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TCIAPS 0009-2021 储能变流器与电池管理系统通信协议 第2部分：Modbus 通信协议.pdf简介：

TCIAPS 0009-2021 是一种关于储能变流器与电池管理系统（BMS）通信的协议标准，它具体规定了两个系统之间通过Modbus通信协议进行数据交换的方式。Modbus是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，主要用于设备间的通信，如PLC（可编程逻辑控制器）和远程I/O设备等。

在这个标准的第二部分中，会详细介绍以下内容：

1. 协议概述：解释Modbus协议的基本原理，包括如何组织数据，如何发送请求和响应，以及错误处理机制。

2. Modbus TCP/IP实现：描述如何在TCIAPS中将Modbus协议与TCP/IP（传输控制协议/因特网协议）结合，以实现远程通信。

3. 数据帧格式：定义Modbus TCP/IP数据帧的格式，包括起始符、功能码、寄存器地址、寄存器值等组成部分。

*. 通信命令：详述Modbus请求的几种常见类型，如读取输入寄存器、读取 Holding寄存器、写入单个寄存器、写入多个寄存器等。

5. 错误处理：规定了在通信过程中可能出现的错误及相应的处理方法。

*. 安全性：可能涉及的数据加密、认证和授权等安全措施。

7. 示例和案例：提供实际应用中的通信示例，帮助用户理解如何在TCIAPS中使用Modbus进行变流器和BMS的交互。

请注意，具体的协议内容可能会根据标准版本有所不同，建议查阅最新的TCIAPS 0009-2021标准全文以获得最准确的信息。

TCIAPS 0009-2021 储能变流器与电池管理系统通信协议 第2部分：Modbus 通信协议.pdf部分内容预览：

2021 年 1 月 12日发布

2021年2月1日实施

中国化学与物理电源行业协会发布

范围. 规范性引用文件. 术语和定义. Y 通讯物理层. 数据链路层. * 应用层DZ／T 0300-2017标准下载， 充放电总体过程. 安全策略. 9 通讯方式 10 信息地址 附录A（规范性附录）ModbusRTU指令

本标准由中国化学与物理电源行业协会提出并归口。 本标准负责牵头单位：科华恒盛股份有限公司、国网浙江综合能源服务有限公司 本标准负责起草单位：平高集团储能科技有限公司、浙江华云信息科技有限公司、南网 综合能源股份有限公司、国网浙江电动汽车服务有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、 上海派能能源科技股份有限公司、上海电气国轩新能源科技有限公司、广州智光储能科技有 限公司、深圳市盛弘电气股份有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、银隆新能源股份有 限公司、蜂巢能源科技有限公司、理士国际技术有限公司、深圳库博能源科技有限公司、浙 工德升新能源科技有限公司、西安新艾电气技术有限公司、深圳迈格瑞能技术有限公司、成 都特隆美储能技术有限公司、锦浪科技股份有限公司、深圳市永联科技股份有限公司、西安 精石电气科技有限公司、易事特集团股份有限公司、江苏固德威电源科技股份有限公司、双 力（宁波）电池有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、阳 光电源股份有限公司、深圳天邦达科技有限公司、深圳市欣旺达综合能源服务有限公司、通 标标准技术服务有限公司、中认英泰检测技术有限公司、福建星云电子股份有限公司、江西 星盈科技有限公司、湖南工业大学、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会等。 本标准主要起草人：林金水、曾春保、贾成杰、吴心弘、阮鹏、朱伟林、严广龙、王炳炯 耿、董栋、李达、郑海兴、陈枫、吕建、栾捷、陈威、邹慧兴、孙华、吴胜兵、任远航、李 现春、刘克勤、主君生、陈刚、郭子健、祝凌云、倪同、黄慧金、杜毅、陈凡印、杨惠坤、 周刚、张涛、方刚、仇成丰、张光青、李旭、李华栋、胡龙文、张亮、宿斌、蒋应龙、陈见 超、卜相楠、朱永祥、黎朝晖、刘勇、周晓晴。

PCS与BMS通过RS*85连接，采用ModbusRTU传输模式。 RS*85通用的2线拓扑结构示意图如图1所示。

波特率：9*00/19200/38*00（优选9*00） 起始位：1位 数据位：8位 校验位：无校验 停止位：1位

图1RS*85通用的2线拓扑结构

Modbus协议规定了一个基础的协议数据单元（ProtocolDataUnit，PDU），该数据单元 与基础的通信层无关。针对不同的总线结构，Modbus协议在PDU的基础上添加特定的附加 或构成应用数据单元ADU（即ApplicationDataUnit）。通过使用ADU单元，系统数据能够 正确地进行传输。通用的Modbus帧结构如图2所示。

图2通用的Modbus侦结构

RTU模式：当系统选择ModbusRTU模式进行通信时，两个*位的十六进制字符组成 一个8位的字节。每个字节包括1个起始位，8个数据位，无校验位，1个停止位。其中默

认校验模式为无校验。RTU模式下的数据顿结构如表1所示

表1ModbusRTU数据顿结构

采用一问一答的方式来发送数据。

充放电总体控制过程如下： a）PCS与BMS物理连接完成并完成低压辅助上电； * PCS和BMS通讯成功、无故障的条件下，设定限制指令，充放电功率，接收报文 时间等充放电参数： 按照设定的参数运行，如PCS未在规定时间内收到正确报文，即判定为超时，PCS 启动保护功能，并显示“BMS通讯故障”。否则系统进行正常充放电。 充放电总体过程如图3所示

图3充放电总体过程示意图

PCS和BMS的安全防护应设计为三级保护，保护等级具体要求为： 第一级，通过BMS上传至PCS的限制指令（充放电电压电流、禁充/禁放）来控制PC: 动作，对系统进行保护； 第二级，BMS通过故障位或干接点来指令PCS进行保护动作： 通信正常情况下，电池故障发生时，BMS通过故障位指令PCS进行保护动作：通信失 效时，BMS通过干接点指令PCS进行保护动作。其中干接点信号默认常闭，当电池组有故 章，BMS通过断开干接点信号通知PCS动作；当故障消失时，BMS应能恢复干接点信号。 第三级，当前两级防护都失效时，BMS可通过指令控制关断电池主电路

本协议适用于主从工作方式的通信，主机（PCS）循环向从机（BMS）要求数据，从机 接收请求指令，并应答相应数据。 当从机收到主机的指令时，从机根据主机的功能代码的命令要求执行相关操作。功能码 是在ModbusRTU协议中已经定义了常用指令代码的功能，如表2所示。

读取的寄存器地址及其相关数据定义见表3

表3读寄存器地址及其数据

表3读寄存器地址及其数据（续）

注：PCS读取BMS信息的周期为0.2s.

表*BMS状态字位定义

10.2写单个保持寄存器

10.2写单个保持寄存器

表5写单个保持寄存器及其数据

设从机地址为0x01，要查询BMS状态字。 主机下发的信息顿： 010* 010000027037 //01:地址，0*:功能码，0100：从0x0100开始查询数据，0002： 共查询共2个寄存器，7037为CRC校验码。 从机返回的信息帧： 01 0* 0* 1F *0 00 ** FC *F //01地址，0*:功能码， 0*:返回*字节.1F*0:电池电压

800.0V，00**:电池组电流10.0A，FC*F为CRC校验码。

A.1读输入寄存器（功能码：0x0*）

主机指令（1*进制），如表A.1所示：

从机回复（1*进制）铁路工程软土地基路堤的设计与施工，如表A.2所示：

注：读一个或多个寄存器通过寄存器数量来区分，寄存器数量为1则为一个寄存器，大于1则为多个寄存 器。寄存器1对应起始地址。

注：读一个或多个寄存器通过寄存器数量来区分，寄存器数量为1则为一个寄存器，大于1则为多 器。寄存器1对应起始地址。

A.2写单个保持寄存器（功能码：0x0*）

主机指令（1*进制），如表A.3所示

从机回复（1*进制），如表A.*所示：

A.3错误信息及数据的处理

从机回复（1*进制）《低温低浊水给水处理设计规程 CECS110：2000》，如表A.5所示

BMS模块检测到除了CRC码出错以外的错误时，必须向主机回送信息，功能码的最高位 置为1，即在主机发送的功能码的基础上加128。BMS通讯模块响应回送的错误码： 01非法的功能码 02非法的数据地址 03非法的数据值 0*服务故障