电化学储能电池管理通信技术要求

ICS27.180

CCSF19

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

`

电化学储能电池管理通信技术要求

Communicationtechnicalrequirementsforelectrochemicalenergystorage

batterymanagement

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国电力企业联合会提出。

本文件由全国电力储能标准化技术委员会（SAC/TC550）归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

II

GB/TXXXXX—XXXX

电化学储能电池管理通信技术要求

1范围

本文件规定了电化学储能电池管理的通信内容、接口与协议和网络安全等通信技术要求。

本文件适用于锂离子电池、钠离子电池、铅酸(炭)电池、液流电池和水电解制氢/燃料电池的电化

学储能系统电池管理通信的设计、安装、调试、运行、维护和检修。

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/T19582.1基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分：Modbus应用协议

GB/T19582.2基于Modbus协议的工业自动化网络规范第2部分：Modbus协议在串行链路上的实现

指南

GB/T19582.3基于Modbus协议的工业自动化网络规范第3部分：Modbus协议在TCP/IP上的实现指

南

GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技术要求

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T25070信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求

GB/T34131电力储能用电池管理系统

GB/T39786信息安全技术信息系统密码应用基本要求

DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准

DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集的IEC

60870-5-101网络访问

DL/T860.5变电站通信网络和系统第5部分：功能和设备模型的通信要求

DL/T860.71电力自动化通信网络和系统第7-1部分：基本通信结构原理和模型

DL/T860.72电力自动化通信网络和系统第7-2部分：基本通信和通信结构-抽象通信服务接口

（ACSI）

DL/T860.73电力自动化通信网络和系统第7-3部分：基本通信结构公用数据类

DL/T860.74电力自动化通信网络和系统第7-4部分：基本通信结构兼容逻辑节点类和数据类

DL/T860.81电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM）映射到MMS（ISO

9506-1和ISO9506-2）及ISO/IEC8802-3

DL/T860.7420电力企业自动化通信网络和系统第7-420部分：基本通信结构分布式能源逻辑节

点

DL/T1146DL/T860实施技术规范

DL/T1816电化学储能电站标识系统编码导则

DL/T2528电力储能基本术语

3术语和定义

3

GB/TXXXXX—XXXX

DL/T2528界定的术语和定义适用于本文件。

4基本规定

4.1电化学储能电池管理通信内容应满足GB/T34131要求。

4.2电化学储能电池管理通信的接口和协议应具有通用性和开放性，电池管理典型通信架构见附录A。

4.3电化学储能电池管理通信网络安全应满足GB/T20271、GB/T22239和GB/T25070的要求。

4.4电化学储能电池管理相关部件的编码和标识应满足DL/T1816的要求。

5通信内容

5.1电池管理系统内通信内容

5.1.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理系统通信内容可包含电压、电流、温度、报警、

保护状态、投入和退出控制指令、开关状态，详细通信内容见附录B.1。

5.1.2液流电池管理系统通信内容可包含电压、电流、电解液温度、电解液液位、电解液压力、电解液

流量、报警、保护状态、投入和退出控制指令，详细通信内容见附录B.2。

5.1.3水电解制氢/燃料电池系统与系统管理单元间通信内容可包含电解槽电压、电解槽电流、电解槽

温度、电解槽出口气体压力、出口氢气流量、燃料电池电堆电压、燃料电池电堆电流、燃料电池电堆温

度、纯化后氢气微氧含量、纯化后氢气露点、储氢系统氢气压力、报警、保护状态、投入和退出控制指

令、开关状态，详细通信内容见附录B.3。

5.2电池管理系统与监控系统间通信内容

5.2.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理系统与监控系统间通信内容宜包含电池单体信

息、电池模块信息、电池簇信息、充放电控制指令、电池簇或电池阵列投退指令、参数设置数据和对时

数据。

5.2.2液流电池管理系统与监控系统间通信内容宜包含电堆信息、电池模块信息、液流电池系统信息、

充放电控制指令、电池模块或电堆组投退指令、参数设置数据和对时数据。

5.2.3水电解制氢/燃料电池系统与监控系统间通信内容宜包含制氢数据、储氢数据、燃料电池数据、

制氢控制指令、放电控制指令、电池投退指令、参数设置数据和对时数据。

5.3电池管理系统与储能变流器间通信内容

电池管理系统与储能变流器间通信内容应包含电池充放电限流值和电池能量状态（SOE)。

5.4储能变流器与监控系统间通信内容

储能变流器与监控系统间通信内容应包含充放电有功功率、无功功率、运行状态、电压、电流、

累计充电电量、累计放电量、运行模式、开关机指令、充放电功率目标值和无功功率目标值，详细通

信内容见附录B.4。

5.5电池管理系统与温控系统间通信内容

电池管理系统与温控系统间通信内容可包含温控系统设置参数、运行温度和湿度以及报警数据。

4

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5.6电池管理系统与消防系统间通信内容

电池管理系统与消防系统间通信内容可包含运行温度、可燃气体浓度、烟雾状态数据、消防系统预

警或动作状态数据。

6接口与协议

6.1电池管理系统层级间通信接口宜采用CAN、以太网或RS-485接口。CAN接口宜采用CAN2.0B协议

通信，CAN2.0B采用的扩展帧29位标识符、单帧多帧传输和CAN2.0B的应用要求见附录C。以太网和

RS-485接口宜采用Modbus协议通信,Modbus采用的功能码见附录D。

6.2电池管理系统与监控系统间通信应采用以太网接口。以太网宜采用DL/T634.5104、Modbus或DL/T

860协议通信，DL/T634.5104采用的端口号、帧格式和协议帧内元素的编码定义见附录E，Modbus采

用的功能码见附录D，DL/T860采用的建模要求和模型见附录F。

6.3电池管理系统与储能变流器间通信宜采用CAN、以太网或RS-485接口。CAN接口宜采用CAN2.0B

协议通信，以太网和RS-485宜采用Modbus协议通信。

6.4储能变流器与监控系统间通信宜采用以太网接口，以太网接口宜采用Modbus、DL/T634.5104或

DL/T860协议通信。

6.5电池管理系统与温控系统、消防系统间通信宜采用RS-485或以太网接口，RS-485和以太网接口

宜采用Modbus协议通信。

7网络安全

7.1电池管理通信应采取身份认证、访问控制、加密或完整性保护等防护措施中至少一种。

7.2电池管理通信身份认证宜采取用户名/口令认证、密钥认证或数字证书认证等方式中至少一种。

7.3电池管理通信访问控制宜采取IP访问控制或时间访问控制等措施中至少一种。

7.4电池管理通信数据加密应满足GB/T39786的要求。

7.5数据加密密钥应加密存储并控制访问权限，密钥应支持更新。

7.6电池管理系统软件升级应支持数字签名校验。

5

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附录A

（资料性）

电池管理典型通信架构

A.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理典型通信架构

锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理典型通信架构见图A.1。

图A.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理典型通信架构

A.2液流电池管理典型通信架构

液流电池管理典型通信架构见图A.2。

6

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图A.2液流电池管理典型通信架构

A.3水电解制氢/燃料电池管理典型通信架构

水电解制氢/燃料电池典型通信架构见图A.3。

图A.3水电解制氢/燃料电池典型通信架构

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附录B

（资料性）

电池管理通信内容

B.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理通信内容

锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理通信内容见表B.1。

表B.1锂离子电池、钠离子电池和铅酸（炭）电池管理通信内容

对象名称信息名称

电压

电池单体温度

健康状态（SOH）

电压

电流

温度

能量状态（SOE)

健康状态（SOH)

最高电压电池单体编号

电池单体最高电压

最低电压电池单体编号

电池单体最低电压

电池单体平均电压

最高温度电池单体编号

电池单体最高温度

最低温度电池单体编号

电池单体最低温度

电池模块电池单体平均温度

累计充电电量

累计放电电量

充电终止电压定值

放电终止电压定值

报警电压门限定值

报警温度门限定值

报警电流门限定值

保护电压门限定值

保护温度门限定值

保护电流门限定值

工作状态

充放电状态

通信状态

故障状态

8

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对象名称信息名称

保护状态

电压越限报警

电流越限报警

温度越限报警

电压越限保护

电流越限保护

温度越限保护

电压

电流

温度

绝缘电阻

电池单体电压极差

电池单体平均电压

电池单体温度极差

电池单体平均温度

累计充电电量

累计放电电量

充电终止电压定值

放电终止电压定值

报警电压门限定值

报警温度门限定值

报警电流门限定值

保护电压门限定值

保护温度门限定值

电池簇

保护电流门限定值

能量状态（SOE)

健康状态（SOH）

可充电电量

可放电电量

可充电功率

可放电功率

工作状态

充放电状态

通讯状态

故障状态

保护状态

绝缘电阻异常

电压越限报警

电流越限报警

温度越限报警

电压越限保护

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对象名称信息名称

电流越限保护

温度越限保护

电压

电流

绝缘阻抗

能量状态（SOE)

健康状态（SOH）

可充电电量

可放电电量

可充电功率

可放电功率

累计充电电量

累计放电电量

电池单体电压极差

电池单体温度极差

投入和退出控制指令

工作状态

充放电状态

电池阵列

投退状态

通讯状态

故障状态

保护状态

开关状态

充电终止电压定值

放电终止电压定值

报警电压门限定值

报警电流门限定值

保护电压门限定值

保护电流门限定值

绝缘电阻异常

电压越限报警

电流越限报警

电压越限制保护

电流越限保护

B.2液流电池管理通信内容

液流电池管理通信内容见表B.2。

表B.2液流电池管理通信内容

对象名称信息名称

电堆电压

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对象名称信息名称

电流

电解液温度

电解液液位

电解液压力

电解液流量

电压

电流

模块参考电压

模块开路电压

泵电流

泵频率

蒸发器后温度

蒸发器前温度

模块工作状态

模块故障状态

通信故障状态

加热器运行状态

制冷机运行状态

漏液状态

充放电流保护状态

充放电接触器状态

电池模块

马达设定频率

电解液温度门限定值

流量门限定值

电堆电压门限定值

电堆电流门限定值

电堆压差门限定值

泵电流门限定值

压力门限定值

有害气体浓度越限

电解液温度越限报警

压力越限报警

液位越限报警

流量越限报警

电堆电压越限报警

电堆电流越限报警

电堆压差越限报警

有害气体浓度越限报警

压力越限保护

液位越限保护

流量越限保护

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对象名称信息名称

电堆电压越限保护

电堆电流越限保护

电堆压差越限保护

泵电流越限保护

有害气体浓度越限保护

电解液温度越限保护

电压

电流

温度

压力

流量

液位

能量状态

健康状态

可充电电量

可充电功率

可充电时长

可放电电量

可放电功率

可放电时长

充电功率

放电功率

充电次数

液流电池系统放电次数

投入和退出控制指令

工作状态

充放电状态

通信状态

故障状态

保护状态

联锁信号状态

投退状态

充电中止电压定值

放电中止电压定值

报警电压门限定值

报警电流门限定值

保护电压门限定值

保护电流门限定值

电压越限报警

电流越限报警

保护电压门限定值

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对象名称信息名称

保护电流门限定值

B.3水电解制氢/燃料电池管理通信内容

水电解制氢/燃料电池管理通信内容见表B.3。

表B.3水电解制氢/燃料电池管理通信内容

对象名称信息名称

电解槽电压

电解槽电流

电解槽温度

电解槽出口气体压力

电解槽出口气体纯度

气液分离器液位

电解液循环流量

电解槽压力

纯化系统温度

纯化后氢气氧含量

纯化后氢气露点

出口氢气流量

冷却水流量

冷却水温度

原料水箱液位

调节阀开度

原料水电导率

制氢模块

运行功率

电解槽制氢产量

工作状态

通信状态

故障状态

保护状态

直流电源工作状态

自动阀门阀位

补水泵工作状态

纯水系统工作状态

纯化制冷机工作状态

纯化反应器工作状态

电解槽电流定值

电解槽电压定值

电解槽压力定值

保护液位定值

保护液位差定值

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对象名称信息名称

保护氢中氧定值

保护氧中氢定值

保护电解槽温度定值

保护纯化反应器温度定值

保护冷却水温度定值

保护冷却水流量定值

保护仪表气源压力定值

原料水箱液位

原料水电导率

电压越限

电流越限

压力越限

分离器液位越限

分离器液位差越限

氢中氧越限

氧中氢越限

电解液循环量越限

电解液温度越限

纯化反应器温度越限

氢气微氧越限

氢气露点越限

阀门位置故障

冷却水流量越限

冷却水温度越限

电源故障

储氢系统氢气压力

储氢瓶组压力

输入氢气流量

输出氢气流量

储氢瓶组温度

循环水流量

循环水压力

储氢系统循环水温度

累计氢气输出量

累计氢气输入量

剩余储氢容量

当前储氢量

工作状态

通信状态

故障状态

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对象名称信息名称

保护状态

自动阀门位置

循环水冷热状态

氢气入口压力越限

储氢瓶组压力越限

储氢瓶组温度越限

输出氢气流量越限

输入氢气流量越限

自动阀门位置故障

燃料电池电堆电压

燃料电池电堆电流

燃料电池电堆温度

空气压缩机出口压力

冷却水温度

冷却水流量

输出功率

累计运行时间

燃料电池模块

累计发电量

投入和退出控制指令

工作状态

通信状态

故障状态

保护状态

投退状态

开关状态

环境泄漏气体浓度

仪用压缩气体压力

可充电电量

管理系统

可放电电量

环境氢气浓度越限

仪用压缩空气压力越限

B.4储能变流器通信内容

储能变流器通信内容见表B.4。

表B.4储能变流器通信内容

对象名称信息名称

直流电压

储能变流器直流电流

交流电压

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交流电流

交流频率

温度

直流/交流功率

启停机控制

模式切换

输入输出有功功率控制

输入输出无功功率控制

频率响应定值

电压响应定值

低电压穿越定值

高电压穿越定值

低穿动态无功响应定值

高穿动态无功响应定值

短路保护状态

极性反接保护状态

直流过/欠压保护状态

离网过电流保护状态

过温保护状态

冷却系统故障保护状态

防孤岛保护状态

通讯故障保护状态

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附录C

（规范性）

CAN2.0B协议要求

C.1传输要求

C.1.1帧格式

数据链路层协议数据单元（PDU）采用CAN2.0B的扩展帧29位标识符。29位标识符按照链路功能

包含优先级（P）、保留位(R)、数据页(DP)、协议数据单元格式(PF)、协议数据单元特定格式(PS)、源

地址(SA),详细定义见表C.1。

表C.1链路层协议数据单元（PDU）定义

名称代码长度说明

优先权P3比特从最高0设置到最低7

保留R1比特固定设置为0

数据页DP1比特固定设置为0

参数组编号PF8比特数据域对应的参数组编号

PDU特定格式PS8比特目标地址

源地址SA8比特源地址

数据域DATA8字节数据域

C.1.2单帧传输

当参数组数据长度小于等于8字节时，按照参数组规定的报文长度使用单帧进行传输。

C.1.3多帧传输

C.1.3.1管理帧

当参数组数据长度为9~1785字节时，数据传输需多个CAN数据帧，通过传输协议功能的连接管

理能力来建立和关闭多包参数组的通信。管理帧由请求发送帧、准许发送帧、结束应答帧和放弃链接帧

组成。29位标识符的PF设置为0xEC，标识为链接管理帧。

请求发送帧格式见表C.2。

表C.2请求发送帧定义

数据域字节序号说明

1控制类型设置为16

2~3整个报文大小的字节数

4拆分包个数

5最大接收包数

6~8参数组编号

准许发送帧格式见表C.3。

表C.3准许发送帧定义

数据域字节序号说明

17

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1控制类型设置为17

2可发送的数据包数

3下一个要发送的数据包编号

4预留

5预留

6~8参数组编号

结束应答帧格式见表C.4。

表C.4结束应答帧格式定义

数据域字节序号说明

1控制类型设置为19

2~3接收到消息总长度

4拆分包个数

5最大接收包数

6~8参数组编号

放弃链接帧格式见表C.5。

表C.5放弃链接帧格式定义

数据域字节序号说明

1控制类型设置为255

2预留

3预留

4预留

5预留

6~8参数组编号

广播帧格式见表C.6。

表C.6广播帧格式定义

数据域字节序号说明

1控制类型设置为32

2~3整个报文大小的字节数

4全部数据包数

5预留

6~8参数组编号

C.1.3.2数据帧

29位标识符的PF设置为0xEB，标识为数据传输帧，数据帧格式见表C.7。

表C.7数据帧格式定义

数据域字节序号说明

1数据包编号

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2~7数据区

C.2应用要求

C.2.1业务数据通信应支持单帧传输和多帧传输。

C.2.2单帧传输不支持连接管理，直接发送不超过8字节的数据。

C.2.3多帧传输需要连接管理，数据帧数据包编号范围是1到255，即多帧最大发送255个数据帧。

C.2.4放弃链接帧错误码应包含表C.8定义。

表C.8放弃链接帧错误码定义

数据域字节序号说明

1已经存在一个或多个连接

2系统资源被占用

3出现传输超时

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附录D