Teilnehmermodus Protokoll Spezifikation v1.1 - BMS CAN LIN Kommunikation

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Überblick - BMS Kommunikationsprotokoll für Entwickler

Das Teilnehmermodus Protokoll ist ein standardisiertes BMS Kommunikationsprotokoll für die Kommunikation mit SaftkistePRO Batteriemanagementsystemen mit Unterstützung für CAN-Bus und LIN-Bus Schnittstellen. Die SaftkistePRO kann als passiver Teilnehmer in bestehende Bus-Netzwerke integriert werden und ihre Batteriedaten über das Protokoll an andere Systeme im Fahrzeug senden. Diese Funktion ermöglicht es, Ladezustand, Spannung, Strom und weitere wichtige Batterieparameter direkt an Bordcomputer, Anzeigegeräte oder andere Komponenten zu übertragen, ohne dass zusätzliche Verkabelung erforderlich ist. Diese technische Spezifikation definiert die Nachrichtenstruktur, Signaldefinitionen und Implementierungsanforderungen für Entwickler, die Teilnehmermodus-kompatible BMS-Geräte integrieren möchten.

Downloads

Protokoll-Dateien für Entwickler:

• 📄 CAN Database (.dbc) - Version 1.1
• 📄 LIN Description File (.ldf) - Version 1.1

Anschluss und Aktivierung

CAN

Die Pins für CAN-High und CAN-Low sind an den Pins 6 bzw. 16 der SaftkistePRO anzuschließen:

Aktivierung über App > “Netzwerk” > “CAN Teilnehmermodus” > “Hinzufügen”.

LIN

Der LIN-Bus ist an Pin 8 der SaftkistePRO anzuschließen:

Aktivierung über App > “Netzwerk” > “LIN Teilnehmermodus” > “Hinzufügen”.

BMS Protokoll Features - CAN und LIN Bus

• Dual-Bus-Unterstützung: CAN 2.0B und LIN 2.1
• Umfassende BMS-Daten: Batteriestatus, Zellspannungen, Schutzfunktionen und Diagnose
• Standardisiertes Nachrichtenformat: Konsistent über alle Teilnehmermodus-Geräte
• Echtzeit-Überwachung: Kritische Daten mit 100ms Aktualisierungsraten
• Fehlererkennung: Integrierte Fehlerberichterstattung und Schutzmechanismen

CAN LIN Nachrichten-Übersicht - BMS Datenstruktur

Nachricht	CAN ID	LIN ID	Länge	Update-Rate	Beschreibung
States	0x770	0x10	8 Bytes	100ms	Alle Boolean-Status-Flags
Parameters	0x771	0x11	4 Bytes	1000ms	Software-/Hardware-Versionen
Serial_Number_1	0x772	0x12	8 Bytes	5000ms	Geräte-Seriennummer (Teil 1)
Serial_Number_2	0x773	0x13	8 Bytes	5000ms	Geräte-Seriennummer (Teil 2)
General_Readings	0x774	0x14	8 Bytes	100ms	Spannung, Strom, Temperatur
Cell_Voltages	0x775	0x15	8 Bytes	100ms	Einzelne Zellspannungen
Capacity	0x776	0x16	7 Bytes	1000ms	SOC, SOH, Kapazitätsdaten
Cumulativ_Ah	0x777	0x17	8 Bytes	1000ms	Kumulierte Lade-/Entladung
Uptime	0x778	0x18	8 Bytes	10000ms	System-Laufzeitzähler
Time_To_Go	0x779	0x19	8 Bytes	1000ms	Geschätzte Restlaufzeit und Zeit bis Vollladung

Nachrichten-Definitionen

States (0x770 / 0x10)

Zweck: Konsolidierte Boolean-Status-Flags für alle BMS-Zustände, Schutzfunktionen und Fehler.

Bit-Layout:

Byte	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	Any_Fault_Active	Any_Protection_Active	Force_Off_Pin_State	User_Main_Switch_State	Is_Heating	Is_Balancing	Is_Discharging	Is_Charging
1	High_Current_Charge_Prot	High_Cell_Voltage_Prot	Low_Cell_Voltage_Prot	Pre_Warning_Charge_Shutdown	Pre_Warning_Discharge_Shutdown	Low_SoC	Allowed_To_Discharge	Allowed_To_Charge
2	Switch_Fault	Low_Temperature_Discharge_Prot	Low_Temperature_Charge_Prot	High_Temperature_Discharge_Prot	High_Temperature_Charge_Prot	High_Current_Discharge_Prot	High_Current_Charge_Prot	Reserviert
3	Critical_Alert	Switch_Forced_Off	Shunt_Delta_Fault	Voltage_Delta_Fault	Temperature_Fault	Voltage_Fault	Switch_Fault	Reserviert
4-7	Reserviert (0x00)

Signal-Definitionen:

• Is_Charging: Batterie wird aktiv geladen
• Is_Discharging: Batterie wird aktiv entladen
• Is_Balancing: Zellbalancing ist aktiv
• Is_Heating: Batterieheizung ist aktiv
• Any_Protection_Active: Beliebiger Schutzmechanismus ist ausgelöst
• Any_Fault_Active: Beliebige Fehlerbedingung liegt vor
• Critical_Alert: Kritischer Systemfehler erfordert sofortige Aufmerksamkeit

Parameters (0x771 / 0x11)

Zweck: Software- und Hardware-Versionsinformationen.

Byte-Layout:

Byte	Feld	Typ	Bereich
0	Software_Version_Major	8-bit unsigned	0-255
1	Software_Version_Minor	8-bit unsigned	0-255
2	Software_Version_Patch	8-bit unsigned	0-255
3	Hardware_Version	8-bit unsigned	0-255

Serial_Number_1 & Serial_Number_2 (0x772-0x773 / 0x12-0x13)

Zweck: 16-stellige ASCII-Seriennummer-Identifikation.

Format: ASCII-Zeichen, null-terminiert wenn kürzer als 16 Zeichen.

General_Readings (0x774 / 0x14)

Zweck: Primäre Batteriemessungen.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-3	Voltage	32-bit unsigned, little-endian	mV
4-5	Current	16-bit signed, little-endian	mA
6-7	Temperature	16-bit unsigned, little-endian	0,01°C

Berechnungen:

• Spannung: Rohwert * 1 mV
• Strom: Rohwert * 1 mA (negativ = Entladung, positiv = Ladung)
• Temperatur: Rohwert * 0,01°C

Cell_Voltages (0x775 / 0x15)

Zweck: Überwachung einzelner Zellspannungen.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-1	Cell1_Voltage	16-bit unsigned, little-endian	mV
2-3	Cell2_Voltage	16-bit unsigned, little-endian	mV
4-5	Cell3_Voltage	16-bit unsigned, little-endian	mV
6-7	Cell4_Voltage	16-bit unsigned, little-endian	mV

Capacity (0x776 / 0x16)

Zweck: Batteriekapazität und Zustandsinformationen.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-1	State_Of_Charge	16-bit unsigned, little-endian	0,01%
2-3	State_Of_Health	16-bit unsigned, little-endian	0,01%
4-5	Dischargeable_Capacity	16-bit unsigned, little-endian	0,1Ah
6	Nominal_Capacity	8-bit unsigned	2Ah

Berechnungen:

• SOC: Rohwert * 0,01% (Bereich: 0-100%)
• SOH: Rohwert * 0,01% (Bereich: 0-100%)
• Entladbare Kapazität: Rohwert * 0,1 Ah
• Nennkapazität: Rohwert * 2 Ah

Cumulativ_Ah (0x777 / 0x17)

Zweck: Lebensdauer-Energiezähler.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-3	Cumulativ_Discharged_Ah	32-bit unsigned, little-endian	Ah
4-7	Cumulativ_Charged_Ah	32-bit unsigned, little-endian	Ah

Uptime (0x778 / 0x18)

Zweck: System-Laufzeitverfolgung.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-3	Uptime	32-bit unsigned, little-endian	Sekunden
4-7	Reserviert	32-bit unsigned, little-endian	-

Time_To_Go (0x779 / 0x19)

Zweck: Geschätzte Restlaufzeit und Zeit bis Vollladung.

Byte-Layout:

Bytes	Feld	Typ	Einheit
0-3	Time_To_Go	32-bit unsigned, little-endian	Sekunden
4-7	Time_To_Full	32-bit unsigned, little-endian	Sekunden

Spezialwerte:

• Time_To_Go = 4294967295: Nicht anwendbar (z.B. bei Ladung)
• Time_To_Full = 4294967295: Nicht anwendbar (z.B. bei Entladung)

BMS Implementierungsanforderungen - CAN LIN Konfiguration

CAN-Bus-Konfiguration

• Protokoll: CAN 2.0B Standard Frame
• Baudrate: 500 kbps (empfohlen)
• Byte-Reihenfolge: Little Endian
• Knotenname: "Saftkiste"

LIN-Bus-Konfiguration

• Protokoll: LIN 2.1
• Baudrate: 19200 bps
• NAD: 0x01
• Produkt-ID: 0x1234, 0x5678

Timing-Anforderungen

• Kritische Nachrichten (States, General_Readings, Cell_Voltages): ≤ 100ms
• Status-Nachrichten (Capacity, Parameters): ≤ 1000ms
• Identifikations-Nachrichten (Serial Numbers, Uptime): ≤ 10000ms

Fehlerbehandlung

• Überwachung der Any_Fault_Active und Critical_Alert Flags
• Implementierung von Timeout-Erkennung für fehlende Nachrichten
• Validierung der Datenbereiche gemäß Signaldefinitionen

BMS Code-Beispiele - CAN LIN Implementierung

CAN-Nachrichten-Parsing (C)

typedef struct {
    uint8_t is_charging : 1;
    uint8_t is_discharging : 1;
    uint8_t is_balancing : 1;
    uint8_t is_heating : 1;
    uint8_t user_main_switch : 1;
    uint8_t force_off_pin : 1;
    uint8_t any_protection : 1;
    uint8_t any_fault : 1;
} states_byte0_t;

void parse_states_message(uint8_t* data) {
    states_byte0_t* states = (states_byte0_t*)&data[0];

    if (states->any_fault) {
        // Fehlerbedingung behandeln
    }
    if (states->any_protection) {
        // Schutzfunktion behandeln
    }
}

void parse_general_readings(uint8_t* data) {
    uint32_t spannung_mv = *(uint32_t*)&data[0];
    int16_t strom_ma = *(int16_t*)&data[4];
    uint16_t temp_raw = *(uint16_t*)&data[6];

    float temperatur_c = temp_raw * 0.5f;

    printf("Spannung: %u mV, Strom: %d mA, Temp: %.1f°C\n",
           spannung_mv, strom_ma, temperatur_c);
}

LIN-Schedule-Implementierung

// LIN Schedule-Tabelle
lin_frame_t schedule[] = {
    {0x10, 10},   // States - 10ms
    {0x14, 10},   // General_Readings - 10ms
    {0x15, 10},   // Cell_Voltages - 10ms
    {0x16, 100},  // Capacity - 100ms
    {0x11, 1000}, // Parameters - 1000ms
};

Konformitätstests

Nachrichten-Validierung

1. Überprüfung, dass alle Nachrichten-IDs übertragen werden
2. Prüfung der Timing-Anforderungen
3. Validierung der Datenbereiche und Skalierung
4. Test der Fehler-Flag-Funktionalität

Integrations-Checkliste

• CAN/LIN-Bus-Konfiguration korrekt
• Nachrichten-Parsing implementiert
• Fehlerbehandlung aktiv
• Timing-Anforderungen verifiziert
• Datenvalidierung implementiert

Versions-Historie

Version	Datum	Änderungen
1.1	28.11.2025	Entfernung des Signals "Uptime_Since_Last_Reset". Stattdessen bleibt diese Adresse frei. Hinzufügung von Time_To_Full bei CAN-ID 0x779 bzw. LIN-ID 0x19 Fehlerbehebung bei Time_To_Go Berechnung
1.0	01.11.2025	Erstveröffentlichung

Kontakt: Für technischen Support und Protokoll-Updates wenden Sie sich an das Entwicklungsteam.