天邦达储能BMS通信协议
天邦达储能BMS通信协议
深圳天邦达科技有限公司
1 协议说明
本通信协议根据YD/T1363.1规范制定，使用串口异步通信模式，8位数据位，1个起始位，1个停止位，无校验位，缺省xx率9600。
2 通信方式
监控系统为分布式结构，监控单元（SU）与监控模块（SM）的通信为主从方式，监控单元为上位机，监控模块为下位机。
通信过程：SU呼叫SM并下发命令，XX收到命令后返回响应信息。500ms内，SU接收不到SM响应信息或响应信息错误，则认为本次通信过程失败。
3 数据帧
3.1 数据帧结构
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
字节数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | LENID/2 | 2 | 1 |
格式 | SOI | VER | ADR | CID1 | CID2 | LENGTH | INFO | CHKSUM | EOI |
表１为传输的数据帧结构。表2是对数据帧各项内容的说明，表3是返回码（RTN）的说明。表1 数据帧结构
表2 数据帧各项具体内容
序号 | 符 号 | 表 示 意 义 | 备注 |
1 | SOI | 起始位标志（START OF INFORMATION） | (7EH) |
2 | VER | 通信协议版本号 | 22H |
3 | ADR | 设备地址（0～15有效），用4位地址拨码开关标识 | 00~0FH |
4 | CID1 | 设备标识码（设备类型描述） | 4AH |
5 | CID2 | 控制标识码（命令类型描述） 返回码RTN（返回码见表3） | SU发出到SM SM返回到SU |
6 | LENGTH | INFO字节长度（包括LENID和LCHKSUM） | |
7 | INFO | 控制数据信息 COMMAND INFO 应答数据信息 DATA INFO | SU发出到SM SM返回到SU |
8 | CHKSUM | 校验和码 | |
9 | EOI | 结束码 | CR (0DH) |
表２中的COMMAND INFO由以下控制命令码组成：
—— COMMAND GROUP：1字节：表示同一类型设备的不同组号；
—— COMMAND ID：1字节：表示同一类型设备相同组内的不同监控点；
—— COMMAND TYPE：1字节：表示不同的遥控命令或历史数据传输中的不同控制命令；
—— COMMAND TIME：7字节：表示时间字段；
—— COMMAND DATAI：含有整型数的命令信息；表２中的DATA INFO由以下应答码组成：
—— DATAI：含有整型数的应答信息；
—— RUNSTATE：设备的运行状态；
—— WARNSTATE：设备的告警状态；
—— DATAFLAG：标识字节；
—— DATATIME：时间字段。
表3 返回码RTN
序号 | RTN值(HEX) | 表示意义 | 备注 |
1 | 00H | 正常 | |
2 | 01H | VER错 | |
3 | 02H | CHKSUM错 | |
4 | 03H | LCHKSUM错 | |
5 | 04H | CID2无效 | |
6 | 05H | 命令格式错 | |
7 | 06H | 无效数据 |
4 数据格式
4.1 数据传输格式
在表1的数据帧结构中，SOI和EOI（SOI=7EH，EOI=0DH）以一个字节传输，其余各项每个字节都是拆成两个字节，每个字节用两个ASCII码表示，即高四位用一个ASCII码表示，低四位用一个 ASCII码表示，传输时先发送高四位的ASCII码，后发送低四位的ASCII码。如CID1＝4AH，4的ASCII码是34H，A的ASCII码是41H，传送时顺序发送34H和41H两个字节。
4.2 LENGTH 数据格式
表４为LENGTH的数据格式。
表4 LENGTH 数据格式
高字节 | 低字节 |
校验码LCHKSUM | 长度标示码LENID（表示INFO的传送中ASCII码字节数 |
D15 | D14 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
LENGTH共2个字节，LENID表示INFO项的ASCII码字节数，当LENID=0时，INFO由LENID和 LCHKSUM组成，为空，即无该项。LENGTH拆分为四个ASCII码传送,先高字节，后低字节。
校验码的计算：D11D10D9D8＋D7D6D5D4＋D3D2D1D0，求和后模16余数取反加1。例如 ：
INFO项的ASCII码字节数为18，即LENID=0000 0001 0010B。 D11D10D9D8＋D7D6D5D4＋D3D2D1D0=0000B+0001B+0010B=0011B，模16余数为0011B，
0011B取反加1就是1101B，即LCHKSUM为1101B。
可以得出：LENGTH为1101 0000 0001 0010B，即D012H。
4.3 CHKSUM 数据格式
CHKSUM的计算是除SOI、EOI和CHKSUM外，其他字符按ASCII码值累加求和，所得结果模65536
余数取反加1。CHKSUM拆分四个ASCII码传送,先高字节，后低字节。示例 ：
收到或发送的字符序列是：“～20014043E00200FD3BCR”（“～”为SOI,“CR”为EOI），则最后五个字符“FD3BCR”中的FD3B是CHKSUM，计算方法是：
‘2’＋‘0’＋‘0’＋…＋‘E’＋‘0’＋‘0’＋‘2’ ＋‘0’＋‘0’
=32H + 30H + 30H + … + 45H + 30H + 30H + 32H + 30H + 30H
= 02c5H
其中字符‘2’的ASCII码值32H，字符‘E’的ASCII码值45H。02C5H模65536余数是02C5H，02C5H取反加1就是FD3BH。
4.4 INFO 数据格式
4.4.1 整型数格式
整型数，INTEGER，2个字节长度，分为2个类型：
—— 有符号整型数，表达的数据范围 –32768 ～ +32767；
—— 无符号整型数，表达的数据范围 0 ～ 65535。整型数拆分成4个ASCII码传送，先高字节，后低字节。
4.4.2 无符号字符型数格式
无符号字符型数，CHAR，1个字节长度，表达的数据范围 0 ～ 255。传输时，拆分成2个ASCII码，先高四位ASCII码，后低四位ASCII码。
4.4.3 整型数传送值与实际值的换算
采用整型数传送遥测数据时，传送值与实际值之间需要进行换算，换算原则如下：
a)电池单体电压：单位mV，无负号整数。
b) 总电压：单位V，无负号整数，传送值=实际值*100，如45.6V，传送值为4560。
c) 温度：单位：摄氏度，有符号整数，传送值=实际值*10，如25摄氏度，传送值为250。
d) 电流值：单位：安，有符号整数，传送值=实际值*100，充电为正，放电为负，如放电12.3安，传送值为1230。
e) 安时量：无符号整数，传送值= 实际值*100，如40.52AH，传送值为4052。
f) 系统参数：无符号整数。
5 通信命令
5.1 获取实时数据
表5是SU发给XX的命令信息，表6是SM收到命令信息后，返回的响应信息。
表5 获取实时数据命令信息
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
字节数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | LENID/2 | 2 | 1 |
格式 | SOI | VER | ADR | 4AH | 42H | LENGTH | COMMAND INFO | CHKSUM | EOI |
注：LENID=02H，COMMAND INFO为1个字节，由COMMAND GROUP组成。此时，具体 COMMAND GROUP固定为01H，表示获取第1组电池遥测数据。
表6 获取实时数据的响应信息
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
字节数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | LENID/2 | 2 | 1 |
格式 | SOI | VER | ADR | 4AH | RTN | LENGTH | DATAINFO | CHKSUM | EOI |
注：DATAINFO由DATAFLAG和DATAI组成，DATAI为电池管理系统遥测内容。
DATAFLAG的说明：
DATAFLAG字节各位描述如下。
D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
D0：告警标示位，有未上报告警量变化时为1，否则为0。 D4：开关标示位，有未上报开关量变化时为1，否则为0。其它位保留未使用。
表7为DATAI 遥测量各项传送内容：
表7 遥测量各项传送内容
序号 | 内 容 | 字节数 |
1 | 电池组容量（SOC） | 2 |
2 | 电池组总电压 | 2 |
3 | 电池数量 m | 1 |
4 | 电池单体电压1 | 2 |
5 | 电池单体电压2 | 2 |
... | ... | ... |
m+3 | 电池单体电压m | 2 |
m+4 | 环境温度 | 2 |
m+5 | 电池组平均温度 | 2 |
m+6 | MOS温度 | 2 |
m+7 | 电池温度数量 n | 1 |
m+8 | 电池温度1 | 2 |
m+9 | 电池温度2 | 2 |
... | ... | ... |
m+n+7 | 电池温度n | 2 |
m+n+8 | 电池组充、放电电流 | 2 |
m+n+9 | 电池组内阻 | 2 |
m+n+10 | 电池组健康状态SOH | 2 |
m+n+11 | 用户自定义个数=13 | 1 |
m+n+12 | 满充容量 | 2 |
m+n+13 | 剩余容量 | 2 |
m+n+14 | 循环次数 | 2 |
m+n+15 | 电压状态 | 2 |
m+n+16 | 电流状态 | 2 |
m+n+17 | 温度状态 | 2 |
m+n+18 | 报警状态 | 2 |
m+n+19 | FET状态 | 2 |
m+n+20 | 过压保护状态 | 2 |
m+n+21 | 欠压保护状态 | 2 |
m+n+22 | 高压报警状态 | 2 |
m+n+23 | 低压报警状态 | 2 |
m+n+24 | 均衡状态 | 2 |
表8 从m+n+15项开始的状态内容具体注解
内容 | 字节 | 备注 |
电压状态 | 2 | B0:单节过压保护(1 置位,0 清除,下同) B1:单节欠压保护 B2:总电压过压保护 B3:总电压欠压保护 B4:单节高压报警 B5:单节低压报警 B6:总电压高压报警 |
B7:总电压低压报警 B8:压差报警 B9~B14:预留 B15:系统进入休眠状态 | ||
电流状态 | 2 | B0:充电 (1 充电,0 未充电) B1:放电 (1 放电,0 未放电) B2:充电过流保护 B3:短路保护 B4:放电过流 1 保护 B5:放电过流 2 保护 B6:充电电流报警 B7:放电电流报警 B8~B15:预留 |
温度状态 | 2 | B0:充电高温(电芯)保护(1 置位,0 清除,下同) B1:充电低温(电芯)保护 B2:放电高温(电芯)保护 B3:放电低温(电芯)保护 B4:环境高温保护 B5:环境低温保护 B6:功率高温保护 B7:功率低温保护 B8:充电高温(电芯)报警 B9:充电低温(电芯)报警 B10:放电高温(电芯)报警 B11:放电低温(电芯)报警 B12:环境高温报警 B13:环境低温报警 B14:功率高温报警 B15:功率低温报警 |
报警状态 | 2 | B0:压差报警(1 置位,0 清零,下同) B1:充电 FET 损坏报警 B2:外部 SD 卡失效报警 B3:SPI 通信失效报警 B4:EEPROM 失效报警 B5:LED 报警 B6:Buzzer 报警 B7:低电量报警 B8:MOS 高温保护 B9:MOS 高温报警 B10:限流板故障 B11:采样故障 B12:电芯故障 B13:NTC 故障 B14:充电 MOS 故障 B15:放电 MOS 故障 |
FET 状态 | 2 | B0:放电管状态(1 导通,0 关断) B1:充电管状态(1 导通,0 关断) B2:放电管损坏(1 损坏,0 正常) B3:充电管损坏(1 损坏,0 正常) B5-B4:限流模式 B5B4=00：不限流、B5B4=01限流5A、 B5B4=10：限流10A、B5B4=11限流25A B6-B10:预留 B11:LED报警状态（1→开 0→关） B12:蜂鸣器状态（1→开 0→关） B13~B15:预留 |
过压保护状态 | 2 | B0~B15 对应电池 1~16 节 |
欠压保护状态 | 2 | B0~B15 对应电池 1~16 节 |
高压报警状态 | 2 | B0~B15 对应电池 1~16 节 |
低压报警状态 | 2 | B0~B15 对应电池 1~16 节 |
均衡状态 | 2 | B0~B15 对应电池 1~16 节 |