《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng) 第2部分：車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議GBT 38775.2-2020》詳細(xì)解讀

《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第2部分：車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議GB/T38775.2-2020》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4縮略語5無線充電系統(tǒng)contents目錄6無線充電管理通信流程7接口消息定義8參數(shù)定義參考文獻(xiàn)011范圍通信接口定義明確了車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信接口，包括硬件接口和軟件接口。通信協(xié)議棧規(guī)定了通信協(xié)議棧的構(gòu)成，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準(zhǔn)確性和可靠性。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)中車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信要求規(guī)定了不同廠家生產(chǎn)的車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信兼容性要求，確保市場中的產(chǎn)品能夠互聯(lián)互通。兼容性要求對通信過程中的數(shù)據(jù)安全進(jìn)行了規(guī)定，防止數(shù)據(jù)泄露和被篡改。安全性要求本標(biāo)準(zhǔn)適用于電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)中車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信022規(guī)范性引用文件2規(guī)范性引用文件GB/T38775.1-2020：電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求。此部分規(guī)定了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的通用要求，為無線充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施提供了基礎(chǔ)指導(dǎo)。GB/T38775.3-2020：電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第3部分：特殊要求。此部分對無線充電系統(tǒng)的特殊要求進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，包括分類、技術(shù)要求和測試方法等。中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定：該規(guī)定為無線充電系統(tǒng)的頻率使用提供了法律依據(jù)，確保無線充電系統(tǒng)的合規(guī)運(yùn)營。這些規(guī)范性引用文件為GB/T38775.2-2020提供了必要的背景和補(bǔ)充，共同構(gòu)成了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的完整規(guī)范體系。通過引用這些文件，GB/T38775.2-2020得以在詳細(xì)規(guī)定車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議的同時(shí)，也確保了其與整個(gè)無線充電系統(tǒng)的其他部分的兼容性和一致性。033術(shù)語和定義車位標(biāo)識用于識別車位的唯一信息，包括地面系統(tǒng)中充電車位的車位標(biāo)識以及線圈信息，由線圈角色、標(biāo)識、類型、功率、頻率信息組成，表示線圈身份及參數(shù)。地面系統(tǒng)信息由車位信息、地面通信控制單元(CSU)、功率發(fā)送控制器(PTC)、功率因數(shù)校正(PFC)的軟硬件版本信息，以及地面通信控制單元(CSU)和功率發(fā)送控制器(PTC)的綁定關(guān)系、功率發(fā)送控制器(PTC)和充電位的綁定關(guān)系組成，表示地面系統(tǒng)身份及功能。車輛系統(tǒng)信息由車輛系統(tǒng)中車載通信控制單元(IVU)、功率接收控制器(PPC)的軟硬件版本信息組成，表示車輛系統(tǒng)身份及功能，同時(shí)包括車載通信控制單元(IVU)狀態(tài)、車輛行駛模式等信息，故障時(shí)還包括對應(yīng)的故障值，以及功率接收控制器(PPC)充電電量等信息。3術(shù)語和定義連接狀態(tài)確認(rèn)機(jī)制確認(rèn)兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間是否處于連接狀態(tài)的機(jī)制，通過定期發(fā)送不含數(shù)據(jù)的空段進(jìn)行確認(rèn)，有效則回應(yīng)包含確認(rèn)的段，無效則回應(yīng)連接復(fù)位段。通信模式地面通信控制單元(CSU)與車載通信控制單元(IVU)之間，以及地面通信控制單元(CSU)、車載通信控制單元(IVU)及無線充電控制管理系統(tǒng)(WCCMS)之間進(jìn)行通信并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的模式。3術(shù)語和定義044縮略語ACP無線充電功率控制協(xié)議（AutomaticChargingPower）說明ACP是指無線充電過程中，車載充電機(jī)與無線充電設(shè)備之間進(jìn)行功率協(xié)商和控制的通信協(xié)議。ACP電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem）BMSBMS是電動(dòng)汽車中負(fù)責(zé)監(jiān)測和管理電池狀態(tài)的系統(tǒng)，它與車載充電機(jī)緊密配合，確保電池的安全和高效充電。說明BMSCAN控制器局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork）說明CANCAN是一種在汽車內(nèi)部廣泛使用的通信協(xié)議，具有高可靠性、長距離傳輸和低成本等優(yōu)點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。0102EV電動(dòng)汽車（ElectricVehicle）說明EV是指以電力為動(dòng)力的汽車，具有零排放、低噪音和低維護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)，是未來汽車發(fā)展的重要方向。EV055無線充電系統(tǒng)電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)主要由地面通信控制單元(CSU)、車載通信控制單元(IVU)、功率發(fā)送控制器(PTC)和功率接收控制器(PPC)等組成。無線充電系統(tǒng)組成通過磁場耦合方式進(jìn)行能量傳輸，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的無線充電。工作原理5.1系統(tǒng)概述安全要求確保通信過程中數(shù)據(jù)的完整性、保密性和可用性。通信流程包括充電連接階段、充電啟動(dòng)階段、充電傳輸階段和充電停止階段，共12個(gè)環(huán)節(jié)。報(bào)文格式基本信息報(bào)文和故障報(bào)文兩大類，其中基本信息報(bào)文包含請求和響應(yīng)報(bào)文，故障報(bào)文包括車輛端錯(cuò)誤報(bào)文、地面端錯(cuò)誤報(bào)文和結(jié)果失敗報(bào)文。5.2通信協(xié)議要求無線充電系統(tǒng)的充電效率是衡量其性能的重要指標(biāo)，受多種因素影響，如耦合系數(shù)、線圈品質(zhì)因數(shù)等。充電效率根據(jù)電動(dòng)汽車的充電需求，無線充電系統(tǒng)需要提供相應(yīng)的傳輸功率，以滿足快速充電的要求。傳輸功率無線充電系統(tǒng)應(yīng)具備良好的兼容性，能夠適應(yīng)不同品牌和型號的電動(dòng)汽車進(jìn)行無線充電。兼容性5.3關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)5.4應(yīng)用場景及優(yōu)勢優(yōu)勢特點(diǎn)無線充電系統(tǒng)具有便捷性、安全性和智能化等特點(diǎn)，能夠顯著提高電動(dòng)汽車的充電效率和用戶體驗(yàn)。同時(shí)，它還有助于減少有線充電設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)成本，推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用場景適用于各類停車場、充電站等場所，為電動(dòng)汽車提供便捷、安全的無線充電服務(wù)。066無線充電管理通信流程6.1通信建立階段車輛接近充電位當(dāng)電動(dòng)汽車接近無線充電位時(shí)，車載通信控制單元（IVU）開始與地面通信控制單元（CSU）進(jìn)行信號交互。信號檢測與握手建立安全連接CSU通過無線信號檢測車輛的到來，并與IVU進(jìn)行握手操作，確認(rèn)雙方的身份和充電需求。在確認(rèn)身份后，CSU與IVU之間建立起安全可靠的通信連接，為后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸做準(zhǔn)備。交換充電參數(shù)IVU向CSU發(fā)送車輛的充電需求，包括充電功率、電壓、電流等參數(shù)。參數(shù)確認(rèn)與調(diào)整CSU根據(jù)接收到的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以確保充電過程的安全和效率。發(fā)送配置指令CSU將確認(rèn)后的充電參數(shù)發(fā)送給IVU，同時(shí)向功率發(fā)送控制器（PTC）發(fā)送配置指令，準(zhǔn)備開始充電。6.2充電參數(shù)配置階段開始充電在充電過程中，CSU和IVU保持實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)充電情況及時(shí)調(diào)整充電參數(shù)，以確保充電的穩(wěn)定性和安全性。實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整故障處理與中斷如果在充電過程中出現(xiàn)任何故障或異常情況，CSU和IVU會(huì)立即進(jìn)行故障處理，并在必要時(shí)中斷充電過程，以保護(hù)設(shè)備和人身安全。在接收到配置指令后，PTC開始為電動(dòng)汽車提供無線充電服務(wù)。6.3充電實(shí)施階段斷開連接在確認(rèn)充電完成后，CSU會(huì)向IVU發(fā)送斷開連接的指令，雙方斷開通信連接。結(jié)算與記錄最后進(jìn)行費(fèi)用結(jié)算和充電記錄保存等操作。充電完成檢測當(dāng)電動(dòng)汽車充滿電或達(dá)到預(yù)設(shè)的充電時(shí)間后，CSU會(huì)檢測到充電完成信號。6.4充電結(jié)束階段077接口消息定義用于車載充電機(jī)向無線充電設(shè)備發(fā)送充電請求。充電請求消息類型包含車載充電機(jī)的身份識別信息、請求的充電參數(shù)（如充電功率、充電模式等）。消息內(nèi)容無線充電設(shè)備接收到充電請求后，根據(jù)自身狀態(tài)和參數(shù)配置，決定是否接受請求，并回復(fù)相應(yīng)的響應(yīng)消息。響應(yīng)方式7.1充電請求消息更新頻率無線充電設(shè)備應(yīng)定期發(fā)送充電狀態(tài)消息，以便車載充電機(jī)實(shí)時(shí)了解充電進(jìn)度和狀態(tài)。充電狀態(tài)消息類型用于無線充電設(shè)備向車載充電機(jī)報(bào)告當(dāng)前的充電狀態(tài)。消息內(nèi)容包含充電狀態(tài)（如充電中、充電完成、充電故障等）、當(dāng)前充電參數(shù)（如充電電壓、充電電流等）。7.2充電狀態(tài)消息用于車載充電機(jī)向無線充電設(shè)備發(fā)送充電控制指令。充電控制指令消息類型包含開始充電、停止充電、調(diào)整充電參數(shù)等指令。指令內(nèi)容無線充電設(shè)備接收到指令后，應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)操作，并向車載充電機(jī)發(fā)送執(zhí)行結(jié)果反饋消息。執(zhí)行與反饋7.3充電控制指令消息01錯(cuò)誤處理與告警消息類型用于無線充電設(shè)備和車載充電機(jī)之間報(bào)告錯(cuò)誤和告警信息。消息內(nèi)容包含錯(cuò)誤代碼、錯(cuò)誤描述、告警級別等信息。處理方式接收到錯(cuò)誤處理與告警消息后，雙方應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，如停止充電、檢查設(shè)備等。7.4錯(cuò)誤處理與告警消息0203088參數(shù)定義定義了車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速率，確保高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換。通信速率明確了雙方通信的語言和規(guī)范，保障信息的準(zhǔn)確傳遞。通信協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)包的組成結(jié)構(gòu)，包括幀頭、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗(yàn)碼等。數(shù)據(jù)幀格式8.1通信參數(shù)010203設(shè)定了無線充電系統(tǒng)的最大輸出功率，確保充電效率和安全性。充電功率根據(jù)電動(dòng)汽車電池的需求，規(guī)定了合適的充電電流和電壓范圍。充電電流和電壓預(yù)估了充滿電所需的時(shí)間，幫助用戶合理安排充電計(jì)劃。充電時(shí)間8.2充電參數(shù)過溫保護(hù)當(dāng)充電電流超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切斷電流，確保充電過程的安全性。過流保護(hù)電磁兼容性系統(tǒng)符合相關(guān)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，減少對其他電子設(shè)備的干擾。設(shè)定了設(shè)備的工作溫度范圍，超過該范圍將自動(dòng)停止充電，防止設(shè)備過熱損壞。8.3安全保護(hù)參數(shù)顯示當(dāng)前充電的進(jìn)度和狀態(tài)，如充電中、充電完成等。充電狀態(tài)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，將顯示相應(yīng)的故障代碼和提示信息，便于用戶及時(shí)排查問題。故障狀態(tài)指示車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的連接是否正常。連接狀態(tài)8.4系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)09參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)B類設(shè)備的通信協(xié)議一致性要求及測試》這份標(biāo)準(zhǔn)由中汽研新能源汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司等單位聯(lián)合起草，對電