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1、ICS 27.100CCS P 63DB50重庆市地方标准DB50/T 13592023电动汽车电池更换站站端系统与云平台通信规范2023-02-20 发布2023-04-20 实施重庆市市场监督管理局发 布DB50/T 135920231前言本文件按照GB/T 1.1-2020给出的规则起草。本文件由重庆市经济和信息化委员会提出。本文件由重庆市经济和信息化委员会归口并组织实施。本文件起草单位：浙江吉智新能源汽车科技有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、易易互联科技有限公司、重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司、奥动新能源汽车科技有限公司、重庆市质量和标准化研究院、重庆长安新能源汽车科技
2、有限公司、招商局检测车辆技术研究院有限公司、西部科学城智能网联汽车创新中心(重庆)有限公司。本文件主要起草人员：杨全凯、陈浩、王锐、陈敬玉、乐中耀、徐斌、兰楠、马增、宋汉宗、敖璘琳、夏雪、于新瑞、陈震宇、余杰、刘治阳、褚文博、沈斌。DB50/T 135920232目次1 范围.32 规范性引用文件.33 术语和定义.34 协议结构.45 通信连接.45.1 一般要求.45.2 连接建立.45.3 平台登入.45.4 信息传输.55.5 保持连接.55.6 平台登出.65.7 补发机制.65.8 连接断开.66 数据包结构和定义.66.1 规范说明.66.2 数据包结构.66.3 校验流程.77
3、 数据单元格式和定义.77.1 数据类型说明.77.2 平台登入.77.3 平台登出.87.4 定时数据.87.5 触发类数据.128 云平台监控要求.158.1 数据质量评估.158.2 换电溯源查询.158.3 电池箱运行工况展示.158.4 故障查询.158.5 故障处理.15附录A.1附录B.2DB50/T 135920233电动汽车电池更换站站端系统与云平台之间的通信规范1范围本文件规定了电动汽车电池更换站（以下简称“电池更换站”）站端系统与云平台之间信息交换的协议结构、通信连接、数据包结构与定义、数据单元格式与定义、云平台监控要求等内容。本文件适用于电池更换站站端系统与云平台之间的
4、通讯及信息交换，以及云平台与第三方服务及管理平台之间的信息交换。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 19596 电动汽车术语GB/T 29317 电动汽车充换电设施术语GB/T 34014 汽车动力蓄电池编码规则3术语和定义GB/T 19596、GB/T29317、GB/T 34014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1云平台 cloud service platform与电池更换站进行数据交互的远程服务与管理平台
5、。3.2站端系统 battery swap station control system作为电池更换站数据采集存储并与云平台进行数据交互的服务和管理系统。3.3云平台登入 log in the platform站端系统向云平台上报站端系统状态信息前应进行身份安全认证。3.4云平台登出 log out the platform站端系统可按需向云平台发送登出请求，得到云平台答复后，停止数据传输并从云平台登出，或因故障停止数据传输并从云平台登出。3.5加密 encryption数据传输进行加密编码的过程。3.6解密 deciphering平台收到数据后进行解密编码的过程。DB50/T 1359202
6、343.7平台标识 platform key云平台为电动汽车电池更换站生成的唯一身份编码。3.8时间戳 timestamp报文事件发生时的时刻。4协议结构4.1协议结构以 TCP/IP 网络控制协议作为底层通讯承载协议，应用层协议宜采用 Socket 或 Mqtt 等协议，如图 1 所示。站端系统云平台图 1站端系统与云平台通信协议栈5通信连接5.1一般要求站端系统与云平台的数据传输系统架构宜采用附录 A。站端系统与云平台通讯拓扑架构宜采用附录B。5.2连接建立站端系统向云平台发起TCP/IP连接请求并附带身份信息。云平台接收到站端系统连接后进行身份校验。身份校验通过则记录连接信息。连接链路未
7、建立（如：身份校验未通过），站端系统宜每间隔1 min 连续尝试发起连接请求。当连续尝试连接次数超过3次后，站端系统每间隔5 min继续发送连接请求，直到站端系统与云平台成功建立连接。5.3平台登入DB50/T 135920235站端系统和云平台成功建立TCP/IP连接后，站端系统应向云平台发送登入信息进行身份识别。身份识别通过，云平台应返回成功应答；身份识别失败时，云平台应通知站端系统。登入流程如图2所示。图 2站端系统登入云平台示意图站端系统接收到云平台的应答指令后应完成本次登入传输；站端系统在规定时间内未接收到应答指令，宜每间隔1 min重新进行登入；若连续重复3次登入无应答或者失败，站
8、端系统应主动断开TCP/IP连接。5.4信息传输5.4.1站端系统登入成功后，应向云平台上报电池更换站的实时信息，实时信息上报流程如图 3 所示。图 3信息交互流程示意图5.4.2站端系统向云平台上报信息时，应检查发送结果。若发送失败，应重新发送实时信息，重发周期宜间隔 5 s，连续发送 3 次失败后停止发送并记录。5.4.3站端系统向云平台上报信息时，应根据实际情况进行数据上报，详见本文件第 7 章数据单元格式和定义。5.4.4站端系统向云平台上报信息的时间周期应可调整，上报时间周期应不超过 30 s。5.4.5电池更换站内电池箱或充电设备等发生故障告警时，站端系统应上报故障发生时刻前后 3
9、0 s的整体信息且信息采样周期应不大于 1 s，其中故障发生前数据应以补发的形式进行传输。站端系统向云平台上报电池或充电设备告警信息后，应检查发送结果。若发送失败，应每间隔 5 s 重新发送告警信息，失败 3 次后停止发送，同时将消息标记为断网历史信息，待站端系统重新登入云平台后，再次发送。5.5保持连接DB50/T 135920236站端系统与云平台通讯连接建立后应保持固定时间间隔的心跳来检测连接状态。站端系统发送心跳报文或关键帧的周期应不超过1 min。云平台应检测站端系统的心跳报文或关键帧，若超过2 min无心跳报文或关键帧，则主动断开与站端系统的连接，并判定站端系统离线。5.6平台登出
10、5.6.1站端系统登入云平台成功后，站端系统可按需向云平台发送登出请求。若站端系统已登出，云平台应返回登出成功应答。5.6.2站端系统发送登出请求后，云平台应返回登出成功应答；若站端系统未登出，云平台应返回站端系统登出失败。5.6.3平台登出流程与登入流程一致。当站端系统在规定时间内未收到应答指令，应每间隔 1 min 重新请求登出；若连续重复 3 次登出无应答，站端系统应主动断开 TCP/IP 连接。当站端系统在规定时间内收到登出失败或者成功的应答，应主动断开 TCP/IP 连接。5.7补发机制当数据通信链路异常时，站端系统应将实时上报数据进行本地存储。数据通信链路恢复正常后，在发送实时上报
11、数据的空闲时间完成补发存储的上报数据。补发的上报数据应为7 日内通信链路异常期间存储的数据，数据格式与实时上报数据相同，并标记为补发信息上报。5.8连接断开云平台应根据以下情况断开与站端系统的通讯连接：a、TCP/IP 连接中断；b、站端系统要求登出。c、有其他相同的设备 ID 的请求登入。站端系统应根据以下情况断开与云平台的通讯连接：a、TCP/IP 连接中断；b、TCP/IP 连接正常，达到重新发送次数后仍未收到应答；c、站端系统已得到云平台登出的回复。6数据包结构和定义6.1规范说明数据包元素要求说明见表1。表 1数据包元素要求说明数据类型数据类型描述和要求描述和要求R（必填）BODY报
12、文中该元素必须出现（Required）O（选填）报文中该元素可选出现（Optional）C报文中该元素在一定条件下出现（Conditional）N报文中该元素不用出现（NoRequired），但参与运算6.2数据包结构DB50/T 1359202376.2.1一般要求6.2.1.1 本文件编码应采用UTF-8字符集。6.2.1.2 本文件仅针对上报数据进行描述。6.2.1.3 站端系统与云平台通讯报文分为请求报文和响应报文：发起方发起请求报文，接收方发起响应报文。6.2.1.4 站端系统数据上报分为两大类：定时上报类、事件触发类。6.2.2参数说明请求内容明文结构实体类包含公共参数（Heade
13、r）和私有参数（Body）。其中公共参数（Header）是用于标识产品及接口鉴权的参数，每次请求均需要携带。私有参数分为必填（R）和选填（O）两种参数。Header参数定义见表2，私有参数（Body）详细定义见第7章数据单元格式和定义。表 2参数说明数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求平台标识R由运营系统下发站端系统的唯一标识事件名称R站端系统上报数据的各类事件时间戳R事件发生时的 UNIX 时间戳协议版本号O当前通讯协议版本号补发标志位R区分实时上报、补发数据的位置私有参数见第 7 章数据单元格式定义。6.3校验流程云平台接收到站端系统请求后对上报数据进行反序列化，获得公共参
14、数（固定结构体Header）中事件名称来检验数据有效性，若无效，则忽略。7数据单元格式和定义7.1数据类型说明7.1.1站端系统上报事件包括：定时类事件、触发类事件。7.1.2定时类事件包括：站端系统状态类、电池箱状态类、充电设备状态类、交流侧电气设备状态类、直流侧电气设备状态类，其他定时事件可自定义。7.1.3触发类事件包括：车辆身份验证类、电池箱故障类、充电设备状态类、站端系统状态类、电池充电类，其他触发类事件可自定义。7.2平台登入平台登入数据格式和定义见表3。表 3平台登入数据格式和定义数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求平台登入时间R-DB50/T 135920238
15、表 3平台登入数据格式和定义（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求登入流水号O下级平台每登入一次，登入流水号自动加 1，从 1 开始循环累加，最大值为 65531，循环周期为天。平台用户名R平台登入用户名平台密码R平台登入密码加密规则R0 x01：数据不加密；0 x02：数据经过 RSA 算法加密；0 x03:数据经过 AES128 位算法加密；“0 xFE”表示异常，“0 xFF”表示无效，其他预留7.3平台登出平台登出数据格式和定义见表4。表 4平台登出数据格式和定义数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求登出时间R-登出流水号O登出流水号与当次登入流水号一
16、致7.4定时数据7.4.1电池状态数据电池状态定时数据见表5。表 5电池状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体对象R-经度O电池位置经度纬度O电池位置纬度电池箱编号R国标码充电架编号O充电架编号电池箱额定容量R电池箱额定容量电池箱额定能量R电池箱额定能量电池箱额定电压R电池箱额定电压电池箱单体数量R电池箱单体数量电池单体额定容量O电池单体额定容量累计行驶里程O电池箱行驶总里程小计行驶里程O电池箱两次换电之间行驶的里程DB50/T 135920239表 5电池状态数据（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求小计行驶里程O电池箱两次换电之
17、间行驶的里程累计换电次数O电池箱换电总次数累计外接充电能量O电池箱站外充电总能量小计外接充电次数O电池箱两次换电之间站外充电次数小计外接充电能量O电池箱两次换电之间外接充电能量累计输出能量O电池箱输出总能量累计输入能量O电池箱输入总能量小计输入能量O电池箱两次换电之间输入能量小计输出能量O电池箱两次换电之间输出能量电池可用荷电状态RSOC电池剩余能量OSOE电池健康状态RSOH实际电池包总电压R电池箱总电压实际电池总电流R电池箱总电流单体电压R电池箱内单体电池所有电压(包括序号和电压值)最大单体电压编号R电池箱内最大单体电压编号最小单体电压编号R电池箱内最小单体电压编号最大单体电压R电池箱内最
18、大单体电压最小单体电压R电池箱内最小单体电压电池箱内模组温度R电池箱内所有模组温度(包括序号和温度值)电连接正极温度O电池箱内换电接插件正级温度电连接负极温度O换电接插件负级温度最高温度R电池箱内模组最高温度最高温度所在位置编号R电池箱内模组最高温度位置编号最低温度R电池箱内模组最低温度最低温度所在位置编号R电池箱内模组最低温度位置编号BMS 模式状态OBMS 工作模式状态DB50/T 1359202310表 5电池状态数据（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求放电故障状态O电池箱放电故障等级充电故障状态R电池箱充电故障等级主正继电器状态O电池箱主正继电器状态主负继电器状态
19、O电池箱主负继电器状态剩余充电时间O电池箱剩余充电时间正对地绝缘电阻值R电池箱正对地绝缘电阻值负对地绝缘电阻值R电池箱负对地绝缘电阻值BMS 硬件版本号OBMS 硬件版本号BMS 软件版本号OBMS 软件版本号7.4.2站端系统状态数据站端系统定时向云平台上报实时状态数据见表6。表 6站端系统状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体电池更换进程O电池更换的步骤营业状态O电动汽车电池更换站营业状态可换电 SOC 阈值R站端系统反馈可换电 SOC 阈值可充电 SOC 阈值R站端系统反馈可充电 SOC 阈值故障等级O电池更换站整站故障等级入口仓门状态O电池更换
20、站入口处仓门状态出口仓门状态O电池更换站出口处仓门状态入口闸机状态O电池更换站入口处闸机状态出口闸机状态O电池更换站出口处闸机状态可换电池数量O电池更换站内剩余可换电池数7.4.3充电设备定时状态数据充电设备状定时态数据见表7。DB50/T 1359202311表 7充电设备定时状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体对象-充电设备编号R充电设备编号充电机编号R充电机地址编号充电架编号O充电架地址编号智能直流侧电气设备编号O智能直流侧电气设备编号电池箱序列号O若充电架上没有电池，此处为空直流侧电气设备总电量O智能直流侧电气设备电量时间戳O数据采集时间充电
21、机工作模式O充电机工作模式充电架工作状态O充电架工作状态充电仓位禁用状态O充电仓位禁用状态充电架故障状态O充电架故障状态高压开关状态O高压开关状态充电机辅助电源状态O充电 12V 辅助电源状态直流输出电流O直流输出电流直流输出电压O直流输出电压充电机工作状态O充电机工作状态充电机紧急停机O充电机紧急停机单次充电电量值O单次充电电量值7.4.4直流侧电气设备状态数据直流侧电气设备电量状态定时数据见表8。表 8直流侧电气设备状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体充电设备编号O充电设备编号充电机编号O充电机编号充电架编号O充电架编号直流侧电气设备编号O智能直
22、流侧电气设备编号总电量O总电量尖电量O尖电量峰电量O峰电量平电量O平电量谷电量O谷电量DB50/T 13592023127.4.5交流侧电气设备状态数据交流侧电气设备电量状态定时数据见表9。表 9交流侧电气设备状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体交流侧电气设备编号R交流侧电气设备编号正向有功总电量R正向有功总电量正向无功总电量R正向无功总电量正向有功尖总电量O正向有功尖总电量正向有功峰总电量O正向有功峰总电量正向有功平总电量O正向有功平总电量正向有功谷总电量O正向有功谷总电量反向有功总电量O反向有功总电量反向无功总电量O反向无功总电量反向有功尖总电量
23、O反向有功尖总电量反向有功峰总电量O反向有功峰总电量反向有功平总电量O反向有功平总电量反向有功谷总电量O反向有功谷总电量7.5触发类数据7.5.1车辆身份验证车辆进入电动汽车更换站时，站端系统应将车辆身份数据上报云平台验证，车辆数据见表10。表 10车辆身份验证数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体车牌号O车辆牌照7.5.2电池箱故障数据电池箱发生故障告警时，站端系统应能主动触发上报电池故障数据。电池箱故障数据见表11。表 11电池箱故障数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体电池箱编号R国标码充电架编号O充电架编号DB
24、50/T 1359202313表 11电池箱故障数据（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求主正接触器故障O主正接触器故障私有参数R请求报文体电池箱编号R国标码充电架编号O充电架编号主正接触器故障O主正接触器故障主负接触器故障O主负接触器故障电压越限R电压越限电压差越限R电压差越限温度越限R温度越限温度差越限R温度差越限SOC 低RSOC 低放电电流越限R放电电流越限充电电流越限R充电电流越限正负连接器温度越限O正负连接器温度越限高压绝缘阻值低R高压绝缘阻值低电压越极限R电压越极限电压差越极限R电压差越极限温度越极限R温度越极限温度差越极限R温度差越极限SOC 极低RSOC
25、极低放电电流越极限R放电电流越极限充电电流越极限R充电电流越极限正负连接器温度越极限O正负连接器温度越极限高压绝缘阻值极低R高压绝缘阻值极低硬件故障R硬件故障电池热失控故障R电池热失控故障7.5.3充电设备触发状态数据充电设备状态触发数据见表12。表 12充电设备触发状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体对象R-充电设备编号R充电设备编号充电机编号R充电机编号DB50/T 1359202314表 12充电设备触发状态数据（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求充电架编号O充电架地址编号直流侧电气设备编号O直流侧电气设备编号电池箱编号O
26、国标码智能直流侧电气设备电量O直流侧电气设备电量充电架工作状态O充电架工作状态电池在位状态O电池在位状态充电仓位禁用状态O充电仓位禁用状态充电机开始充电时间O充电机开始充电时间充电机结束充电时间O充电机结束充电时间充电订单号O充电订单号高压开关状态O高压开关状态充电机工作状态O充电机工作状态充电机紧急停机O充电机紧急停机单次充电电量O单次充电电量7.5.4站端系统状态数据站端系统状态发生变化时，上报触发数据见表13。表 13站端系统状态数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体换电进程O换电进程营业状态O营业状态故障等级O故障等级剩余可换电池数O剩余可换电池数
27、站内电池包总数O站内电池包总数故障电池总数O故障电池总数正在充电电池总数O正在充电电池总数7.5.5电池箱充电数据电池箱充电过程中状态发生变化触发上报数据见表14。表 14电池箱充电数据数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求私有参数R请求报文体电池箱充电订单编号R电池箱充电订单编号DB50/T 1359202315表 14电池箱充电数据（续）数据表示内容数据表示内容要求要求描述及要求描述及要求充电开始时间R充电开始时间充电结束时间R充电结束时间电池箱编号R电池箱编号充电设备编号R充电设备编号充电机编号R充电机地址编号充电架编号R充电架地址编号智能直流侧电气设备编号O智能直流侧电气
28、设备编号充电架工作状态O充电架工作状态充电电量O充电电量8云平台监控要求8.1数据质量评估云平台应监测站端系统上报数据的质量。站端系统当日上报数据中的异常报文数量占总报文数量的比例超过1%时，须触发数据质量异常告警。异常报文详见表15。表 15异常报文判定条件信息分类信息分类异常报文异常报文超限信息包含超出设定阈值范围参数的报文不合理信息包含逻辑错误参数或数据参数丢失的报文8.2换电溯源查询云平台应具备电池箱流转溯源查询功能。可通过站端系统编号、车辆VIN码、换出的电池箱编号、换入的电池箱编号、以及换电起始和截止时间等维度查询。8.3电池箱运行工况展示云平台应具备站端系统和电池箱运行数据实时展
29、示功能。云平台应实时监测电池箱在线状态，并能识别、标记离线状态的电池箱。8.4故障查询云平台应具备故障查询功能。可查询站端系统故障、电池箱故障、充电设备故障等。可通过故障触发时间、故障消失时间、站端系统编号、电池箱编号、充电设备编号、故障名称等维度查询。8.5故障处理DB50/T 1359202316站端系统接收电池箱故障严重告警或充电设备严重告警后应立即停止充电，同时由云平台监控人员根据电池箱或充电设备数据分析结果进行处理。DB50/T 1359202315AA附录A(资料性)站端系统与云平台传输系统架构站端系统与云平台传输系统架构站端系统与云平台数据传输系统架构见图A.1。图 A.1 站端系统与云平台的数据传输系统架构DB50/T 1359202325附录B(资料性)站端系统与云平台通讯拓扑架构站端系统与云平台通讯拓扑架构站端系统与云平台通讯拓扑架构见图B.1。图 B.1 站端系统与云平台通讯拓扑架构