Was ist CAN-Bus-Kommunikation?
CAN-Bus-Kommunikation
Controller Area Network (CAN) ist ein serieller Kommunikationsprotokollbus, der in Echtzeitanwendungen verwendet wird. Es kann Signale über Twisted-Pair-Kabel, Koaxialkabel oder Glasfaserkabel übertragen. Aufgrund seiner hohen Leistung, hohen Zuverlässigkeit und hohen Echtzeitleistung hat er sich zu einem der am weitesten verbreiteten Feldbusse weltweit entwickelt. CAN-Kommunikation ist derzeit die gängige Kommunikationsmethode in Batteriemanagementsystemen (BMS). Es wird in zahlreichen industrialisierten BMS-Systemen für Elektrofahrzeuge im In- und Ausland sowie in nationalen und internationalen BMS-Datenkommunikationsstandards weit verbreitet eingesetzt. RS232- und RS485-Busse werden auch für einige interne Kommunikation innerhalb von BMS-Systemen verwendet.
Abbildung 8-26 zeigt ein Batteriemanagementsystem für einen reinen Elektrobus. Unter diesen realisiert RS232 hauptsächlich die Kommunikation zwischen der Hauptsteuerplatine und dem Host-Computer oder Handheld-Gerät und vervollständigt die Einstellung verschiedener Parameter der Hauptsteuerplatine und der Erkennungsplatine; RS485 realisiert hauptsächlich die Kommunikation zwischen der Hauptsteuerplatine und der Erkennungsplatine und vervollständigt die Übertragung von Batteriedaten und Erkennungsplatinenparametern zwischen der Master- und der Slave-Platine. Die CAN-Kommunikation ist in zwei Kanäle unterteilt, CAN1 und CAN2. CAN1 kommuniziert hauptsächlich mit der Hauptsteuerung des Fahrzeugs, um die Übertragung der batteriebezogenen Daten durchzuführen, die für das gesamte Fahrzeug erforderlich sind. CAN2 kommuniziert hauptsächlich mit dem Fahrzeuginstrument und dem Ladegerät außerhalb des Fahrzeugs, um die gemeinsame Nutzung von Batteriedaten zu realisieren und eine Datenbasis für die Ladesteuerung bereitzustellen.
Die Struktur des Batteriemanagementsystems (BMS) im Fahrzeugbetriebsmodus ist in Abbildung 8-27 dargestellt. Das zentrale Steuermodul des BMS kommuniziert in Echtzeit die erforderlichen Informationen zum Batteriestatus über den CAN1-Bus an die Fahrzeugsteuerung und die Motorsteuerung und ermöglicht so die Einführung rationellerer Steuerungsstrategien zur effektiven Erledigung betrieblicher Aufgaben und zur Verlängerung der Batterielebensdauer. Gleichzeitig übermittelt das BMS (zentrales Steuermodul) detaillierte Batteriepaketinformationen über den Hochgeschwindigkeits-CAN2-Bus an das Bordüberwachungssystem, zeigt Batteriestatusdaten an und liefert Fehleralarme und bietet so eine Grundlage für Batteriewartung und -austausch.
Der Aufbau des BMS im Notlademodus ist in Abbildung 8-28 dargestellt. Das Ladegerät ist physisch mit dem Elektrofahrzeug verbunden. Zu diesem Zeitpunkt stellt der integrierte Hochgeschwindigkeits-CAN2-Bus eine Verbindung zum Ladeknoten her, während andere Aspekte unverändert bleiben. Das Ladegerät nutzt den Hochgeschwindigkeits-CAN2-Bus, um den Batteriestatus in Echtzeit zu verstehen und die Ladestrategie anzupassen, um ein sicheres Laden zu gewährleisten.
