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BMS 电池管理系统技术探析—协议篇 

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BMS 电池管理系统技术探析协议篇 

一、引子 

09 年妙益电子开始介入新能源汽车领域,初期角色就是为新能源车辆做车身控制、

配总线仪表。新能源车辆的车身控制与传统车辆的车身控制大同小异,但仪表显示内容

有了较大的变化。新能源车辆的总线仪表除要显示传统的车辆信息外,多了 BMS 电池管
理信息和以电机驱动为主的车辆控制器(VCU)信息。总线仪表显示的信息都是通过总线
来的,因而接触了各种各样的 CAN 通信协议,我们一直尝试在同一个仪表平台上能融合
众家协议,虽然做到了,但也只能满足已知的、打过交道的 BMS 厂家的需求。因为各家
协议都不相同,付出的努力可想而知。所以一直期待着有关部门能整合相关协议,出一
个行业标准,把协议统一起来,这样新能源车辆内各子系统间交换信息就简单了。要做

到这一点,应当不难,大家都来尽份力,为推动新能源汽车的健康发展、为振兴中国汽
车电子发展作点实事。今天妙益先在这里先抛砖引玉,探讨协议的规则。欢迎业内同仁

各抒己见,早日达成统一协议的目标。 

二、J1939 基础 

上面说了,各家的BMS协议虽然不同,但都不约而同地宣称是 J1939 协议。显然,

选择 J1939 为大家普遍接受,所以我们在这里也是旗帜鲜明地支持以 J1939 相关规范来构
建BMS的通信协议。但是,根据我们近10年应用 J1939 的经验看,这些协议和 J1939
大多是形似而神不似。所以,这里花一点篇幅介绍 J1939 基础。 

说到J1939,介绍它的资料有几箩筐,我这里就不去详细介绍它了,挑重点说吧。

我们知道,J1939 仅仅是一种网络通信协议而已,是应用于汽车上的、各电器间相互通信
的一种串行通信协议,其制定者是SAE(美国汽车工程师协会)。既然是网络通信协
议,都脱不了网络通信协议的主要架构特征,也就是网络通信协议的7层模型――物理

层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。对于大多数非通信专业
的应用人士而言,关注的重点是物理层、数据链路层、应用层。这三层实际上决定了对

产品设计者三方面的基本约束――硬件特征、数据打包、实际数据的定义及传输。 

1.物理层 

物理层主要规定了通信网络的拓扑结构、信号传输介质、信号特征等硬件方面的内

容。J1939 网络拓扑类似于我们常见的办公室以太网结构。J1939 的通信介质就是电线,
由于采用差分传输,所以是2根线,分别称作 CAN_H 和 CAN_L,可以是普通的双绞线,
也可以是带屏蔽的双绞线――为了获得更好的电磁兼容特性,在 CAN_H 和 CAN_L 的端点
各有一 120 欧的终端电阻。J1939 的信号主要特征是:当有数据传输时,CAN_H 和 CAN_L
的压差在 2V左右。无传输时,CAN_H 和 CAN_L 的压差为0V。