《電動(dòng)汽車和無線充電系統(tǒng)設(shè)備之間的通信協(xié)議-編制說明》

一、工作簡況，包括任務(wù)來源、主要工作過程、

主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等

1任務(wù)來源

根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2015〕

73號(hào)）中第十條“完善充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”明確提出要“制定無線充電等新型充電技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)”。我國處于電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用推廣3個(gè)方面的國際領(lǐng)先

地位，但標(biāo)準(zhǔn)化工作相對(duì)落后，有必要盡快實(shí)現(xiàn)“有標(biāo)準(zhǔn)可依”。我國已經(jīng)進(jìn)行電動(dòng)汽車

傳導(dǎo)式充電和換電的標(biāo)準(zhǔn)化工作，無線充電作為向電動(dòng)汽車提供能量的第三種方式，其產(chǎn)

業(yè)化即將展開，但無線充電標(biāo)準(zhǔn)化工作亟待完善，以支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2016年7月國家標(biāo)準(zhǔn)委下達(dá)GB/TXXXX（電動(dòng)汽車和無線充電系統(tǒng)設(shè)備之間的通信

協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃GB/TXXXX（電動(dòng)汽車和無線充電系統(tǒng)設(shè)備之間的通信協(xié)議）

正式立項(xiàng)，計(jì)劃編號(hào)20160492-T-524，本標(biāo)準(zhǔn)主管部門和歸口單位均為中國電力企業(yè)聯(lián)合

會(huì)。

2工作過程

（1）標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)

2016年8月24日，中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織“電動(dòng)汽車無線充電國家標(biāo)準(zhǔn)制定啟動(dòng)暨技

術(shù)研討會(huì)”在深圳舉行，來自中興通訊、中興新能源汽車、全國電磁兼容標(biāo)委會(huì)、國網(wǎng)電

動(dòng)汽車服務(wù)公司、國網(wǎng)冀北電力有限公司、國網(wǎng)北京電力公司、國網(wǎng)天津電科院、國電南

瑞、廣西電科院、廣東電網(wǎng)電科院、中科院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、華中科技

大學(xué)、重慶大學(xué)、東南大學(xué)、深圳奧特迅、上汽、龐巴迪、青島特銳德、萬幫新能源、北

汽新能源、大眾、寶馬、戴姆勒、日產(chǎn)、豐田、易事特、華為、WiTricity、中海陽集團(tuán)、

珠海泰坦、上海電器科學(xué)研究院、許繼集團(tuán)、南京南瑞集團(tuán)、科陸電子、啟迪控股、亞都

科技等四十多家單位出席會(huì)議，與會(huì)單位涉及國內(nèi)外主流電動(dòng)汽車無線充電的科研機(jī)構(gòu)、

充電設(shè)施設(shè)備廠家、車企、充電服務(wù)運(yùn)營企業(yè)。會(huì)上討論了我國電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的

發(fā)展現(xiàn)狀，以及當(dāng)前國際電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化IEC、SAE、ISO進(jìn)展情況。與會(huì)專家

對(duì)GB/TXXXX（通信協(xié)議）標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了研討。從標(biāo)準(zhǔn)范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語

定義、分類、無線充電系統(tǒng)、無線充電管理通信流程、接口消息定義以及消息定義等層面

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)進(jìn)行了分析討論，基本肯定了標(biāo)準(zhǔn)編制結(jié)構(gòu)。

本次會(huì)議與參會(huì)專家亦對(duì)同時(shí)立項(xiàng)的GB/TXXXX（電磁環(huán)境限值與測(cè)試方法）、GB/T

XXXX（特殊要求）兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的編制結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論，肯定了三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的編制結(jié)構(gòu)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)

第二次會(huì)議：

2016年10月18日，GB/TXXXX（通信協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目組第二次會(huì)議在

北京召開，來自國家電網(wǎng)、中汽研、中興新能源汽車、北汽、上汽、龐巴迪、寶馬、日產(chǎn)、

奧迪、戴姆勒、同濟(jì)大學(xué)、天津工大、中惠創(chuàng)智、萬安科技、特銳德等40余家單位的行

業(yè)專家參加研討。

本次會(huì)議主要內(nèi)容包括：

a，前期工作總結(jié)；

—根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制啟動(dòng)會(huì)精神，組織相關(guān)企業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的編制，形成標(biāo)準(zhǔn)初稿；

—標(biāo)準(zhǔn)初稿的編制工作符合國家標(biāo)準(zhǔn)編寫程序，編制組提交的初稿滿足要求；

—編制組對(duì)當(dāng)前國內(nèi)外電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)進(jìn)行了充分的調(diào)查研究，總結(jié)相關(guān)工程

經(jīng)驗(yàn)，在廣泛征求國內(nèi)有關(guān)單位意見的基礎(chǔ)上，考慮了與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性。提出的標(biāo)準(zhǔn)

初稿內(nèi)容滿足標(biāo)準(zhǔn)編制的需要，能夠更好的開展標(biāo)準(zhǔn)編制工作。

b，明確標(biāo)準(zhǔn)工作組分工：

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、無線充電系統(tǒng)、無線充電充

電管理流程、接口消息定義、參數(shù)定義共7個(gè)章節(jié)后續(xù)編制工作進(jìn)行分工，將每個(gè)章節(jié)的

編制工作分配至具體單位和具體負(fù)責(zé)人，并由中國電科院進(jìn)行匯總工作。

c，標(biāo)準(zhǔn)草案的討論及修改：

采用逐條通過的形式討論標(biāo)準(zhǔn)初稿（草案），現(xiàn)場形成會(huì)議修訂版本，在整理完成后，

發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)工作組編制各單位進(jìn)行下一步編制工作。

第三次會(huì)議：

2017年1月5日-6日，GB/TXXXX（通信協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目組第三次會(huì)議在

杭州舉辦，來自國家電網(wǎng)、中汽研、中興新能源汽車、北汽、上汽、龐巴迪、寶馬、日產(chǎn)、

奧迪、戴姆勒、同濟(jì)大學(xué)、天津工大、中惠創(chuàng)智、萬安科技、特銳德等40余家單位的行

業(yè)專家參加了會(huì)議研討。

本次會(huì)議針對(duì)第二次會(huì)議形成的GB/TXXXX（通信協(xié)議）標(biāo)準(zhǔn)草案采用逐條通過的

形式進(jìn)行研討，并重點(diǎn)討論各個(gè)單位前期通過郵件反饋的問題，形成會(huì)議修訂版本，會(huì)后

整理稿件發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)工作組各參與單位。

2

第四次會(huì)議：

2017年3月24日，GB/TXXXX（通信協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目組第四次會(huì)議在北

京舉辦，來自國家電網(wǎng)、中國電科院、國網(wǎng)南瑞、中汽研、中興新能源汽車、北汽、上汽、

吉利汽車、高通、寶馬、日產(chǎn)、奧迪、中惠創(chuàng)智、萬安科技等18家單位的行業(yè)專家參加

了會(huì)議研討。

本次會(huì)議由國內(nèi)外無線充電設(shè)備廠商、運(yùn)營廠商、整車廠商以及研究機(jī)構(gòu)代表提出對(duì)

無線充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的各方意見，針對(duì)突出的爭議技術(shù)路線進(jìn)行討論、協(xié)調(diào)，并對(duì)爭

議點(diǎn)形成了一致意見。本次會(huì)議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了梳理以及深入的討論，并形

成了一致的處理意見，加快了后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作進(jìn)程。

第五次會(huì)議：

2017年4月13日-14日，GB/TXXXX（通信協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目組第三次會(huì)議

在南昌舉辦，來自國家電網(wǎng)、中汽研、中興新能源汽車、北汽、上汽、高通、龐巴迪、寶

馬、日產(chǎn)、奧迪、戴姆勒、重慶大學(xué)、天津工大、寧德時(shí)代、中惠創(chuàng)智、萬安科技、特銳

德等40多家單位的行業(yè)專家參加了會(huì)議研討。

本次會(huì)議針對(duì)第三次會(huì)議形成的《電動(dòng)汽車和無線充電系統(tǒng)設(shè)備之間的通信協(xié)議》標(biāo)

準(zhǔn)草案采用逐條通過的形式進(jìn)行研討，并重點(diǎn)討論各個(gè)單位前期通過郵件反饋的問題，同

時(shí)，也對(duì)第四次會(huì)議的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了再一次討論，形成會(huì)議修訂版本，會(huì)后整理稿

件發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)工作組各參與單位。

第六次會(huì)議：

2017年6月13日-14日，GB/TXXXX（通信協(xié)議）國家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目組第三次會(huì)議

在深圳舉辦，來自國家電網(wǎng)、中汽研、中興新能源汽車、北汽、上汽、龐巴迪、寶馬、日

產(chǎn)、中惠創(chuàng)智、萬安科技等20多家單位的行業(yè)專家參加了會(huì)議研討。本次會(huì)議主要針對(duì)

標(biāo)準(zhǔn)中存在的核心問題進(jìn)行了研討，并就離地間隙數(shù)值進(jìn)行了現(xiàn)場企業(yè)的調(diào)研，本次會(huì)議

的修改稿將形成掛網(wǎng)的征求意見稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容（如技術(shù)指標(biāo)、

參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等）的

論據(jù)，解決的主要問題，修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)列出與原標(biāo)準(zhǔn)

的主要差異和水平對(duì)比

3

1編制原則

a，標(biāo)準(zhǔn)編寫按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》

的要求進(jìn)行。

b，標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，既密切關(guān)注國際先進(jìn)技術(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)，又充分結(jié)合我國

電動(dòng)汽車發(fā)展實(shí)際情況。

c，標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，內(nèi)容完整，可操作性強(qiáng)，語言表達(dá)準(zhǔn)確、精煉，無語

法、邏輯和文字錯(cuò)誤。

2內(nèi)容說明

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)設(shè)備與電動(dòng)車輛之間的通信協(xié)議。標(biāo)準(zhǔn)框架主要

參考IEC15118的部分，充分結(jié)合我國電動(dòng)汽車發(fā)展實(shí)際情況，如無線充電系統(tǒng)的輸入部

分（即電網(wǎng)狀況）、輸出部分（即電動(dòng)汽車狀況）、市場應(yīng)用等，在部分條款上做出了相

應(yīng)的、符合我國現(xiàn)狀、應(yīng)用和未來發(fā)展的差異化處理。特別地，本標(biāo)準(zhǔn)具體規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)端

的管理系統(tǒng)參與充電管理的相關(guān)充電流程。

以下為本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的詳細(xì)說明。

（1）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車靜態(tài)無線充電系統(tǒng)地面通信控制單元(CSU)與車載通信控制

單元(IVU)之間實(shí)現(xiàn)無線充電控制的通信協(xié)議。

本標(biāo)準(zhǔn)亦規(guī)定了無線充電控制管理系統(tǒng)（WCCMS）參與無線充電控制的通信協(xié)議。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面通信控制單元與控制管理系統(tǒng)之間，以及車載通信控制單元與地面

通信控制單元之間的管理和控制。

需說明的是，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通信協(xié)議包括了無線充電系統(tǒng)地面設(shè)備和車載設(shè)備之間的

通信協(xié)議、無線充電系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)端充電管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議。故適用范圍也包含兩方

面，其一為地面通信控制單元CSU與車載通信控制單元IVU之間的通信協(xié)議，其二為網(wǎng)

絡(luò)端的控制管理系統(tǒng)WCCMS參與充電管理的通信協(xié)議。

需進(jìn)一步說明的是，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的為充電控制通信協(xié)議，主要規(guī)范的內(nèi)容主要涉及為

充電過程中的管理，而不包括商業(yè)運(yùn)營涉及的計(jì)費(fèi)、互聯(lián)互通等。

（2）有關(guān)條款的說明

本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容包括無線充電系統(tǒng)及通信子系統(tǒng)框架規(guī)范、充電管理通信流

程、接口消息定義以及參數(shù)定義。具體說明如下。

第5章無線充電系統(tǒng)

4

本章對(duì)無線充電系統(tǒng)的通信系統(tǒng)框架進(jìn)行了定義，包括概述、通信單元功能、物理層

協(xié)議、CSU/PTC和原邊線圈的關(guān)系以及通信安全共5個(gè)部分。

首先需說明的是，無線充電通信子系統(tǒng)存在兩種通信模式，本標(biāo)準(zhǔn)中以模式A和模

式B作為區(qū)分，其中通信模式是指地面通信控制單元（CSU）與車載通信控制單元(IVU)

之間進(jìn)行通信并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；通信模式B是指地面通信控制單元（CSU）、車載通信

控制單元(IVU)及無線充電控制管理系統(tǒng)（WCCMS）之間進(jìn)行通信并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。一

般情況下，通信模式A用于私人充電的應(yīng)用場景，為無線充電系統(tǒng)的最小通信子系統(tǒng)，

通信模式B一般用于公共充電的應(yīng)用場景，具有遠(yuǎn)程充電控制與監(jiān)測(cè)等功能。

5.1對(duì)無線充電系統(tǒng)及通信子系統(tǒng)的框架進(jìn)行了規(guī)定，如下圖所示：

圖1無線充電系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

需說明的是，無線充電系統(tǒng)分為功率子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)兩部分，也可分為地面系統(tǒng)

和車輛系統(tǒng)兩部分。其中功率子系統(tǒng)主要包括了PTC、PPC、PrC及PuC，通信子系統(tǒng)應(yīng)

包括CSU和IVU兩部分，在公共應(yīng)用場合應(yīng)額外包括WCCMS。

通信模式A時(shí)，CSU應(yīng)與IVU建立通信鏈路，通信模式B時(shí)，在通信模式A的基

礎(chǔ)上，CSU還應(yīng)與WCCMS建立通信鏈路，IVU宜與WCCMS建立通信鏈路。

5.2對(duì)各個(gè)通信單元的功能進(jìn)行了規(guī)定，需說明的是WCCMS具備的4項(xiàng)功能為在充

電控制管理流程中應(yīng)具備的功能，在商業(yè)運(yùn)營中，WCCMS還應(yīng)具備其它的基本功能，如

5

計(jì)費(fèi)處理、數(shù)據(jù)互通等。

5.3規(guī)定了無線充電系統(tǒng)的通信物理層，暫定采用IEEE802.11n規(guī)定的物理層（即常

用的WIFI模式）作為無線充電系統(tǒng)通信子系統(tǒng)的物理層基礎(chǔ)。需說明的是，在無線充電

系統(tǒng)中存在WIFI、Bluetooth、PLC、短距通信等多種技術(shù)路線，根據(jù)已有的測(cè)試數(shù)據(jù)，

暫定采用WIFI作為無線通信的物理層，相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

圖2WIFI的測(cè)試結(jié)果

上圖所示為WIFI通信的往返時(shí)間，無線通信距離為20cm，平均往返時(shí)間約為22ms，

最大往返時(shí)間為179ms，最小的往返時(shí)間為4ms。下圖為Bluetooth的往返時(shí)間：

圖3Bluetooth的測(cè)試結(jié)果

Bluetooth的平均往返時(shí)間為32ms，最大往返時(shí)間為155ms，最小往返時(shí)間為4ms。

在短距離內(nèi)通信，從往返時(shí)間的維度對(duì)比，兩者的性能相差不大，且兩者的穩(wěn)定性較

好。當(dāng)測(cè)試距離增大至5m時(shí)，兩者的測(cè)試結(jié)果如下圖所示：

6

圖4距離增大WIFI的測(cè)試結(jié)果

由上圖可知，在5m的無線通信，WIFI的平均往返時(shí)間相對(duì)短距離來說有明顯降低，

平均往返時(shí)間為9ms，最大往返時(shí)間為134ms，最小往返時(shí)間為4ms。下圖為Bluetooth

的測(cè)試結(jié)果：

圖5距離增大Buletooth測(cè)試結(jié)果

由上圖可知，在5m的無線通信，Bluetooth的平均往返時(shí)間相對(duì)短距離來說有明顯增

加，平均往返時(shí)間為71ms，最大往返時(shí)間為249ms，最小往返時(shí)間為19ms。此外，當(dāng)距

離較大時(shí)，bluetooth將出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象，如上圖測(cè)試結(jié)果的紅色框內(nèi)，該測(cè)試中數(shù)

據(jù)丟包率約為4%。

綜上所述，由于通信模式B時(shí)，存在CSU與WCCMS的遠(yuǎn)程通信，故采用IEEE802.11

規(guī)定的物理層作為無線充電系統(tǒng)通信子系統(tǒng)的物理層。

5.4對(duì)通信接口的定義進(jìn)行了規(guī)定，需說明的是，通信接口是指各個(gè)通信單元能夠建

立相互通信鏈路的能力。

需說明的是，Wi接口為可選的接口，即可理解為IVU是否預(yù)留與WCCMS的通信接

7

口為可選項(xiàng)，由車廠及設(shè)備供應(yīng)商共同決定。而，Wc接口為必須具備的接口，可理解為，

根據(jù)應(yīng)用場景以及通信模式，CSU不一定需要與WCCMS建立通信鏈路，但是CSU需要

保留與WCCMS通信的接口。其它相關(guān)接口的規(guī)定見標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，不作額外說明。

5.5規(guī)定了一個(gè)CSU控制多個(gè)PTC的工作框圖，如下圖所示：

圖6CSU、PTC和原邊線圈之間的關(guān)系

需說明的是，該類情況適用于一定規(guī)模的場站的應(yīng)用場景，可一定程度上節(jié)約無線充

電系統(tǒng)設(shè)備的建設(shè)成本。該框圖可實(shí)現(xiàn)一個(gè)地面?zhèn)鹊囊粋€(gè)電能變換裝置同時(shí)控制多個(gè)充電

車位工作，每個(gè)車位上建設(shè)的設(shè)備為線圈，PTC和CSU安裝于地面?zhèn)鹊脑O(shè)備狀態(tài)中。

需進(jìn)一步說明的線圈的開關(guān)狀態(tài)由設(shè)定好的PTC控制，若某個(gè)PTC故障，可設(shè)置其

它PTC同時(shí)控制多個(gè)車位線圈，即其它的PTC亦可完成線圈的開關(guān)控制，這樣較大程度

上增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但，每個(gè)PTC只能夠由一個(gè)PTC控制。

5.6規(guī)定了通信子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的通信安全，具體的通信安全實(shí)現(xiàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)中不作

具體的規(guī)定。

第6章無線充電管理通信流程

本章規(guī)定了無線充電系統(tǒng)的充電過程的通信步驟，包括兩類應(yīng)用場景和相應(yīng)的兩類通

信模式。其中通信模式A為基礎(chǔ)通信模式，可實(shí)現(xiàn)無線充電的功能，適用于單個(gè)無線充

電設(shè)備無需監(jiān)控管理的充電場景，通信模式B可用于大于一個(gè)無線充電設(shè)備工作的應(yīng)用

場景，同時(shí)也適用于需要監(jiān)控管理的單個(gè)無線充電設(shè)備工作的應(yīng)用場景。通信模式A和

8

通信模式B的最大區(qū)別在于WCCMS是否參與充電管理流程。

6.1給出了充電流程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如下圖所示：

圖7無線充電總體流程圖

需說明的是，充電管理通信從設(shè)備端可分為地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分，兩部分的通

信子系統(tǒng)有四個(gè)基本狀態(tài)，分別為準(zhǔn)備、服務(wù)初始化、空載待機(jī)及能量傳輸四個(gè)狀態(tài)。其

中服務(wù)初始化、空載待機(jī)狀態(tài)需要地面設(shè)備和車載設(shè)備保持同步。每個(gè)狀態(tài)下，設(shè)備將執(zhí)

行的動(dòng)作在標(biāo)準(zhǔn)文本中已經(jīng)詳細(xì)規(guī)定。

需進(jìn)一步說明的是，該流程圖的四個(gè)狀態(tài)為基礎(chǔ)狀態(tài)，實(shí)際充電過程中還涉及到故障

狀態(tài)，未在該流程圖中體現(xiàn)，但在后續(xù)的內(nèi)容中體現(xiàn)。

6.2規(guī)定了通信模式A的充電流程的具體流程，共四個(gè)基本流程，分別為IVU初始化、

IVU發(fā)起充電、充電正常停止以及充電異常停止。每個(gè)流程中包含多個(gè)過程。

6.3針對(duì)6.2的四個(gè)基本流程中的多個(gè)過程給出了詳細(xì)的步驟，是對(duì)6.2的細(xì)化。需說

明的是，6.3規(guī)定了每一個(gè)過程的詳細(xì)步驟，每個(gè)詳細(xì)步驟的參數(shù)定義在后續(xù)內(nèi)容中給出。

編制框架

由6.2、6.3以及第7、8章可描述本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的編制思路及框架如下圖所示：

9

圖8技術(shù)內(nèi)容編制框架

如圖所示，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架內(nèi)容共包括4個(gè)層次，第一層為流程、第二層為過程、

第三層為接口消息、第四層為參數(shù)定義。其中缺省了充電步驟的層次，這是由于充電步驟

在某些情況下可與接口消息等效。一個(gè)或者若干個(gè)接口消息組成一個(gè)充電步驟，若干個(gè)充

電步驟形成一個(gè)充電過程。以通信模式A的IVU發(fā)起充電為例，說通信協(xié)議的編寫框架。

在標(biāo)準(zhǔn)中，每個(gè)方框中的文字表示1個(gè)過程，每個(gè)箭頭上的文字表示1個(gè)步驟。

首先第1層為充電流程，如下圖所示：

圖9IVU正常發(fā)起充電流程

10

該流程中共包括7個(gè)充電過程，每個(gè)圖框中對(duì)應(yīng)1個(gè)充電過程，分別為：IVU向CSU

發(fā)起開始充電請(qǐng)求、CSU向IVU發(fā)起兼容性檢測(cè)、CSU向IVU返回兼容性檢測(cè)信息、

CSU發(fā)起開始充電命令、CSU向IVU通知車位狀態(tài)、CSU和IVU之間轉(zhuǎn)發(fā)PPC數(shù)據(jù)/PTC

數(shù)據(jù)、CSU/IVU故障檢測(cè)。

以第1個(gè)流程為例，即IVU向CSU發(fā)起開始充電請(qǐng)求，則可細(xì)分為第2層，包括若

干個(gè)過程，如下圖所示：

圖10IVU發(fā)起充電過程

該過程共包含了3個(gè)充電步驟，即IVU開始充電請(qǐng)求、CSU返回開始充電請(qǐng)求響應(yīng)、

CSU執(zhí)行開始充電過程。

進(jìn)一步的進(jìn)入第3層，IVU開始充電請(qǐng)求的步驟在標(biāo)準(zhǔn)文檔內(nèi)容中對(duì)應(yīng)的接口消息

定義如下：

報(bào)文目的：用于WCCMS向CSU發(fā)起開始充電命令。

觸發(fā)條件：WCCMS向CSU發(fā)起開始充電命令。

方向：WCCMS=>CSU。

通信模式A時(shí)，可IVU向CSU發(fā)起開始充電命令，“記錄流水號(hào)”消息參數(shù)可為空。

消息內(nèi)容如表1。

表1開始充電命令

消息參數(shù)屬性備注

車位標(biāo)識(shí)M該參數(shù)指示開始充電的車位標(biāo)識(shí)

啟動(dòng)類型M該參數(shù)指示開始充電的命令來源

記錄流水號(hào)M該參數(shù)指示本次充電記錄的流水識(shí)別號(hào)

私人擴(kuò)展O私人擴(kuò)展參數(shù)

進(jìn)一步的進(jìn)入第4層，開始充電命令共包含4個(gè)參數(shù)定義，分別為車位標(biāo)識(shí)，啟動(dòng)烈

性、記錄流水號(hào)以及私人擴(kuò)展。每個(gè)參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中的具體定義如下：

11

（1）車位標(biāo)識(shí)：該參數(shù)指示地面系統(tǒng)中充電位的唯一標(biāo)識(shí)。編碼類型為OctetString。

（2）啟動(dòng)類型：該參數(shù)指示發(fā)起充電的參考來源，具體見表2。

表2啟動(dòng)類型

值備注

0x01手動(dòng)啟動(dòng)

0x02遠(yuǎn)程啟動(dòng)

0x03保留

注1：手動(dòng)啟動(dòng)方式為通過與IVU連接的按鈕啟動(dòng)，不需要WCCMS參與。

注2：遠(yuǎn)程啟動(dòng)方式為通過APP或者網(wǎng)絡(luò)端操作實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，需要WCCMS參與。

（3）記錄流水號(hào)：該參數(shù)為充電狀態(tài)記錄的唯一標(biāo)識(shí)，該參數(shù)的編碼類型為

OctetString。

（4）私人擴(kuò)展：該參數(shù)為私人擴(kuò)展參數(shù)，編碼類型為OctetString。

以上即為每個(gè)通信協(xié)議的編制框架，編制思路為從分層編制，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容為從上層至下

層逐漸擴(kuò)展，相關(guān)技術(shù)人員可根據(jù)技術(shù)框架進(jìn)行相應(yīng)的解讀。

6.3中除了對(duì)6.2中規(guī)定的基礎(chǔ)充電流程給出詳細(xì)的過程之外，還額外規(guī)定了安全、

穩(wěn)定充電的其它過程。下圖所示為?；钸^程：

圖11保活過程

?；畹淖饔脼镃SU和IVU之間彼此確認(rèn)是否正常在線，CSU和IVU之間的保活按

如下方式處理，定時(shí)器超時(shí)限值時(shí)間宜設(shè)置為1min。

（1)如果CSU沒有在定時(shí)器超時(shí)之前收到IVU發(fā)送保活，則CSU停止充電，并向

IVU通知充電狀態(tài)。

（2)如果IVU在定時(shí)器超時(shí)之前沒有收到CSU響應(yīng)，則IVU發(fā)起停止充電過程。

此外，?；町惓r(shí)，標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定按照以下方式處理：

（1）保活發(fā)起方在雙方設(shè)備登陸鑒權(quán)通過以后，即應(yīng)當(dāng)開始發(fā)起?；钸^程，并應(yīng)按

照?；顣r(shí)間定時(shí)發(fā)起?；?；

（2）保活發(fā)起方發(fā)起?；詈?，直到按照保活時(shí)間下一次發(fā)起?；顣r(shí)仍沒有收到保活

接收方的響應(yīng)時(shí)應(yīng)當(dāng)記錄?；钍Т螖?shù)，當(dāng)?；钍Т螖?shù)達(dá)到失效上限時(shí)應(yīng)停止繼續(xù)發(fā)送

12

保活消息，并主動(dòng)斷開通訊鏈路，嘗試重新連接。

（3）?；罱邮辗浇邮盏奖；钕⒑?，直到按照保活時(shí)間計(jì)時(shí)仍未收到保活發(fā)起方的

下一次?；顣r(shí)應(yīng)當(dāng)記錄保活時(shí)效次數(shù)，當(dāng)?；钍Т螖?shù)達(dá)到失效上限時(shí)應(yīng)停止繼續(xù)等待保

活消息，并主動(dòng)斷開通訊鏈路，等待重新連接。

6.4規(guī)定了通信模式B的充電控制管理流程，需說明的是，通信模式B可兼容模式A，

即A加上相應(yīng)的硬件模塊及軟件模塊可實(shí)現(xiàn)模式B。同樣以IVU發(fā)起充電過程為例，說

明通信模式A和模式B之間的關(guān)系。兩種模式的流程如下圖所示：

（a）通信模式A

（b）通信模式B

圖12兩種模式下IVU發(fā)起充電流程

通信模式B時(shí)，需要通過WCCMS向CSU發(fā)起開始充電命令，即IVU將開始充電

13

請(qǐng)求發(fā)送給CSU，CSU再將請(qǐng)求發(fā)送給WCCMS。對(duì)于模式A，因?yàn)镃SU保留了與WCCMS

的通信接口，故若要切換為模式B時(shí)，僅需要將預(yù)留的通信接口開啟，并增加相應(yīng)的軟

件模塊，即可實(shí)現(xiàn)通信模式B的開始充電請(qǐng)求。

進(jìn)一步需要說明的是，通信模式B的流程圖中省略了兼容性檢測(cè)過程，這是由于兼

容性檢測(cè)由WCCMS完成，且無需返回檢測(cè)結(jié)果。

另需要說明的是，通信模式B時(shí)，需要增加電量計(jì)量的功能，因此，增加了CSU、

IVU的電量上報(bào)過程。

以上為通信模式A、模式B的第1層/流程對(duì)比，通信模式A在增加軟件模塊后，可

實(shí)現(xiàn)通信模式B的切換，也可理解為通信模式A為模式B的基礎(chǔ)流程。

兩種模式下，IVU發(fā)起開始充電的過程對(duì)比如下圖所示：

（a）通信模式A

（b）通信模式B

圖13兩種模式下IVU發(fā)起充電過程

通信模式B時(shí)，IVU發(fā)起充電過程相對(duì)復(fù)雜，因該模式下，充電狀態(tài)控制命令均由

14

WCCMS完成初始狀態(tài)發(fā)送，且IVU與WCCMS之間的通信接口Wi為可選項(xiàng)，即IVU

和WCCMS之間不存在之間通信的鏈路。故而，IVU需將開始充電請(qǐng)求指令發(fā)送給CSU，

再通過CSU將請(qǐng)求指令轉(zhuǎn)發(fā)給WCCMS，由WCCMS發(fā)起開始充電過程。WCCMS發(fā)起

開始充電過程如下圖所示：

圖14WCCMS發(fā)起開始充電過程

開始充電指令及執(zhí)行可直接由WCCMS和CSU之間完成，結(jié)合IVU開始充電過程，

完成整個(gè)過程。

通信模式B時(shí)，該過程中，WCCMS替代了通信模式A的功能。即在通信模式B時(shí)，

IVU無法直接命令CSU開始充電，而是通過CSU轉(zhuǎn)發(fā)開始充電請(qǐng)求，由WCCMS下發(fā)

開始充電過程。若通信模式A要實(shí)現(xiàn)該過程，則需將Wc通信接口啟動(dòng)，則以CSU作為

中繼通信單元，實(shí)現(xiàn)通信模式B的IVU發(fā)起開始充電過程。

可進(jìn)一步理解為，通信模式B時(shí)，WCCMS的功能可完全替代IVU在通信模式A的

功能，且具備其它的額外功能，該模式下，大部分充電控制管理流程均由WCCMS完成

最終決策。

第7章接口消息定義

接口消息是整個(gè)通信協(xié)議框架的第3層，支撐所有的充電過程控制管理。

本章主要定義了通信接口的消息，其中通信模式A時(shí)，一般情況下僅有Ci一個(gè)通信

接口為工作狀態(tài)，通信模式B時(shí)，Ci、Wc接口為工作狀態(tài)。此外需進(jìn)一步說明的是，

Wi接口消息定義不在本章中規(guī)定，這是由于Wi為可選項(xiàng)，不一定為實(shí)際存在的接口，

不具有通用性，故而不作相關(guān)規(guī)定。

7.2和7.3規(guī)定了接口消息頭的定義以及消息類型的定義，7.4—7.7規(guī)定了接口涉及的

各個(gè)過程的消息定義。

15

需說明的是，7.4—7.7規(guī)定的各類消息的定義可覆蓋通信模式A和通信模式B下的

所有的過程。

進(jìn)一步需說明的是消息定義的方式，以開始充電命令的消息為例，標(biāo)準(zhǔn)文檔中的規(guī)定

內(nèi)容為：

報(bào)文目的：用于WCCMS向CSU發(fā)起開始充電命令。

觸發(fā)條件：WCCMS向CSU發(fā)起開始充電命令。

方向：WCCMS=>CSU。

通信模式A時(shí)，可IVU向CSU發(fā)起開始充電命令，“記錄流水號(hào)”消息參數(shù)可為空。

消息內(nèi)容如表3。

表3開始充電命令

消息參數(shù)屬性備注

車位標(biāo)識(shí)M該參數(shù)指示開始充電的車位標(biāo)識(shí)，參考8.3

啟動(dòng)類型M該參數(shù)指示開始充電的命令來源，參考8.53

記錄流水號(hào)M該參數(shù)指示本次充電記錄的流水識(shí)別號(hào)，參考8.57

私人擴(kuò)展O私人擴(kuò)展參數(shù)，參考8.49

各類接口消息定義包含以下幾個(gè)部分：

（1）報(bào)文目的，即表示該消息在無線充電控制管理中達(dá)到的效果；

（2）觸發(fā)條件：即在哪種情況下該消息會(huì)在接口直接傳送；

（3）方向：即該消息由哪個(gè)通信單元發(fā)送至哪個(gè)通信單元；

（4）消息內(nèi)容：包括消息參數(shù)、屬性和備注三部分。

需要進(jìn)一步說明的是，消息內(nèi)容中，消息參數(shù)的具體定義在標(biāo)準(zhǔn)的第8章會(huì)詳細(xì)規(guī)定。

消息屬性在標(biāo)準(zhǔn)已給出規(guī)定，包括以下幾個(gè)類型：

表4消息屬性定義

M：Mandatory指示必選參數(shù),發(fā)送方必須包含該參數(shù)，接受方如果檢測(cè)

到?jīng)]有包括該參數(shù)，需要返回參數(shù)錯(cuò)誤

C：Conditional指示在某些條件下，該參數(shù)必選，接收方檢測(cè)到條件滿

足而沒有該參數(shù)，則需要退出該過程

CO：Conditional-Optional指示該參數(shù)是在某些條件下是可選的

O：Optional指示該參數(shù)可選，可以不出現(xiàn)在消息中

以上即為本章的接口消息定義，其余的充電控制管理中存在的接口消息均采用以上的

方式給出相關(guān)的定義規(guī)定，不增加額外說明。

第8章參數(shù)定義

消息參數(shù)為通信協(xié)議框架的第4層，所有的參數(shù)最終能夠支撐兩種通信模式下所有的

16

充電流程。本章定義的消息參數(shù)共53個(gè)，分別為：

表5參數(shù)列表

參數(shù)類型值參數(shù)名

1車位標(biāo)識(shí)

2車位名字

3CSU用戶標(biāo)識(shí)

4CSU設(shè)備標(biāo)識(shí)

5IVU用戶標(biāo)識(shí)

6IVU設(shè)備標(biāo)識(shí)

7PTC標(biāo)識(shí)

8PPC標(biāo)識(shí)

9PPC地址

10PFC供電類型

11IP地址

12UDP端口號(hào)

13數(shù)字簽名

14隨機(jī)數(shù)

15網(wǎng)絡(luò)計(jì)算序列號(hào)

16設(shè)備計(jì)算序列號(hào)

17地面系統(tǒng)信息

18CSU信息

19PTC信息

20PFC信息

21設(shè)備軟硬件版本信息

22車位信息

23線圈信息

24車輛系統(tǒng)信息

25IVU設(shè)備信息

26PPC設(shè)備信息

27電動(dòng)汽車信息

28充電狀態(tài)信息

29CSU狀態(tài)信息

30PTC狀態(tài)信息

31PTC狀態(tài)

32PFC狀態(tài)

33系統(tǒng)故障參數(shù)

34PFC性能測(cè)量信息

35PPC性能測(cè)量信息

36車輛控制系統(tǒng)性能測(cè)量信息

37車輛狀態(tài)信息

38IVU狀態(tài)信息

39車輛行駛模式信息

40PPC狀態(tài)信息

17

參數(shù)類型值參數(shù)名

41PPC狀態(tài)

42查詢標(biāo)識(shí)

43命令類型

44轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)

45私人擴(kuò)展

46結(jié)果參數(shù)

47成功標(biāo)識(shí)

48失敗原因值

49啟動(dòng)類型

50停止類型

51充電位狀態(tài)

52車位狀態(tài)

53流水號(hào)

需說明的是，消息參數(shù)定義分兩種情況，其一為直接定義，其二為直接定義并相互引

用其它定義，以下具體說明兩種定義方式。

（1）直接定義

直接消息參數(shù)定義共包含兩個(gè)部分或三個(gè)部分，其一為該消息參數(shù)的目的及作用，其

二為該消息參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，此外，可能還需要定義信息內(nèi)包含的具體內(nèi)容。以標(biāo)準(zhǔn)中具

體的示例進(jìn)行進(jìn)一步說明：

（a）關(guān)于車位標(biāo)識(shí)消息的定義：

該參數(shù)指示地面系統(tǒng)中充電位的唯一標(biāo)識(shí)。編碼類型為OctetString。

該消息參數(shù)的定義包含兩個(gè)部分，首先為消息參數(shù)的目的，即車位標(biāo)識(shí)是用于指示地

面系統(tǒng)中充電位的唯一標(biāo)識(shí)；其次為消息參數(shù)的編碼類型，為OctetString。

本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了消息參數(shù)的編碼類型如下：

表6參數(shù)類型

OctetString該類型包括任意數(shù)據(jù)，長度為4個(gè)字節(jié)的整數(shù)倍，若長度不滿足4個(gè)字節(jié)的

整數(shù)倍則需在數(shù)據(jù)后面填充0xFF補(bǔ)齊

Unsigned3232位無符號(hào)整數(shù)

Grouped12該類型指示該參數(shù)由多個(gè)參數(shù)組成，每個(gè)參數(shù)的編碼均為TLV方式

Enumerated該類型指示該參數(shù)為枚舉類型

（b）關(guān)于設(shè)備軟硬件版本信息的定義

該參數(shù)指示設(shè)備的軟硬件版本信息，編碼類型為OctString。該信息指示應(yīng)包含如下

內(nèi)容：PCB版本、序列號(hào)、軟件版本、Boot版本、Kernel版本、生產(chǎn)廠家。字符串中各

項(xiàng)內(nèi)容的格式采用“名字=值”的格式，各項(xiàng)內(nèi)容采用分號(hào)進(jìn)行分隔。

18

以上參數(shù)定義包含三個(gè)部分，首先為參數(shù)的目的，即設(shè)備軟硬件版本信息參數(shù)的目的

即為指示設(shè)備的軟硬件版本；其次為參數(shù)的編碼類型為OctString；最后為該參數(shù)包含的

內(nèi)容及相關(guān)規(guī)定“該信息指示應(yīng)包含如下內(nèi)容：PCB版本、序列號(hào)、軟件版本、Boot版本、

Kernel版本、生產(chǎn)廠家。字符串中各項(xiàng)內(nèi)容的格式采用“名字=值”的格式，各項(xiàng)內(nèi)容采用

分號(hào)進(jìn)行分隔”。

（2）相互引用其它定義

此類參數(shù)定義一般情況下包含部分內(nèi)容，其一為參數(shù)的目的，其二為參數(shù)的編碼類型，

其三為參數(shù)的內(nèi)容，以具體案例進(jìn)行說明：

“地面系統(tǒng)信息”參數(shù)定義

該參數(shù)指示地面系統(tǒng)中的軟硬件信息，包括CSU的軟硬件信息、PTC的軟硬件信息

和PFC的軟硬件信息，其中PTC信息中包括有PTC和充電位的綁定關(guān)系。具體消息內(nèi)容

如下：

地面系統(tǒng)信息的編碼類型為Grouped，包含有下表的信息。

表7地面系統(tǒng)信息

參數(shù)屬性備注

CSU信息O該參數(shù)指示CSU的標(biāo)識(shí)設(shè)備的軟硬件版本信息，參考8.22

PTC信息列表O該參數(shù)指示本CSU下一個(gè)或者多個(gè)PTC的設(shè)備信息，參考8.23

PFC信息列表O該參數(shù)指示本CSU下一個(gè)或者多個(gè)PFC的設(shè)備信息，參考8.24

車位信息列表O該參數(shù)指示本CSU下控制的一個(gè)或者多個(gè)車位信息，參考8.26

以上規(guī)定中，給出了“地面系統(tǒng)信息”參數(shù)的目的和編碼類型，表中包括了其它參數(shù)的

信息，并交叉引用了軟硬件版本信息、PTC設(shè)備信息、PFC設(shè)備信息以及車位信息四個(gè)

其它參數(shù)的相關(guān)信息。

本章規(guī)定了無線充電設(shè)備的標(biāo)識(shí)和說明。規(guī)定了供電設(shè)備的標(biāo)識(shí)要求；標(biāo)識(shí)的可識(shí)別

性要求；以及產(chǎn)品隨帶文件等要求。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

根據(jù)整車廠商、設(shè)備供應(yīng)廠商生產(chǎn)企業(yè)反饋、結(jié)合現(xiàn)有公告內(nèi)車型相關(guān)產(chǎn)品性能參數(shù)，

多數(shù)產(chǎn)品可以滿足上述規(guī)定。

四、明確標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況，對(duì)于涉及專

利的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，應(yīng)提供全部專利所有權(quán)人的專利許可

聲明和專利披露聲明

19

無。

五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用

等情況

隨著空氣污染、霧霾的日益嚴(yán)重，發(fā)展電動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為我國新能源汽車戰(zhàn)略的

重要構(gòu)成。無線充電應(yīng)用具有特殊優(yōu)勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)化是其推廣發(fā)展的前提條件。無線充電系統(tǒng)

可用于電動(dòng)汽車在車庫、停車場、充電站等場所的無人值守自動(dòng)充電，大幅提升土地使用

效率，構(gòu)建電動(dòng)汽車充電公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營的新模式，加速實(shí)施我國新能源汽車發(fā)

展戰(zhàn)略。

圖15電動(dòng)大巴無線充電示意圖

電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注，能夠解決有線