EV/EVSE充电测试专题-GB/T 27930与CANoe

GB/T 27930—中国智能充电协议，衍生于SAE J1939网络协议。它描述了一条包含两个网络节点（充电桩和电池管理系统/BMS）的专用CAN总线。它是一个纯粹的点对点连接，只包含两个ECU，并且地址固定。

图 1 GB/T27930通信模型

相较于J1939协议，GB/T 27930删除了很多与充放电无关的内容，例如：网络管理、地址声明、名称管理等等。

图 2 GB/T 27930与J1939

今天我们就来简单介绍一下GB/T 27930-2023以及它在CANoe中的仿真使用和测试开发。

GB/T 27930-2023

GB/T 27930-2023标准代替GB/T 27930-2015标准，进行了部分技术变化，包括但不限于：

1. 增加了新通信协议框架内容，分为A类和B类系统。
2. 删除了“在充电过程中，充电机和BMS检测电压、电流和温度等参数，同时BMS管理整个充电过程”。
3. 更改了通信总线的节点数量。
4. 增加了物理层屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线、终端电阻的规定。
5. 增加了传输协议功能数据帧之间的发送间隔时间要求。
6. 增加了不同电流值的处理要求。
7. 更改了各通信阶段的过程描述。
8. 增加EVIN码的定义。
9. 删除了“充电机和BMS故障诊断报文”。

GB/T 27930-2023标准规定了非车载传导式充电机设备通信控制器（SECC）与电动汽车通信控制器（EVCC）之间基于CAN总线的通信物理层、数据链路层、传输层以及应用层的定义和要求，包括但不限于帧格式、协议数据单元（PDU）格式、PGN、地址分配、版本协商等内容。

图 3 协议架构分层模型

该标准适用于采用GB/T 18487.1规定的充放电机与电动汽车之间的通信，也适用于充放电机与具有充电控制功能的车辆控制单元之间的通信。电动汽车通信控制器包括但不限于电池管理系统（BMS），以及为实现其他特殊功能而需要和充电机通信的车内系统。

GB/T 27930-2023规定在数据交互阶段，充电机与BMS之间首先需要进行版本协商、链路检测和信息状态转换等进程。

在充电机和车辆建立通信链路后，充电机和车辆通过协商确认双方充放电遵循的协议版本，方式为发送“充电机协议版本”帧、“车辆协商结果”帧，并根据协商结果调整充电机和车辆的状态。若协商成功或达到预约时间后，双方通过链路检测为上层提供当前通信链路的可用状态，以便后续进行充电通信。

基于GB/T 27930-2023协议，进行充电通信的系统主要包括六个阶段：物理连接完成、低压辅助上电、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段以及充电结束阶段。

图 4 充电总体流程

充电过程中报文的名称和开始/中止发送条件是分析充电过程的一个重点关注对象。国标充电协议中，报文代号一般以3个英文字母的形式出现，且首字母为B或C开头，如BHM，CRM，CRO，CCS，BCS等。我们可以根据首字母来判断源地址和目的地址。

B是英文单词Batter：蓄电池的缩写，C是Charger：充电机的缩写。我们很轻易便可以从报文代号首字母判断是谁发送的报文。如BHM是B字母开头，即是电池端/车端发送给充电机端/桩端的信号；反之亦然，C字母开头则是充电机端/桩端发送给电池端/车端的信号，源地址来自充电桩，目的地址来自电动汽车。

图 5 报文代号与开始/中止发送条件

在充电通信的每个阶段中，协议同样规定了充电桩和BMS的响应时间，若超出规定时间，没有收到对端响应或未收到正确报文则会判定超时错误，应发送错误报文，充电流程也会进入错误处理状态，以确认通信的安全性和可靠性。

若无特殊规定，超时时间一般默认为5s。错误报文类型为PGN=7680的BMS及车辆错误报文（BEM）和PGN=7936的充电机错误报文（CEM）

CANoe中GB/T 27930的应用：

目前世界范围内，生产电池和BMS的公司、厂家非常多，尤其涉及到中国时，这个数量会变得非常庞大，成千上万的城市布设充电桩，涵盖了数不清的汽车品牌。Vector从这一市场环境出发，根据GB/T 27930 协议，以CANoe 为基础开发了带有充电桩节点和BMS节点的仿真系统，为测试提供参考。

CANoe中的GBT_27930_2015_Simulation工程支持对真实BMS/充电桩进行测试。开发BMS的公司可以在CANoe中关闭仿真BMS节点，并利用模拟充电桩节点对真实BMS进行测试。

图 6 模拟充电桩测试真实BMS

另一方面，开发充电桩的公司可以关闭模拟充电桩节点，利用模拟BMS节点对真实充电桩进行测试。

图 7 模拟BMS测试真实充电桩

该工程通过脚本代码的形式模拟了在充电过程中BMS和充电机/充电桩之间的所有通信，完善的CAPL文件可以帮助用户快速搭建测试环境，配置运行工程。如下所示：

图 8 CAPL文件

同时，工程中还添加了专门的GBT27930_IL.dll文件，提供了充电过程中模拟、仿真、发送数据所需要的全部函数。例如：

1.用于控制充电阶段的函数：

 

图 9 充电阶段控制函数

2.用于故障注入的函数：

图 10 故障注入函数

 该函数通过PGN、源地址和前8个数据字节的一部分来指定报文，防止交互层对其进行处理。

3.用于自定义发送报文的函数：

图 11 自定义发送报文函数

除了上述的例子外，在CANoe Help文档中还提供了大量有关GB/T 27930的函数，用户可以根据需求自行查看和选用。

图 12 CANoe Help文档

截止目前，CANoe 17.0 SP3仅支持GB/T 27930-2011与2015版本，针对于最新版GB/T 27930-2023标准，Vector计划在后续的CANoe版本中进行更新，敬请期待！

以上就是有关GB/T 27930的简单介绍，希望能对大家使用CANoe软件以及进行基于中国智能充电协议开发的车端/桩端测试的过程有所帮助。

针对于文章中提及的GBT_27930_2015_Simulation工程，各位可以参考往期文章《EV/EVSE充电测试-CANoe选项包篇》，该文章中讲解了Demo工程的使用、配置、参数修改的详细操作教程。

后续我们也会对充电协议进行更多的解析并推送，请大家保持关注哦~

如果在后续使用过程中出现其他问题，欢迎随时发送至沈阳东信创智科技有限公司的支持邮箱support@dotrustech.com，我们会尽快帮您解决~

注：文中部分图片来源于Vector。