I.Background of New Energy Vehicle Communication Network
Med den hurtige udvikling af nye energikøretøjer forbedres intelligensen og automatiseringen af køretøjer konstant, hvilket gør kommunikationen mellem de elektroniske kontrolenheder (ECU) i køretøjet mere og mere kritisk. Kommunikationsnetværket er som 'nervesystemet ' af nye energikøretøjer, der er ansvarlig for at overføre forskellige kontrolinstruktioner og dataoplysninger for at sikre det koordinerede arbejde for forskellige køretøjssystemer.
I nye energikøretøjer skal batteristyringssystemet (BMS) kommunikere i realtid med Motor Controller (MCU), køretøjskontrolenheden (VCU) osv. For at opnå nøjagtig overvågning af batteristatus og effektiv kontrol af motoren og derved sikre køretøjets rækkevidde og strømydelse.
II.Introduktion til Can og kan FD
1 、 kan definition og udvikling
Can eller Controller Area Network er et af de mest anvendte feltbusser i verden. Det blev oprindeligt udviklet af Bosch fra Tyskland til Automotive Electronic Control Systems. Siden udgivelsen er CAN gradvist blevet standardbussen til bilcomputerkontrolsystemer og indlejrede industrielle kontrollans på grund af dens høje pålidelighed, realtidsydelse og stærke anti-interferensfunktioner. I de tidlige biler blev CAN -bussen hovedsageligt brugt til at forbinde nogle grundlæggende elektroniske kontrolmoduler, såsom motorkontrolenheder, transmissionskontrolenheder osv., For at opnå datainteraktion og samarbejdsarbejde mellem disse moduler.
2 、 kan FD -definition og udvikling
Kan FD (kan med fleksible data - hastighed) midler med variabel hastighed, som er en forbedret version af CAN -bus. Det startede protokoludvikling i 2011 og blev inkluderet i ISO11898 - 1 standard i 2015. Kan FD optimerer og udvider datatransmissionshastigheden og datarammen format, mens de grundlæggende egenskaber ved dåse har.
Med udviklingen af bilinformation og netværk bliver kravene til kommunikationsnetværk i køretøjet højere og højere. Can Fd blev til at imødekomme behovene i nye applikationer såsom Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) og køretøj til alt (V2X) til højhastighed og stor datatransmission.
III (1). Sammenlign kernefordele
Sammenligne
Projektbeskrivelse
KAN
1. Stærk realtidspræstation Ikke-destruktiv voldgiftsteknologi: Når flere noder sender data til bussen på samme tid, sendes noden med høj prioritet først, hvilket sikrer, at den høje prioriterede kontrolramme kan overføres i tide med stærk realtidsydelse.
2. Høj pålidelighed, multimesterknudepunkt: CAN har en kraftig fejldetektion og gendannelsesmekanisme, herunder CRC-kontrol, rammecheck, responskontrol osv. Under datatransmissionsprocessen, når en fejl er detekteret, vil noden automatisk sende dataene til at sikre pålideligheden af kommunikationen. Hver knude i netværket kan aktivt sende og modtage data med høj fleksibilitet.
Kan fd
1. Stor rammebelastning Den enkelte rammedatabelastning udvides fra 8 byte af dåse til 64 byte, hvilket betyder, at antallet af rammer, der kræves til CAN, reduceres kraftigt, når den samme mængde data transmitteres, hvilket reducerer busbelastningen og forbedrer kommunikationseffektiviteten.
2. Højere datahastighed Hastigheden af CAN FD er variabel, voldgiftsbitraten kan nå op til 1 Mbps (det samme som dåse), og databitraten kan nå op til 8 Mbps. Det er fuldt kompatibelt med standard dåse, og standard kan knudepunkter og kan FD -noder kan eksistere sammen i det samme netværk.
III (2). Kontrastmangler
Sammenligne
Projektbeskrivelse
KAN
1. Datahastighedsbegrænsning Den maksimale datahastighed er begrænset til 1 Mbps. Når man står over for nogle applikationsscenarier med ekstremt høje datatransmissionskrav, såsom high-definition kamerabilleddatatransmission, realtidsbehandling af en stor mængde sensordata i autonom kørsel osv., Kan transmissionshastigheden muligvis ikke opfylde kravene, hvilket resulterer i dataoverførselsforsinkelser og påvirker systemets ydelse.
2. Rammebelastningsbegrænsning Lovelasten for hver datarampe er højst kun 8 byte. Når der skal overføres en stor mængde data, skal rammeoverførsel udføres ofte. I multimediesystemet med nye energikøretøjer, hvis en musikfil af høj kvalitet skal overføres, på grund af den begrænsede kan rammebelastning, skal det opdeles i et stort antal små rammer til transmission, hvilket ikke kun øger transmissionstiden, men også kan forårsage pakketab og fejl under dataoverførsel
Kan fd
1. kompleksitet, der kræver opdateret hardwarestøtte. Jo højere transmissionshastighed, jo højere er kravene til det fysiske lag. For eksempel kræves der for at opnå højhastighedsdatatransmission, højere hastighed transceivere, bedre transmissionskabler og mere komplekse signalbehandlingskredsløb, hvilket øger vanskeligheden og omkostningerne ved hardware-design og -implementering.
2. kompleks netværksbelastningsstyring ved høje datahastigheder, busbelastningsstyring og fejlhåndtering er mere kompliceret. På grund af den høje datatransmissionshastighed, når der først er en fejl, kan en stor mængde data gå tabt, eller der kan forekomme fejl, hvilket kræver mere kompliceret.
Iv. Sammenligning af applikationsscenariet
01 Kan applikationsscenarier
02 kan FD -applikationsscenarier
Chassis og kraftsystem for nye energikøretøjer
Industrial Automation Field
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)
Ai
Bremsesystemet
Køretøj til alt (V2X)
Motorcontroller
Høj båndbredde og kommunikationskrav til høj datavolumen
Batteristyringssystem
V. Udvælgelsesforslag
(1) Når du vælger mellem kan og kan FD, skal du overveje de specifikke applikationskrav og systembegrænsninger.
(2) For nogle traditionelle elektroniske biler, der er omkostningsefølsomme og har krav til lav datatransmission, er CAN stadig et økonomisk og praktisk valg.
(3) For nye smarte bilapplikationer, der har strenge krav til datatransmission og datavolumen, kan FD bedre imødekomme deres udviklingsbehov.
(4) Baseret på forskellige funktionelle moduler og kommunikationskrav kan og kan FD bruges samtidig i det samme køretøj til at opbygge et effektivt og fleksibelt kommunikationsnetværk.
VI (1). Almindelige hardwareproblemer med CAN -interface
Kategori
Fænomen og beskrivelse
Hardwareproblemer
Bus kortslutning: Unormal forbindelse mellem can_h og can_l fører til signalforvrængning eller tab. Dette kan være forårsaget af linjeslitage, isoleringsskade osv., Der får linjerne til at kontakte hinanden eller eksterne genstande, der klemmer eller punkterer linjerne.
Terminalresistensproblem: 120 ohm terminal modstand skal installeres i begge ender af CAN -bussen for at sikre signalintegritet. Modstanden er beskadiget, ikke installeret eller installeret forkert.
Stikfejl: Dårlig kontakt, korrosion eller skade på stikket vil forårsage ustabil eller afbrudt signaloverførsel. Slid efter langvarig brug, løshed forårsaget af vibrationer, korrosion forårsaget af fugtigt miljø osv. Er almindelige årsager.
Jordforbindelsesproblem: Dårlig jordforbindelse kan introducere elektromagnetisk interferens, påvirke signaltransmissionskvaliteten og forårsage datafejl eller tab.
Strømforsyningsproblem: Ustabil strømforsyning, utilstrækkelig spænding eller overdreven spændingsvingning, der påvirker den normale drift af CAN -busenheder.
VI (2). Almindelige kommunikations- og protokolspørgsmål om CAN -interface
Kategori
Fænomen og beskrivelse
Problemer med kommunikation og protokol
Signaldæmpning: Hvis buslængden er for lang og overstiger standarden (normalt 40 meter), eller linjekvaliteten er dårlig, og der er for mange grene, vil signalet blive svækket, hvilket resulterer i datatransmissionsfejl eller ustabilitet.
Datakonflikt: Der er for mange noder på bussen, og konflikter forekommer sandsynligvis, når flere noder sender data på samme tid, hvilket resulterer i dataoverførselsfejl eller fejl.
Forskellige kommunikationsbaudhastigheder: Forskellige noder bruger forskellige kommunikationsbaudhastigheder, hvilket vil føre til kommunikationsfejl eller datatransmissionsfejl.
Protokolfejl: Dataene, der er sendt af noden, overholder ikke CAN -protokollspecifikationen, såsom rammeformatfejl, datalængdefejl osv., Hvilket får datapakken til at blive kasseret eller fejlagtigt.
VI (3). Almindelige miljøspørgsmål relateret til CAN -interface
Kategori
Fænomen og beskrivelse
Miljøspørgsmål
Elektromagnetisk interferens: Eksterne elektromagnetiske felter, såsom interferens fra nærliggende motorer, transformatorer, radioudstyr osv., Kan forårsage ustabil signaloverførsel, datafejl eller tab.
Temperatureffekter: Forene høje eller lave temperaturer kan forårsage, at elektroniske komponenter nedbrydes i ydeevne og skifter parametre, hvilket resulterer i ustabil udstyrsdrift og påvirker Bus -kommunikation.
Fugtighed og vibration: Overdreven fugtighed kan forårsage korrosion af udstyr og kortslutninger; Vibrationer kan løsne stik og brud linjer, hvilket fører til kommunikationsfejl.
VII.CAN BUS LØSNING
Bemærk: Suppression af fælles tilstand undertrykkelse af CML4532-510T. Stor forsendelsesvolumen, høje omkostningsydelser.