充电电源？？？镃AN总线网络

一、 CAN总线简介

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，，，，，是由德国BOSCH公司开发，，，，，并最终成为国际标准（ISO 11898），，，，，是国际上应用最普遍的现场总线之一。。。CAN总线属于串行通讯协议，，，，，支持高清静品级的漫衍式实时控制场合，，，，，主要应用于汽车、航天、电子等领域，，，，，具有高可靠性、实时性及无邪度高的特征。。。

二、充电系统网络链路

充电系统的监控网络链路有：监控中心-监控终端-充电机（或电池治理系统（BMS）、电动汽车等），，，，，如图1所示。。。监控终端作为前言，，，，，实现了监控中心与充电机及电动汽车的通讯链路的建设。。。监控终端通过CAN网络与充电机、BMS及电动汽车等相互通讯，，，，，收罗相枢纽点的数据信息并存储，，，，，并将相关信息反响给充电机。。。充电机凭证相关信息从而实现电动汽车电池的智能充电。。。终端与监控中心之间是通过GPRS毗连通讯，，，，，终端将充电机、电池、电动汽车等相关数据传回监控中心，，，，，监控中心实现对充电机的远程控制和实时监控功效，，，，，纪录充电机的运行及故障情形。。。车主可以由监控中心盘问相识目今空闲的充电机位置，，，，，实现资源充分使用。。。

图1 充电系统监控网络链路图

直流电源？？？樽魑涞缁“心脏”，，，，，其通过吸收BMS下发的通讯指令实现电路控制、转换，，，，，为汽车电池提供稳固的能量输出。。。充电机装备由多台直流电源？？？椴⒘保，，，，多台电源？？？橥ㄑ毒铱吭贑AN总线网络上，，，，，其布线方法主要由手拉手型、T型分支毗连和等长星型毗连。。。

1、手拉手总线网络

在充电桩体内部充电电源通讯线缆由于分支保存一定的长度，，，，，以及分支长度的积累会造成总线上阻抗不一连，，，，，继而爆发信号反射的征象，，，，，以是最常用的是手拉手毗连方法。。。如图 2所示，，，，，为了包管通讯的可靠性，，，，，起始端和最后的节点都需要加120Ω的终端电阻，，，，，不可只接一端或两头均不接。。。

图2 多电源？？？镃AN总线手拉手型接线示意图

2、T型总线网络

在某些工业现场和轨道机车，，，，，由于整体线缆很是多，，，，，为利便维护需要使用接线排（也称之为T型总线网络），，，，，以是这种CAN总线上的多个电源？？？橥ㄑ督诘惴种Р豢勺柚梗，，，，如图3所示，，，，，但这个分支长度在最高波特率1M时最好小于30cm。。。

图3 多电源？？？镃AN总线T型接线示意图

3、星型总线网络

图 4为多电源？？？镃AN总线等长星型接法，，，，，通过适当调解每个电源？？？榻诘愕闹斩说缱杓纯墒迪肿橥，，，，其中R=N×60Ω（N为分支数目，，，，，R为每个分支的终端电阻），，，，，注重每个节点必需加终端电阻，，，，，不可在星型网络的中心加任何电阻。。。而在现实应用中许多场合无法做到等长星型毗连，，，，，这时需要使用CAN集线器来举行分支，，，，，如图5所示，，，，，但这无疑又增添了装备本钱。。。

图4多电源？？？镃AN总线等长星型接法

图5 使用集线器举行星型CAN分支接线示意图

三、 CAN信号传输及信号状态

发送历程： CAN控制器将CPU传来的信号转换为逻辑电平。。。CAN发射器吸收逻辑电平之后，，，，，再将其转换为差分电平输出到CAN总线上。。。

吸收历程： CAN吸收器将CAN_H 和 CAN_L 线上传来的差分电平转换为逻辑电平输出到CAN控制器，，，，，CAN控制器再把该逻辑电平转化为响应的信号发送到CPU上。。。

图6 CAN信号传输路径示意图

CAN总线接纳不归零码位填充手艺，，，，，即CAN总线上的信号有两种差别的信号状态，，，，，划分是显性的(逻辑0)和隐形(逻辑1)，，，，，信号每一次传输完后不需要返回到逻辑0(显性)的电平。。。之以是把显性电平界说为逻辑0，，，，，是由于CAN收发器芯片在收到显性电平时，，，，，芯片会在Rx脚输出低电平，，，，，即逻辑0，，，，，这样就实现了CAN差分电平与TTL电平的转换。。。

CAN信号在静止状态时，，，，，这两条导线上有预先设定值，，，，，这个值约莫为2.5V。。。在显性状态时，，，，，CAN_H线上的电压值会升高1V，，，，，而CAN_L线上的电压值会降低同样值1V。。。于是在CAN驱动数据总线上，，，，，CAN_H线就处于激活状态，，，，，其电压不低于3.5V，，，，，而CAN_L线上的电压值最多可降至1.5V。。。因此在隐性状态时，，，，，CAN_H线与CAN_L线上的电压差为0V，，，，，而在显性状态时，，，，，CAN_H线与CAN_L线上的电压差不低于2V。。。

图7 CAN信号状态

四、 BMS与充电？？？樾畔⒔换

BMS凭证目今车辆充电治理战略向充电？？？橥扑统涞缯铰裕，，，，主要包括预充电，，，，，恒流充电和恒压充电三个阶段。。。这三阶段中，，，，，若监测电池异常故障或电池能量充满，，，，，BMS则连忙发出阻止充电下令。。。待充电？？？榇τ谧柚棺刺螅，，，，BMS则由阻止充电下令改为发送握手下令。。。充电？？？槲盏接杏弥噶钍保，，，，执行响应的充电参数响应，，，，，同时回复响应的有用报文。。。充电历程中，，，，，若充电？？？樵谝蛔际奔淠谖词盏嚼醋訠MS的有用报文时，，，，，充电？？？橛稍诵凶刺刺，，，，直至吸收到总线有用报文后恢复充电状态。。。另若是充电历程中充电？？？榧觳獾饺魏瓮獠抗收鲜保ㄈ绲缤缪挂斐＃，，，，充电？？？榻胪；；；；；；；；つＪ剑，，，，上报故障状态信息，，，，，待外部故障消逝后再凭证BMS指令执行充电行动。。。

五、 CAN数据帧报文名堂

CAN手艺规范（Version2.0）包括2.0A和2.0B两个版本。。。2.0A版本协议为11位标识符（标准。。。，，，，2.0B版本在兼容11位ID标识符的同时，，，，，向上扩展到29位ID标识符。。。图8给出了CAN2.0A和CAN2.0B扩展帧数据名堂。。？？？梢钥闯觯，，，，其均由起始域、仲裁域、控制域、数据域和校验域组成。。。其中，，，，，标识符位于仲裁场中，，，，，报文吸收节点通过标识符举行报文滤波，，，，，数据域的长度为 0~8 个字节，，，，，这种短帧结构使得CANBUS实时性很高，，，，，特殊适合汽车工业和工业控制应用。。。

图8 CAN2.0A和CAN2.0B报文名堂

1、起始帧和竣事帧

起始帧由单个显性位（低电平）组成，，，，，总线空闲时，，，，，发送节点发送帧起始，，，，，其他吸收节点同步于该帧起始位。。。

竣事帧由7个一连的隐形位（高电平）组成。。。

2、仲裁域

只要总线空闲，，，，，总线上的恣意一个节点均可发送报文。。。若是总线上有两个或两个以上的节点均最先发送报文，，，，，那么就会由仲裁域的标识符举行逐位仲裁的方法举行处置惩罚。。。

CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平，，，，，若电平差别，，，，，则阻止发送数据，，，，，若该位位于仲裁段，，，，，则退出总线竞争。。。若是位于其它段，，，，，则爆发过失事务。。。

帧ID越。。。，，，，优先级越高。。。由于标准帧的IDE位为显性电平，，，，，扩展帧的IDE位为隐形电平，，，，，关于前11位ID相同的标准帧和扩展。。。，，，，标准帧优先级比扩展帧高。。。

3、控制域

控制段共6位，，，，，标准帧的控制段由扩展帧标记位IDE、保存位r0和数据长度代码DLC组成；；；；扩展帧控制段则由IDE、r1、r0和DLC组成。。。

4、数据域

一个数据域由0-8个字节组成，，，，，这种紧凑型结构使得CAN实时性很高，，，，，抗扰能力强。。。

5、校验域

校验域由CRC校验值和ACK组成。。。CRC校验值存放于CRC段，，，，，是由15位CRC值和1位CRC界定符组成。。。ACK由1位ACK槽和ACK界定符组成，，，，，当一个吸收节点吸收的帧起始到CRC段之间的内容没爆发过失时，，，，，它将在ACK槽发送一个显性电平。。。

六、现场通讯故障常见问题剖析

终端电阻选取不对适

CAN总线两头终端电阻阻值推荐使用120欧姆。。。
多机CAN线毗连方法

多？？？椴⒒盋AN线毗连方法推荐“手拉手”方法，，，，，且每个电源？？？橥ㄑ端氏哂隒AN总线线缆距离越短越好。。。
电源？？？榈氐愠逋

统一CAN总线上的多机电源？？？榈氐惚匦枳粤。。。目今主流厂家电源？？？榈氐憧赏ü姘灏醇⒉β牒屯ㄑ兜确椒ň傩猩柚。。。
通讯线缆接触松脱

电源？？？橥ㄑ断呃掠隒AN总线接插件接触牢靠稳固。。。
报文识别过失

电源？？？橛氤涞缱ㄑ缎椴黄ヅ洌，，，，凭证划定的通讯协议调解。。。
通讯报文丧失

电源？？？槿粼谝蛔际奔淠谝涣次盏接杏帽ㄎ氖保，，，，电源？？？榛峤氪；；；；つＪ剑，，，，待吸收到总线有用报文后电源？？？橹匦卤患せ。。。

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