文章目录
前言
背景介绍
充电协议框架
充电握手阶段
充电准备阶段
充电传输阶段
充电结束阶段
错误处理阶段
总结
参考资料
前言
近期在一个嵌入式开发项目中，用到了新能源充电协议，期间在翻阅各种资料文件时，一些地方还是容易理解偏差的。所以利用晚上和周末时间，把这些内容标注了一下，尽可能地把它们解释透彻。后面会用若干篇文章把这些内容总结分享出来，一方面备着将来翻看，另一方面也希望能够帮到这一领域的粉丝朋友们。
背景介绍
GB/T 27930规定了电动汽车快充时，充电机与车辆之间通过CAN交互的通信协议。其在充电中发挥的作用如下图所示：
充电协议框架
GB/T 27930的通信协议，在充电总体流程中所处的阶段如下图所示：
充电握手阶段
充电握手阶段的实例报文如下图所示：
CHM（Charger Handshake Message，充电机握手报文）是充电交互的第一个报文，是由充电机发起的，目的是向车辆发起请求，告诉车辆即将要准备充电了。在发送CHM之前，充电机需要先做完如下四件事情：
1，检查CC1信号，确保充电枪与车辆之间的机械连接已到位；
2，等待用户在充电桩的屏幕上完成扫码（或刷卡）操作，确保可以付充电费；
3，充电枪的锁钩锁止，确保机械连接不会意外断开；
4，充电桩给车辆的低压辅助供电线路通电，确保完全亏电的车辆在这也能启动。
BHM（BMS Handshake Message，车辆握手报文）是车辆端发出的第一个交互报文，目的是回应充电机的CHM请求，告诉充电机可以开始充电流程。在发送BHM之前，车辆要先检查CC2信号，从车辆的角度确保机械连接已到位。
CRM（Charger Recognize Message，充电机辨识报文），充电机收到BHM后开始发送该报文，目的是向车辆报告自己的基本信息（充电桩编号、充电桩位置），并辨识车辆的基本信息，如果辨识成功，就会将RecognitionResult置为0xAA（初始值为0x00）。在发送CRM之前，充电机要先进行绝缘自检，确保充电机的DC高压与外壳和大地之间不会漏电。
BRM（BMS Recognize Message，车辆辨识报文），车辆收到CRM后开始发送该报文，目的是向充电机报告自己的基本信息（比如车辆VIN、电压平台、电池容量、硬件生产信息和软件开发信息等）。
充电准备阶段
充电准备（参数配置）阶段的实例报文如下图所示：
BCP（Battery Charge Parameter，动力蓄电池充电参数报文），车辆收到辨识成功的CRM后开始发送该报文，目的是向充电机报告自己的充电参数，其中最关键的是最大充电电压和最大充电电流，告诉充电机后面的输出不要超过该上限。
CTS（Charger Time Synchronization，充电机时间同步报文），充电机收到BCP后开始发送该报文，目的是在充电机和车辆之间建立一个统一的时间基准。比如车辆断网了，车上的时间就会存在误差，这时候就可以使用CTS里的时间进行校准。在有些场景中，这个报文是不需要的，所以该报文是非必须的可选项。
CML（Charger Maximum Limit，充电机最大输出能力报文），充电机收到BCP后开始发送该报文，目的是向车辆报告自己的输出能力范围：最大最小充电电压，最大最小充电电流。以便车辆端的充电策略计算充电速度和剩余充电时间。
BRO（BMS Ready OK，BMS充电准备就绪报文），车辆收到CML后开始发送该报文，目的是向充电机报告自己是否为充电传输做好准备了。初始BmsReadyForCharging=0x00时，代表车辆已经开始准备了但是还没准备好。这时候车辆在做的准备工作是闭合电池包的主继电器，然后进行绝缘自检，确保车辆的DC高压与车体和大地之间不会漏电。由于是先闭合主继电器后绝缘自检，并且充电枪也已经插好了，所以如果充电枪和线缆有绝缘不良也会被检测到。当BmsReadyForCharging=0xAA时，代表车辆已经做完准备工作了。
CRO（Charger Ready OK，充电机输出准备就绪报文），充电机收到BRO后开始发送该报文，目的是向车辆报告自己是否为充电传输做好准备了。初始ChargerReadyForCharging=0x00时，代表充电机正在做准备工作——闭合充电机的主继电器。当ChargerReadyForCharging=0xAA时，代表充电机已经做完准备工作了。
充电传输阶段
充电传输阶段的实例报文如下图所示：
Tips：CCS和BSM中都有多余未使用的Byte和bit，默认使用0xFF和1填充。
BCL（Battery Charge Lead，电池充电需求报文），车辆收到0XAA的CRO后开始发送该报文，目的是向充电机报告自己的充电需求信息（充电电压、充电电流、恒压充电还是恒流充电）。这些充电需求信息是事实更新的，主要随着BMS的充电策略变化。
BCS（Battery Charge Status，电池充电总状态报文），车辆发送BCL时同时开始发送该报文，目的是向充电机报告自己当前的实时充电状态（电压、电流、SOC等），这些信息源于BMS自己的传感器采集和计算。
CCS（Charger Charge Status，充电机充电状态报文），充电机收到BCL和BCS后开始发送该报文，目的是向车辆报告自己当前的实时输出状态（电压、电流、累计时间等），这些信息源于充电机自己的传感器采集和计算。充电机在发送CCS的同时，要根据BCL中的需求来调整输出电压和输出电流。在恒压充电模式下，充电机的输出的电压应满足电压需求值，输出的电流不能超过电流需求值。在恒流充电模式下，充电机输出的电流应满足电流需求值，输出的电压不能超过电压需求值。
BSM（Battery Status Message，BMS发送动力蓄电池状态信息报文），车辆收到CCS后开始发送该报文，目的是向充电机报告自己的电池状态信息（最大单体电压的位号，最大最小单体温度和位号，过压，过SOC，过流，过温，绝缘状态、连接器状态等），确保在电池包出现异常时能够及时停止充电。
充电结束阶段
充电结束阶段的实例报文如下图所示：
CST（Charger Stop，充电机中止充电报文），要停止充电时，如果是充电机主动停止就直接发送该报文，如果是车辆主动停止就在收到BST后发送该报文，目的是向车辆报告自己即将停止充电，以及停止的原因。停止原因大体分为如下4种：
1，用户在给充电机设定的条件达到了，比如设定的充50度电，或者设定的充80元电费；
2，人为停止充电，比如用户在充电机屏幕上点击了停止充电，或者在充电机App上远程停止充电；
3，充电机故障或错误，比如充电机过热，或者充电机的电压电流异常等；
4，响应车辆发起的停止充电命令；
BST（BMS Stop，BMS中止充电报文），要停止充电时，如果是车辆主动停止就直接发送该报文，如果是充电机主动停止就在收到CST后发送该报文，目的是向充电机报告自己即将停止充电，以及停止充电的原因。停止原因大体分为如下4种：
1，电池包充满了，或者用户给车辆设置了某个SOC达到了；
2，电池包的总电压达到了BMS的管理值；
3，电池包的最高单体电压达到了BMS的管理值；
4，响应充电机发起的停止充电命令；
BSD（BMS Statistics Data，BMS统计数据报文），前面的CST和BST互发之后，充电机开始发送该报文，目的是向充电机报告本次充电过程后的统计结果（SOC，最大最小单体电压，最大最小单体温度）。
CSD（Charger Statistics Data，充电机统计数据报文），充电机收到BSD后开始发送该报文，目的是向车辆报告本次充电过程后的统计结果（累计充电时长、充电度数等）。在发送CSD之前，充电机要先停止电量输出，确保CSD的计算是准确的，也确保后面不会带载切断继电器。
在BSD发送CSD之后，充电机和车辆还需要继续做完如下四件事情：
1，车辆检测实际电流小于5A后，切断电池包继电器；
2，充电机检测实际电流小于5A后，切断充电机继电器；
3，充电机切断辅助供电电源线路；
4，用户处理充电机的结算等后续流程，解锁钩子，用户拔枪。
错误处理阶段
下期继续
总结
GB/T 27930通信协议各个阶段的报文和相应动作，汇总在一起如下图所示：
以上就是本人在研发中使用新能源充电协议 GB/T 27930时，一些个人理解和分析的总结，主要介绍了该充电协议的工作原理，展示了具体的实例报文，并分析了它的特点和应用。
后续还会分享另外几个最近解锁的新能源新充电协议新技能，欢迎评论区留言、点赞、收藏和关注，这些鼓励和支持都将成文本人持续分享的动力。
另外，上述例程使用的Demo工程，可以到笔者的主页查找和下载。
参考资料
GB/T 18487.1-2023 电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求
GB/T 27930-2023 非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议版权声明，原创文章，转载和引用请注明出处和链接，侵权必究！
