以下是对《电动自行车共享换电设施 第3部分:通信协议》(T/SEIA 009-2024)主要内容的详细总结:
一、范围与适用对象
- 范围
- 规定了共享换电电池与电动自行车(ECU)、共享换电电池与换电柜之间的通信协议要求。
- 涵盖术语定义、总体要求、通信协议细节及安全互认策略。
- 适用对象
二、核心要求
1. 总体要求
- 通信兼容性
- 电池与换电柜通信:符合 GB/T 42236.1-2022 附录D。
- 电池与电动自行车通信:符合 附录A 的协议规范。
- 物理层
- 采用 RS485 接口,通信速率 9600bps,确保稳定可靠的双向响应。
2. 节点与地址分配
- 场景区分
- 电动自行车场景:ECU 为主机(地址
0x09),BMS 为从机(地址 0x06)。
- 换电柜场景:换电柜仓控板为主机,BMS 为从机。
- 广播地址:
0x00(用于广播通信)。
3. 数据传输规范
- 帧格式
由 子节点地址(1字节) + 功能码(1字节) + 数据(N字节) + CRC16校验(2字节) 构成。
- 功能码
0x03:读寄存器(如读取电池电压、温度等)。
0x10:写寄存器(如写入控制指令)。
- 数据格式:高字节优先传输(Big-Endian)。
- 传输限制:单次数据不超过 255字节。
4. 安全互认机制
- 电池接入验证
- 电动自行车或换电柜需读取电池唯一编码(26位,见寄存器
0x0008),验证是否在平台注册。
- 验证成功后,电池方可供电(车辆)或充电(换电柜)。
- 防篡改策略
- 电压超限锁定:若电池输出电压 **>60V**,ECU 禁止骑行并触发声光报警。
- 通信异常处理:若读取电池型号/电压失败,ECU 锁定车辆并报故障。
三、关键寄存器定义(附录A)
1. 通用寄存器
| 地址 |
描述 |
长度 |
说明 |
| 0x0000 |
软件版本 |
2字节 |
- |
| 0x0008 |
电池唯一编码 |
32字节 |
26位编码,后6位补0 |
| 0x002B |
电动自行车VIN |
16字节 |
符合GB 17761 |
| 0x03E8 |
电池ID |
6字节 |
- |
2. BMS关键寄存器
| 地址 |
描述 |
分辨率 |
范围 |
说明 |
| 0x03EB |
电池电压 |
1mV |
0-65V |
实时总电压 |
| 0x03EC |
电池荷电状态(SOC) |
1% |
0-100% |
剩余电量百分比 |
| 0x03ED |
电池温度1-4 |
1℃ |
-100℃~200℃ |
4个温度采样点 |
| 0x03EF |
电池错误码 |
32bit |
- |
见错误码明细表 |
| 0x041A |
电池电流 |
10mA |
-100A~50A |
正值=充电,负值=放电 |
| 0x042E |
电池类型 |
- |
01H-09H |
如三元锂(06H)、钠电(09H) |
3. 电池错误码寄存器(0x03EF)
- 关键错误位(置1表示异常):
Bit8:单体严重过压
Bit12:单体严重欠压
Bit16:短路故障
Bit21:温度采样故障
Bit25:电压采样故障
Bit0-Bit7:通信类故障(如BMS重启、认证失败)
4. ECU寄存器
| 地址 |
描述 |
功能说明 |
| 0x0064 |
电池状态 |
高字节:工作状态(静置/充电/放电/回馈) |
| 0x0065 |
远程控车 |
控制设防、锁电机、寻车等功能 |
| 0x0066 |
北斗信号 |
定位状态、震动灵敏度等级 |
| 0x006A |
总里程 |
分辨率0.1km,范围0-99999.9km |
四、安全与互操作性
- 电流方向标识
- 故障联动
- BMS报错时,ECU需同步锁定车辆并报警(如仪表故障提示、声光报警)。
- 协议版本管理
- 寄存器
0x0002 存储协议版本号,确保设备兼容性。
五、附录与引用标准
- 规范性引用
- GB/T 42236.1-2022:电动自行车集中充电设施技术规范。
- GB 17761:电动自行车安全技术规范。
- 附录A:
详细定义 物理层(RS485)、数据链路层(Modbus帧)、应用层(寄存器映射表)。
总结
该标准建立了电动自行车共享换电生态的 统一通信框架,核心包括:
- 双场景通信(车-电、柜-电)的节点分配与协议规则;
- 关键数据寄存器(电压、温度、SOC、错误码)的标准化定义;
- 安全互认机制(唯一编码验证、电压超限锁定);
- 故障诊断体系(32位错误码覆盖硬件/通信/电芯异常)。
通过规范通信协议,确保换电电池与车辆、设施间的 安全交互 和 跨平台兼容。