0x00=正常;0x01=电流不匹配;0x02=不可信状态。 电压异常: 0x00=正常;0x01=电压异常;0x02=不可信状态。 未定义 未定义 未定义 未定义 5~6 7~8 1~2 3 3~4 必选项 1~2 4 3~4 5 6 7 8 必选项 充电机中止充电 错误原因 5.1.3.4 充电结束阶段
BMS统计数据报文(BSD):0x181C56F4
报文功能:让充电机确认BMS对于本次充电过程的充电统计数据。BSD报文格式见表5-24。
表5-24 BSD报文格式 BMS统计数据(BSD) ID:0x181C56F4 BYTE 1 2 3 4 5 6 BIT 低 高 低 高 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 动力蓄电池单体最低电压 (数据范围:0~24V) 动力蓄电池单体最高电压 (数据范围:0~24V) 充电机 7 数据 发送项 分辨率 偏移量 1% 0.01V 0.01V 1度 0% 0V 0V -50度 必选项 必选项 必选项 必选项 中止荷电状态(SOC)(数据范围:0~100%) 必选项 周期(ms) 250 动力蓄电池最低温度(数据范围:-50~200度) 必选项 7 8 动力蓄电池最高温度(数据范围:-50~200度) 必选项 未定义 1度 -50度 充电机统计数据报文(CSD):0x181DF456
报文功能:确认充电机本次充电过程的充电统计数据。CSD报文格式见表5-25。
表5-25 CSD报文格式 充电机统计数据(CSD) ID:0x181DF456 BYTE 1 2 3 4 5 6 7 8 BIT 充电机编号(数据范围:0~0xFFFFFFFF) 必选项 1 1 发送方 接收方 数据长度(byte) 充电机 数据名 累计充电时间 (数据范围:0~600min) 输出能量(kWh) (数据范围:0~1000kWh) BMS 8 数据 发送项 分辨率 偏移量 必选项 1min 0min 0kWh 周期(ms) 250 必选项 0.1kWh 5.1.3.5 错误报文
BMS错误报文(BEM):0x081E56F4
报文功能:当BMS检测到错误时,发送给充电机充电错误报文,直到BMS收到充电机发送的充电机辨识报文(CRM)0x1801F456或拔掉充电插头为止。BEM报文格式见表5-26。
表5-26 BEM报文格式 BMS错误报文(BEM) ID:0x081E56F4 BYTE BIT 1~2 1 3~4 发送方 接收方 数据长度(byte) BMS 数据名 接收充电机辨识ID:0x1801F456报文的byte1=0x00充电机辨识报文超时: 00=正常;01=超时;10=不可信状态。 接收充电机辨识ID:0x1801F456报文的byte1=0xAA的充电机辨识报文超时: 00=正常;01=超时;10=不可信状态。 接收充电机发送时间同步信息ID:0x1807F456和充电机最大输出能力ID:0x1808F456报文超时: 00=正常;01=超时;10=不可信状态。 接收充电机输出准备就绪ID:0x100AF456充电机 4 数据 发送项 分辨率 偏移量 周期(ms) 250 2 1~2 3~4
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