T_IMAS 052.4-2022 电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范 第四部分：换电车辆换电控制器技术要求.pdf

ICS29.200CCS K81IMAS团体标准T/IMAS 052.42022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范第四部分：换电车辆换电控制器技术要求Electric medium and heavy truck sharing battery swap station and technicalspecification of battery swap systemPart4:Technical requirement of swap controller of battery swap vehicle2022-12-01 发布2022-12-02 实施内蒙古标准化协会发 布T/IMAS 052.42022I前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件T/IMAS 0522022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范分为8个部分：第一部分：总则；第二部分：换电车辆换电电池箱体与换电底托技术要求；第三部分：换电车辆换电连接器技术要求；第四部分：换电车辆换电控制器技术要求；第五部分：换电系统设备技术安全；第六部分：换电系统通讯协议技术要求；第七部分：数据安全管理，风险预警分析技术要求；第八部分：换电站的规划布局及安装防护要求。本文件为T/IMAS 052.42022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范的第四部分。本文件由北奔重型汽车集团有限公司提出。本文件由内蒙古标准化协会归口。本文件起草单位：北奔重型汽车集团有限公司、上海启源芯动力科技有限公司、协鑫能源科技有限公司、上海玖行能源科技有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司。本文件主要起草人：王永飞、于文明、王守康、马勃、马建新、安振、高全庆、王康玉、徐红刚、闫寒明。T/IMAS 052.420221电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范第四部分：换电车辆换电控制器技术要求1范围本文件规定了电动中重卡车辆换电控制器的技术要求、通信要求和试验方法，规定了换电控制器与车端之间、换电控制器与换电站之间的通信协议结构、通信连接方式、数据包结构与定义、数据单元格式与定义。本文件适用于电动中重卡换电车辆换电控制器的技术要求。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T 18655-2010 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法GB/T 19596-2017 电动汽车术语GB/T 19951-2019 道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法GB/T 21437.2-2008 道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分:沿电源线的电瞬态传导GB/T 21437.3-2012 道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射GB/T27930-2015 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GB/T 28046.1-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第1部分:一般规定GB/T 28046.2-2019 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第2部分:电气负荷GB/T 28046.3-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第3部分:机械负荷GB/T 28046.4-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分:气候负荷GB/T 32960.3-2016 电动汽车远程服务与管理系统技术规范 第3部分:通信协议及数据格式ISO 11898-1:2015 道路车辆控制器局域网络第1部分：数据链路层和物理信令RoadvehicleControl area network(CAN)Part 1:Data link layer and physical signalingISO 11898-2:2016 道路车辆 控制器局域网络 第2部分：高速存储单元Road vehicleControl area network(CAN)Part 2:High-speed medium access unitISO 11898-5:2007 道路车辆 控制器区域网络 第5部分：低功率模式的高速媒体访问单元 RoadvehiclesController area network(CAN)Part5:High-speed medium access unit with low-power modeSAE J1939-11:2016 商用车控制系统局域网CAN通信协议 第11部分：物理层3术语和定义GB/T 19596-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1帧 frame组成一个完整信息的一系列数据位。3.2CAN 数据帧 CAN data frame组成传输数据的CAN协议所必需的有序位域，以帧起始（SOF）开始，帧结束（EOF）结尾。T/IMAS 052.4202223.3报文 messages一个或多个具有相同参数组编号的“CAN 数据帧”。3.4标识符 ldentifierCAN 仲裁域的标识部分。3.5扩展帧 extended FrameCAN 总线中定义的使用 29 位标识符的 CAN 数据帧。3.6优先权 priority在标识符中一个 3 位的域，设置传输过程的仲裁优先级，最高优先权为 0 级，最低优先级为 7 级。3.7参数组编号 parameter group number(PGN)用于唯一标识一个参数组的一个 24 位值。参数组编号包括：保留位、数据页、PDU 格式域（8位）、组扩展域（8 位）。3.8可疑参数编号 suspect parameter number(SPN)应用层通过参数描述信号，给每个参数分配的一个 19 位值。3.9电池管理系统 battery management system(BMS)电池管理系统是连接电池的重要枢纽,它保障了电池的安全,为电池提供了精确的管理和控制电池的充放电。3.10行动热点 Wi-Fi将可连接网络设备以无线方式互相连接。3.11服务标识集 SSID用来区分不同的网络，设置不同的 SSID 可以进入不同网络。4技术要求4.1换电控制器逻辑连接关系电动重卡换电车型需配置换电控制器，分别完成换电控制器与车端之间、换电控制器与换电站之间的通信，共享换电站里的电池包通信协议、车端与换电站之间的通信协议需统一，保障电池包与车辆、电池包与换电站、电池包数据传输至平台的畅通与互联，以满足多场站电池包调度、运输，以及车辆换电的需求，实现电池包在车端和站端的互换统一。车辆换电控制器与车端、换电站之间的逻辑连接关系如图1所示。T/IMAS 052.420223图 1换电控制器与车端、换电站之间逻辑连接关系4.2功能要求在车端方面，换电控制器控制锁止执行单元，实时采集上传换电插座的温度状态，实时检测上传换电锁止机构解闭锁状态和故障状态，并通过CAN通信方式上报给整车网络。在站端方面，换电控制器可以通过WIFI方式与换电站进行数据交换，接收换电站下发的控制指令，向换电站上报当前车辆状态。应支持远程升级，宜支持远程诊断。换电控制器应具备以下功能：a)具备换电插销状态检测功能；b)具备换电连接器状态检测功能；c)具备换电连接器 NTC 温度检测功能；d)具备换电锁止控制功能；e)具备车端与站端之间的通信功能；f)具备网关路由协议转换功能。换电控制器与换电站之间传输过程中的数据是可加密的，加密数据应具有完整性、准确性和不可否认性。4.3性能要求4.3.1工作电压范围工作电压见表1。表 1工作电压直流供电系统最低工作电压最高工作电压24V18V32V4.3.2静态功耗要求换电控制器达到睡眠条件后需进入低功耗状态，工作电流应小于3 mA。4.3.3过电压性能换电控制器过电压性能应符合GB/T 28046.2-2019中4.3的要求，试验后功能状态应符合GB/T28046.1-2019定义的C级。4.3.4供电电压缓降缓升性能T/IMAS 052.420224换电控制器供电电压缓降和缓升性能应符合GB/T 28046.2-2019中4.5的要求，试验后功能状态应符合GB/T 28046.1-2019定义的D级。4.3.5反向电压性能换电控制器反向电压性能应符合GB/T 28046.2-2019中4.7的第2种情况的要求，试验后恢复正常的连接后，功能状态应符合GB/T 28046.1-2011定义的A级。4.3.6环境适应性能4.3.6.1工作温度范围换电控制器在车辆主电源供电情况下，工作温度范围：-30+70。4.3.6.2存储运输温度范围换电控制器存储运输温度范围：-40+85。4.3.6.3环境湿度范围换电控制器环境湿度范围：5%95%无凝露。4.3.7外壳防护性能换电控制器外壳防护等级根据GB/T 28046.4-2011表 A.1进行选择，试验后换电终端所有功能应处于 GB/T 28046.1-2011定义的 A 级。4.3.8耐机械振动性能耐机械振动性能应符合GB/T 28046.3-2011中4.1要求，试验后不允许出现损坏，在GB/T28046.1-2011定义的工作模式3.2下达到功能状态A，其他工作模式下达到功能状态C。4.3.9耐机械冲击性能耐机械冲击性能根据车载终端安装位置应符合GB/T 28046.3-20114.2要求，试验后功能状态应处于GB/T 28046.1-2011定义的C级。4.3.10低温性能低温存储和运行性能应符合GB/T 28046.4-2011中5.1.1要求，试验后贮存功能状态应处于 GB/T28046.1-2011定义的C级，运行功能状态应处于 GB/T 28046.1-2011定义的A级。4.3.11高温性能高温存储和运行性能应符合GB/T 28046.4-2011中5.12要求,试验后功能状态与低温性能要求一致。4.3.12温度梯度性能温度梯度性能应符合GB/T 28046.4-2011 中5.2要求，试验后功能状态应符合GB/T 28046.1-2011定义的A级。4.3.13湿热循环性能湿热循环性能应符合GB/T 28046.4-2011中5.3试验要求，试验后功能状态应符合GB/T28046.1-2011定义的A级。4.3.14电磁兼容性能4.3.14.1沿电源线的电瞬态传导抗扰度沿电源线的电瞬态传导抗扰度试验脉冲严酷程度应符合GB/T 21437.2-2008表A.1或A.2的三级要求。试验后功能应符合GB/T 21437.2-2008表A.4或A.5的要求。T/IMAS 052.4202254.3.14.2耦合电瞬态发射抗扰度耦合电瞬态发射抗扰度应符合GB/T 21437.2-2012表B.1或B.2的三级要求。试验后功能应符合GB/T28046.1-2011表A级要求。4.3.15辐射抗扰度辐射抗扰度限值应符合GB/T 17619-1998中的大电流注入法和自由场法的要求，试验后应处于GB/T28046.1-2011定义的A级。4.3.16辐射发射和传导发射性能无线电辐射发射和传导发射限值应符合GB/T 18655-2010第6章电压法表5或6的等级3要求。4.3.17可靠性能换电控制器使用寿命应不低于5年。5通信要求5.1通信要求换电控制器应同时满足以下三部分通信要求：a)换电控制器与车端之间的通信要求，采用 CAN 通信方式；b)非车载充电机与电池包之间的通信要求，采用 CAN 通信方式；c)换电控制器与换电站之间的通信技术要求，采用 WIFI 通信方式，整车数据采用4G/5G 通信方式上传至云平台。5.2换电控制器与车端的通信要求5.2.1物理层换电控制器与车端通信采用CAN通信方式，其物理层应遵循ISO 11898-1:2015、I