商用乘用车纯电动车低压BMS线束CAN总线基础

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CAN总线基础知识介绍

CAN总线基础知识介绍

什么是CAN ?CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。

最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息,形成汽车电子控制网络。

比如:发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中,均嵌入CAN控制装置。

一个由CAN 总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无数个节点。

实际应用中,节点数目受网络硬件的电气特性所限制。

例如,当使用Philips P82C250作为CAN收发器时,同一网络中允许挂接110个节点。

CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率,这使实时控制变得非常容易。

另外,硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

CAN 是怎样发展起来的?CAN最初出现在80年代末的汽车工业中,由德国Bosch公司最先提出。

当时,由于消费者对于汽车功能的要求越来越多,而这些功能的实现大多是基于电子操作的,这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂,同时意味着需要更多的连接信号线。

提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。

于是,他们设计了一个单一的网络总线,所有的外围器件可以被挂接在该总线上。

1993年,CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。

当信号传输距离达到10Km时,CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。

由于CAN总线具有很高的实时性能,因此,CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN 是怎样工作的?CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。

CAN层的定义与开放系统互连模型(OSI)一致。

每一层与另一设备上相同的那一层通讯。

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议详情

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议详情

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议详情随着环保意识的增强和电动车市场的迅速发展,纯电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)作为零排放、零尾气的新能源汽车正逐渐受到人们的关注和青睐。

在纯电动车的电池管理系统(Battery Management System,BMS)中,与整车系统之间的通信协议变得尤为重要。

本文将详细介绍纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议的相关内容。

一、纯电动车BMS与整车系统的关系纯电动车的BMS作为一套独立的系统,主要用于监测和管理电池组的状态、实时数据采集、故障诊断以及能量管理等功能。

而整车系统则负责电动车的整体控制,包括电机控制、车速控制、动力分配等。

BMS与整车系统之间的通信,可以实现BMS对整车系统的控制和监控,保证电池组和整车系统的协调运行,提高电动车的安全性和性能。

二、CAN通信协议的基本原理控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)是一种广泛应用于汽车、工业自动化等领域的通信协议。

CAN总线采用串行通信方式,具有高可靠性、抗干扰能力强的特点,在电动车领域得到了广泛应用。

CAN协议定义了通信的物理层、数据链路层和应用层,保证了数据的可靠传输和节点间的高效通信。

三、CAN通信协议在纯电动车BMS与整车系统中的应用1. 数据交互:CAN通信协议在BMS和整车系统之间实现了数据的双向交互。

BMS可以向整车系统提供电池组的相关信息,如电池电压、电流、温度等。

同时,整车系统也可以向BMS发送指令,如充电指令、功率调节指令等。

2. 故障诊断:CAN通信协议可以实现对电池组和整车系统的故障诊断。

当BMS检测到电池组或整车系统存在异常情况时,会通过CAN总线将故障码发送给整车系统,从而实现故障的定位和诊断。

3. 控制策略:CAN通信协议可以实现BMS对整车系统的控制。

例如,BMS可以根据电池组的状态和整车系统的需求,发送合适的控制策略给整车系统,如调节电机的输出功率、控制充放电速度等。

CAN总线原理与应用基础

CAN总线原理与应用基础

CAN总线原理与应用基础CAN(Controller Area Network)总线是一种高可靠性、高性能、实时性强的通信总线,广泛应用于汽车电子、工业控制、机器人等领域。

本文将从CAN总线的基本原理、应用领域以及优势等方面进行详细介绍。

一、CAN总线的基本原理CAN总线是一种串行通信总线,采用非归零码 NRZ(Non-Return-to-Zero)的编码方式。

它由两根线组成,分别是CAN-H(CAN高)和CAN-L (CAN低)。

CAN总线采用差分传输方式,即CAN-H和CAN-L之间的电压差代表了数据的值。

CAN总线的通信速率可以达到1Mbps,具有很高的传输效率。

CAN总线采用了CSMA/CD(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection)的冲突检测机制,保证了多个节点同时发送数据时不会产生冲突。

当一个节点要发送数据时,首先会监听总线上的电平,如果检测到总线上没有数据传输,则将数据发送出去。

如果多个节点同时发送数据,会发生冲突,此时节点会停止发送数据,并等待一个随机时间后再次发送,以避免冲突。

CAN总线还具有差错检测和纠正的功能。

每个CAN帧都附带有一个CRC(Cyclic Redundancy Check)校验码,接收节点会对接收到的数据进行校验,如果校验失败,则会发送错误帧。

此外,CAN总线还支持错误传播,即如果一个节点发送了错误的数据,其他节点会通过错误帧检测到错误,并进行相应的处理。

二、CAN总线的应用领域1.汽车电子:CAN总线最早应用于汽车电子领域,用于连接汽车内部的各个电子控制单元(ECU),如发动机控制单元、仪表盘、防抱死制动系统等。

CAN总线可以实现这些控制单元之间的数据交换和协调,提高汽车的性能和安全性。

2.工业控制:在工业控制领域,CAN总线被广泛应用于PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等设备之间的通信。

CAN总线可以实现实时的数据传输和控制,提高工业自动化系统的可靠性和性能。

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议

文件类型:技术类密级:保密正宇纯电动车电池管理系统与整车系统CAN通信协议(GX-ZY-CAN-V1.00)版本记录版本制作者日期说明V1.00 用于永康正宇纯电动车系统姓名日期签名拟定审查核准1 范围本标准规定了电动汽车电池管理系统(Battery Management System ,以下简称BMS)与电机控制器(Vehicle Control Unit ,简称VCU)、智能充电机(Intelligent Charger Unit ,简称ICU)之间的通信协议。

本标准适用于电动汽车电池管理系统与整车系统和充电系统的数据交换。

本标准的CAN 标识符为29位,通信波特率为250kbps 。

本标准数据传输采用低位先发送的格式。

本标准应用于正宇纯电动轿车电池管理系统。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的版本适用于本文件。

凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

ISO 11898-1:2006 道路车辆 控制器局域网络 第1部分:数据链路层和物理信令(Road Vehicles – Controller Area Network (CAN) Part 1:Data Link Layer and Physical Signalling). SAE J1939-11:2006 商用车控制系统局域网络(CAN)通信协议 第11部分:物理层,250Kbps ,屏蔽双绞线(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 11:Physical Layer,250Kbps,Twisted shielded Pair). SAE J1939-21:2006商用车控制系统局域网络(CAN )通信协议 第21部分:数据链路层(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 21:Data Link Layer).3 网络拓扑结构说明电动汽车网络采用CAN 互连结构如下所示,CAN1总线为电池管理系统与电机控制器之间的数据通信总线,CAN2总线为电池管理系统与充电机之间的数据通信总线。

can线基础知识讲解

can线基础知识讲解

CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线?CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,最初由德国公司Bosch 开发。

CAN总线主要用于车辆内部的通信系统,但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。

CAN线是CAN总线的物理连接线路,负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。

2. CAN线的特点•高可靠性:CAN线采用差分信号传输,抗干扰能力强,即使在噪音干扰较大的环境下,数据传输也可靠。

•实时性强:CAN线采用事件驱动的通信方式,具有较低的延迟,适用于要求实时性的应用场景。

•多路复用:CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信,节约了线路资源。

•灵活性:CAN总线可以动态连接和断开设备,方便系统调试和维护。

3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质,数据传输采用差分信号方式,即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。

CAN_H线上的电压高表示逻辑1,CAN_L线上的电压高表示逻辑0,通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。

CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成,通信速率可根据需求配置。

CAN线具有发送器和接收器,通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。

4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。

在汽车电子控制系统中,CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备,实现数据的快速传输和实时控制。

在工业控制系统中,CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备,实现设备之间的数据交换和协同工作。

CAN线也被广泛应用于航空航天领域,连接了航空电子设备、飞行控制系统等,确保了系统的可靠性和实时性。

5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展,CAN线也在不断演进。

未来CAN线将更加智能化、高速化,支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议

文件类型:技术类密级:保密正宇纯电动车电池管理系统与整车系统CAN通信协议(GX-ZY-CAN-V1.00)版本记录版本制作者日期说明V1.00 用于永康正宇纯电动车系统姓名日期签名拟定审查核准1 范围本标准规定了电动汽车电池管理系统(Battery Management System ,以下简称BMS)与电机控制器(Vehicle Control Unit ,简称VCU)、智能充电机(Intelligent Charger Unit ,简称ICU)之间的通信协议。

本标准适用于电动汽车电池管理系统与整车系统和充电系统的数据交换。

本标准的CAN 标识符为29位,通信波特率为250kbps 。

本标准数据传输采用低位先发送的格式。

本标准应用于正宇纯电动轿车电池管理系统。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的版本适用于本文件。

凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

ISO 11898-1:2006 道路车辆 控制器局域网络 第1部分:数据链路层和物理信令(Road Vehicles – Controller Area Network (CAN) Part 1:Data Link Layer and Physical Signalling). SAE J1939-11:2006 商用车控制系统局域网络(CAN)通信协议 第11部分:物理层,250Kbps ,屏蔽双绞线(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 11:Physical Layer,250Kbps,Twisted shielded Pair). SAE J1939-21:2006商用车控制系统局域网络(CAN )通信协议 第21部分:数据链路层(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 21:Data Link Layer).3 网络拓扑结构说明电动汽车网络采用CAN 互连结构如下所示,CAN1总线为电池管理系统与电机控制器之间的数据通信总线,CAN2总线为电池管理系统与充电机之间的数据通信总线。

纯电动乘用车CAN总线通讯协议v0

纯电动乘用车CAN总线通讯协议v0

0x02—电机转速输出请求 0x03——电机空转请求 0x10——AMT换挡请求 (2)VCU响应AMT报文 附表:Bytel定义 AMT请求反应字 x。——拒绝AMT请求 0x01——接受人乂丁请求 0x02——延迟接收AMT请求 0x10——当前换挡禁止 其余——无效 (3)AMT工作状态报文 附表:Bytel定义 AMT当前工作状态
三、纯电动乘用车ECU节点定义
、CAN报文说明
4.1电机限制器报文
⑴电机限制器报文1
限制器状态:
电机限制器故障代码:
要田4俗即值WVYJK片非水苴山YVYV伟田-I-癖制新伯先去
(2)电机限0
8
数据
⑶人机发送Y3报文
电机及限制器状态〔1表示有效,。表示无效〕
42电池治理系统〔BMS〕通讯报文
BMS报文1 数据 Word精品文档,可编辑,欢送下载 故障报警1: 故障报警2: 故障报警3: BMS状态: VCU通讯报文 (I)Y3发送电机限制报文1 电机工作模式指令(1表示有效或正常,。表示无效或故障〕 注: 1)对直流电压限制值,驱开工况下为最低工作电压限制值,制开工况下为最高制动电压限制值. 2)对直流电流限制值,驱开工况下为最大输出电流限制值,制开工况下为最大回馈电流限制值. (2)VCU发送BMS报文2
纯电动乘用车CAN总线通讯协议v0
纯电动乘用车CAN总线通讯协议
(V1.0)
李冬明
日期:2021.11.21.
靛7 _
日期:

广东陆地方舟新能源汽车电驱动系统
2021年11月
版本历史
一、通讯协议说明
1、CAN通讯协议符合」1939;
2、波特率:250K;
3、CAN据长度:8Bytes;

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议书范本

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议书范本

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议书范本【注意:以下协议书范本仅为演示用途,实际情况可根据具体需求进行相应调整】一、引言本协议书旨在规范纯电动车电池管理系统(BMS)与整车系统之间的通信协议,确保两个系统之间的数据交换和信息传输的稳定和准确。

该通信协议基于控制器局域网(Controller Area Network,CAN)技术,并遵循相关国际标准。

本协议书适用于车辆制造商、BMS供应商以及相关技术人员。

二、通信协议规范1. CAN通信协议a. CAN通信速率:根据实际车辆需求确定,一般为250kbps或500kbps。

b. CAN物理层:遵循ISO 11898标准。

c. CAN帧格式:使用标准CAN 2.0A或CAN 2.0B帧格式。

d. CAN标识符:根据车辆厂商约定进行分配。

e. BMS节点:BMS设备在CAN总线上作为一个节点存在,使用独立的CAN标识符进行通信。

2. 数据格式a. 数据长度:BMS与整车系统之间交换的数据长度为8字节,每个字节包含8位。

b. 数据格式:BMS与整车系统采用统一的数据格式,包括数据类型、数据单位等信息。

具体格式由车辆制造商和BMS供应商协商确定。

3. 数据交互a. 数据采集:BMS负责采集电池相关参数,如电压、温度、电流等。

b. 数据传输:BMS将采集到的数据通过CAN总线传输给整车系统。

c. 故障诊断:整车系统可向BMS发送命令以获取电池状态、报警信息等。

d. 数据解析:整车系统根据协议定义解析接收到的数据,以确保准确读取和使用。

4. 错误处理a. 数据校验:BMS和整车系统使用CRC校验确保数据传输的准确性。

b. 异常处理:BMS和整车系统应具备异常处理机制,对通信错误和故障进行处理和报警。

5. 通信安全性a. 数据加密:可根据实际需求采用加密技术,确保通信数据的安全性。

b. 认证授权:BMS与整车系统之间的通信可采用认证和授权机制,确保只有合法的系统才能进行通信。

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显性电平隐性电平
总线支持的最大节点数目


总线支持的最大节点数目
由上表可以看出,常用的两款CAN驱动芯片 支持的总线节点数目都可以满足整车CAN节点需 求,这不是问题。




总线长度的思考
影响总线长度的主要因素:
(1)CAN总线通信的应答机制,即成功接收到一帧报文的节点必须在 应答场的”应答间隙“期间发送一位“显性位”表示成功接收到一帧数据
如:通信速率为250Kbit/s,传送一个bit所需时间为:1/250×1000 = 4μ 那么,该信号在总线上的延时时间必须小于(2μ?)才能保证发送节点成 功的在应答间隙期间接收到该“显性电平”。

任何一根导线都可以简化为左图所示 的电路模型,可以看到,其中既有电感又 有电容,因此,电流在其中传输并不是光 速,而是需要一定的时间。

对于双绞线而言,信号在其中的传播 延时时间约为,5ns/m(典型值)。

当通 信速率达到1Mbit/s时,40m的总线长度, 延时时间就达到200ns,而允许延时时间 为600ns左右,还是不能不考虑的! 注意后面同步的概念


总线长度的思考
由上面的分析可知: 总线通信速率越高,通信距离越短,对物理传输线的要求就越高,在双绞 线、屏蔽线还是其他的传输线选择上,通信速率是一个很关键的参数。

影响总线长度的其他因素: (1)信号在节点ECU内部的延时时间 (2)振荡器的容差(各个节点ECU内部晶振频率的差别) 这些因素加起来就形成了CAN总线通信中总的信号延时。




CAN总线的硬件抗干扰(1)
共模电感作用:共模电压有较大的感 抗,差模电压感抗为零,相当于电感滤波。

对共模电流有较大的阻碍作用。




CAN总线的硬件抗干扰(2)
1 终端电阻
终 端 电 阻120欧姆 并非固定不 变,这跟使 用的导线有 关!


ISO11898的推荐值


何为CAN控制器?
CAN控制器主要实现了两部分的功能,1:数据链路层 的全部功能;2:物理层的位定时功能 也就是BOSCH CAN 2.0A/B中规定的部分


总线长度的限制——位定时、同步
CAN总线控制器按照时间片的概念将每一个bit的时间划分成了n个时间片。

这样做的目的就是为了实现CAN总线的同步、保证不同节点间时间的一致性。

如:晶振和CAN CLOCK 频率均为4MHz,那么每 一个时间片最小时间就 为 0.25 μs,通信波特率 为250Kbit/s,那么每一 个 bit 的时间就为 4 μs, 因此,每一个 bit 的总的 时间片数目就为 16 。

当 然可以进一步提高晶振 频率,使得每一个 bit 被 划分的更加细致。

CAN2.0A/B将每一个bit的时间划分成了4段,同步段、传 输段、相位段1和相位段2,每一段占用一定的时间片


同步的概念
T 采样点
假设两个节点的时间完全一致(即晶振完全相同,没有误 差),信号经过T延时后到达节点B,此时节点B就以当前时 刻为基准进行位定时,因为二者的时钟完全一致,因此,节 点B的采样不会出现任何问题,即节点B总是能采样到A节点 发出的总线电平。

硬同步只发送在一个帧的起始。




控制场:包括两位保留位(必须为0),和数据长度位(DLC0~DLC3)
SPN:故障的参数号,通过SPN查找故障码表,用来确定具体的故障类型。

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