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充电电源�？？？？？？？ ？镃AN总线网络
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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（或电池管理系统（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。。。 。 。。

 

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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� ，，，，，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。。。 。 。。

 

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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� ，，，，，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。。。 。 。。

 

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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。。。 。 。。

 

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图4多电源�？？？？？？？ ？镃AN总线等长星型接法

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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。。。 。 。。

 

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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。。。 。 。。

 

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图7 CAN信号状态

四、 BMS与充电�？？？？？？？ ？樾畔⒔换�

BMS凭证目今车辆充电管理战略向充电�？？？？？？？ ？橥扑统涞缯铰� ，，，，，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� ，，，，，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� ，，，，，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� ，，，，，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（标准帧�。。 。 。。� ，，，，，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� ，，，，，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。。。 。 。。

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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越小 ，，，，，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帧 ，，，，，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�？？？？？？？ ？榈刂烦逋�

    统一CAN总线上的多机电源�？？？？？？？ ？榈刂繁匦枳粤Α�。。 。 。。目今主流厂家电源�？？？？？？？ ？榈刂房赏ü姘灏醇⒉β牒屯ㄑ兜确椒ň傩猩柚谩�。。 。 。。

  • 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� ，，，，，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� ，，，，，电源�？？？？？？？ ？榛峤氪；；；；；；つＪ� ，，，，，待吸收到总线有用报文后电源�？？？？？？？ ？橹匦卤患せ睢�。。 。 。。

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