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分析CAN總線在新能源電動汽車車載充電機OBC中的通信應(yīng)用

迪龍新能源 ? 來源:迪龍新能源 ? 作者:迪龍新能源 ? 2023-02-24 13:34 ? 次閱讀
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前言:

我們都知道傳統(tǒng)燃油車是由發(fā)動機來驅(qū)動前進(jìn)的,而電動汽車(EV)則是靠電機來驅(qū)動行駛的。電機的動力來源是可循環(huán)充電并能儲存電量的電池包,在電動汽車中電池的電壓比較高,電流也大,所以對電池的管理和利用的要求遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)燃油車中對電池的要求。

現(xiàn)在為了提升充電效率和充電速度,需要在以分鐘為單位計算的周期內(nèi)完成對電池包的充電,而不是通常所說的以小時為單位來計算。

我們舉個例子,比如要為一個30KWh電池容量的電動汽車電池包來充電,要想在15分鐘內(nèi)將它充滿,那么充電功率將達(dá)到120kw,假設(shè)電動汽車的充電電壓在200-400v,那么相應(yīng)它的充電電流將會達(dá)到300a。

如此大的電流,假如我們僅用單一的電源模塊是很難實現(xiàn)的,在面對充電機功率日益增大的當(dāng)下,需要找到一個解決方案,而并聯(lián)均流無疑是最好方案之一。

迪龍新能源車載充電機(OBC)也是采用的這種方案,因為均流有擴容能力強,擴容方便,方案改變、升級容易實現(xiàn)且成本較低等優(yōu)勢,所以在實現(xiàn)過程中多采用軟件均流的方法,但在實現(xiàn)容量增大的過程中需要解決的關(guān)鍵問題是模塊之間通信的問題。

CAN總線的優(yōu)勢與特點:

CAN總線本身具有可靠性高、成本低、簡單實用等優(yōu)點,并且具有較高的網(wǎng)絡(luò)安全性,所以得到了越來越多的運用。

目前CAN總線已經(jīng)作為國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展成了電動汽車電子系統(tǒng)的主流總線,比如迪龍車載充電機內(nèi)部模塊間的通信就是采用了基于CAN總線的軟件均流方案。

鑒于電動汽車充電機需要與電池管理系統(tǒng)(BMS)之間進(jìn)行通信,同時由于CAN總線較高的網(wǎng)絡(luò)安全性等特點,因此將CAN總線作為了充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信方式,而且又由于CAN總線通訊距離較遠(yuǎn)(10KM),可靠性較高,所以車輛監(jiān)控系統(tǒng)和充電機之間的通信也采用了CAN通信方式。

本文對CAN總線的研究主要集中在如何將CAN總線運用在充電機OBC上面,并完成充電機在工作過程中與電池管理系統(tǒng)(BMS)、內(nèi)部電源模塊以及監(jiān)控系統(tǒng)的通信流程。

電動汽車充電機的通信拓?fù)洌?/p>

上面我們說過電動汽車充電機在工作過程中需要與電池管理系統(tǒng)(BMS)、充電站的集中監(jiān)控中心和內(nèi)部的電源模塊進(jìn)行通信。三個CAN通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下:

poYBAGP4TF-AM4xOAACWBV2_NiY526.jpg

1、在充電機中,主控制器與電池管理系統(tǒng)(BMS)之間的通信網(wǎng)絡(luò)(CAN1):主要是用來實現(xiàn)充電機與車載電池管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換,為動力電池充電提供參數(shù)信息。

2、充電機主控制器與充電監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信網(wǎng)絡(luò)(CAN2):實現(xiàn)監(jiān)控中心與充電機的實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和控制功能,能夠?qū)崟r的通過監(jiān)控中心掌握充電機的工作狀態(tài),并能通過充電機間接獲取電池的信息。

3、充電機主控制器與電源模塊之間的通信網(wǎng)絡(luò)(CAN3):實現(xiàn)充電機主控制器與獨立電源模塊之間的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)基于CAN總線的軟件均流方案,其中n個電源模塊作為工作模塊,n個電源模塊作為備用的電源模塊。

CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在電動汽車充電機上,主要是根據(jù)充電機的工作原理并結(jié)合CAN總線的工作特性,制定合適的基于CAN總線通信的工作流程圖。

CAN總線的應(yīng)用:

隨著CAN總線在世界范圍內(nèi)的推廣,它在電動汽車充電機OBC上的使用會越來越廣泛。

比如國內(nèi)的專業(yè)車載充電機廠家-迪龍新能源,該廠生產(chǎn)的車載充電機就是采用了CAN2.0B高速通信。它的優(yōu)勢總結(jié)如下:

1、實現(xiàn)了與BMS之間的高速智能通信,可以智能判斷電池連接狀態(tài)是否正確。

2、可以獲取電池系統(tǒng)參數(shù),以及充電前和充電過程中整組與單體電池的實時數(shù)據(jù)。

3、具備與車輛監(jiān)控系統(tǒng)通信功能,智能上傳車載充電機的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和故障告警信息,接受啟動和停止充電的控制命令。

4、除了具備智能通信功能之外,還具有完備的安全防護(hù)功能,比如過壓、欠壓、過流、短路、過溫保護(hù)等等。

5、在充電過程中,還可以保證電池的溫度和充電電流與電壓不超過允許值。

6、自動根據(jù)BMS的電池信息動態(tài)智能調(diào)整充電電流,自動判斷充電連接器是否連接正確。

附:迪龍新能源廠家介紹

迪龍新能源作為迪龍集團(tuán)的全資子公司,依托母公司20年來在電源領(lǐng)域研發(fā)和生產(chǎn)的深厚積淀,主要研究方向就是電動汽車車載充電機、車載DC/DC變換器、車載二合一、三合一等產(chǎn)品。

迪龍集團(tuán)占地面積10萬平方米,通過國內(nèi)外多項專業(yè)和體系認(rèn)證,擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán),擁有標(biāo)準(zhǔn)的自動化生產(chǎn)流程。可為全球客戶提供高效率、高功率密度、智能化和高可靠的車載電源產(chǎn)品。

目前,公司產(chǎn)品配套的國內(nèi)外車廠達(dá)到200多家,是全球知名的車載電源制造供應(yīng)商。

迪龍將繼續(xù)夯實所具有的優(yōu)勢并努力開拓創(chuàng)新,為全球車廠提供全方位、大批量、定制化和專業(yè)化的產(chǎn)品服務(wù)和解決方案。

審核編輯:湯梓紅

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