Elektromagnetische Kompatibilität von CAN und CAN FD in neuen Energiefahrzeugen
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Elektromagnetische Kompatibilität von CAN und CAN FD in neuen Energiefahrzeugen

Ansichten: 0     Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-02-21 Herkunft: Website

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I.Background des neuen Netzwerks für Energiefahrzeuge

Mit der raschen Entwicklung neuer Energiefahrzeuge verbessert sich die Intelligenz und Automatisierung von Fahrzeugen ständig, was die Kommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten (ECUs) im Fahrzeug immer kritischer macht. Das Kommunikationsnetz ist wie das 'Nervensystem' neuer Energiefahrzeuge, die für die Übertragung verschiedener Kontrollanweisungen und Dateninformationen verantwortlich sind, um die koordinierte Arbeit verschiedener Fahrzeugsysteme sicherzustellen.

In neuen Energiefahrzeugen muss das Battery Management System (BMS) in Echtzeit mit dem Motor Controller (MCU), der Fahrzeugsteuerung (VCU) usw. kommunizieren, um eine genaue Überwachung des Batteriestatus und die effiziente Steuerung des Motors zu erzielen, wodurch die Reichweite und Leistung des Fahrzeugs sichergestellt wird.


II.Interanierung zu CAN und CAN FD

1 、 Kann Definition und Entwicklung Definition und Entwicklung

Can oder Controller Area Network ist eines der am häufigsten verwendeten Feldbuses der Welt. Es wurde ursprünglich von Bosch aus Deutschland für elektronische Automobilsteuerungssysteme entwickelt. Seit seiner Veröffentlichung ist CAN aufgrund seiner hohen Zuverlässigkeit, Echtzeitleistung und starken Anti-Interferenz-Funktionen nach und nach zum Standardbus für Automobilcomputersteuerungssysteme und eingebettete industrielle Kontrolllans geworden. In frühen Autos wurde der CAN -Bus hauptsächlich verwendet, um einige grundlegende elektronische Steuermodule wie Motorsteuereinheiten, Getriebekontrolleinheiten usw. anzuschließen, um die Dateninteraktion und die kollaborative Arbeit zwischen diesen Modulen zu erreichen.

2 、 CAN FD Definition und Entwicklung

CAN FD (CAN mit flexiblen Daten - Rate) Mittel mit variabler Rate, eine erweiterte Version von CAN -Bus. Es startete die Protokollentwicklung im Jahr 2011 und wurde 2015 in ISO11898 - 1 Standard aufgenommen. Can FD optimiert und erweitert die Datenübertragungsrate und das Datenrahmenformat, während die grundlegenden Merkmale von CAN beibehalten werden.

Mit der Entwicklung von Automobile Intelligence und Networking werden die Anforderungen an Kommunikationsnetzwerke im Fahrzeug immer höher. Can FD entstand, um die Bedürfnisse neu auftretender Anwendungen wie Advanced Triver Assistance Systems (ADAs) und Vehicle-to-edle (V2X) für Hochgeschwindigkeit und große Datenübertragung zu erfüllen.


III (1). Vergleichskernvorteile

Vergleichen

Projektbeschreibung


DÜRFEN


1. Starke Echtzeitleistung Nicht-zerstörerische Schiedsgerichtstechnologie: Wenn mehrere Knoten gleichzeitig Daten an den Bus senden, wird der Knoten mit hoher Priorität zuerst gesendet, um sicherzustellen, dass der Steuerrahmen mit hoher Priorität rechtzeitig mit starker Echtzeitleistung übertragen werden kann.

2. hohe Zuverlässigkeit, Multi-Master-Knoten: CAN hat einen leistungsstarken Fehler zur Erkennung und Wiederherstellung, einschließlich CRC-Überprüfung, Rahmenprüfung, Antwortprüfung usw. Während des Datenübertragungsprozesses wird der Knoten nach Erkennung eines Fehlers die Daten automatisch neu setzt, um die Zuverlässigkeit der Kommunikation zu gewährleisten. Jeder Knoten im Netzwerk kann mit hoher Flexibilität aktiv Daten senden und empfangen.
Kann fd

1. Last mit großer Rahmen Die Last Einzelrahmen wird von 8 Bytes von CAN auf 64 Bytes erweitert, was bedeutet, dass die Anzahl der für CAN -FD erforderlichen Rahmen stark reduziert wird, wenn die gleiche Datenmenge übertragen wird, wodurch die Buslast verringert und die Kommunikationseffizienz verbessert wird.

2. höhere Datenrate Die Rate von CAN -FD ist variabel, die Schiedsgerichtsbitrate kann bis zu 1 Mbit / s (das gleiche wie CAN) und die Datenbitrate bis zu 8 Mbit / s. Es ist vollständig kompatibel mit Standarddose und Standard -Dose -Knoten und Dose -FD -Knoten können im selben Netzwerk koexistieren.


III (2) .Kontrastmängel

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Projektbeschreibung


DÜRFEN


1. Datenratenbeschränkung Die maximale Datenrate ist auf 1 Mbit / s begrenzt. Bei einigen Anwendungsszenarien mit extrem hohen Datenübertragungsrate-Anforderungen wie hochauflösenden Kameramomokdatendatenübertragung, Echtzeitverarbeitung einer großen Menge an Sensordaten für autonomes Fahren usw. kann die Übertragungsrate die Anforderungen nicht erfüllen, was zu Verzögerungen bei der Datenübertragung und zur Auswirkungen auf die Systemleistung führt.

2. Rahmenlastbeschränkung Die Nutzlast jedes Datenbildes beträgt höchstens 8 Bytes. Wenn eine große Datenmenge übertragen werden muss, muss häufig die Rahmenübertragung durchgeführt werden. Im Multimedia-System neuer Energiefahrzeuge muss eine hochwertige Musikdatei aufgrund der begrenzten Dose-Rahmenlast übertragen werden, sie muss in eine große Anzahl kleiner Frames für die Übertragung unterteilt werden, was nicht nur die Übertragungszeit erhöht, sondern auch Paketverlust und Fehler während des Datenübertrags verursachen kann

Kann fd

1. Komplexität, die aktualisierte Hardware -Unterstützung erfordert. Je höher die Übertragungsrate, desto höher sind die Anforderungen für die physische Schicht. Um beispielsweise eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu erzielen, sind Transceiver mit höherer Geschwindigkeit, bessere Übertragungskabel und komplexere Signalverarbeitungsschaltungen erforderlich, was die Schwierigkeit und die Kosten für das Design und die Implementierung von Hardware erhöht.

2. Komplexes Netzwerklastmanagement bei hohen Datenraten, Buslastverwaltung und Fehlerbehandlung sind komplexer. Aufgrund der hohen Datenübertragungsgeschwindigkeit kann eine große Datenmenge verloren gehen, sobald ein Fehler auftritt, oder Fehler auftreten können, was komplexere erforderlich ist.



Iv. Anwendungsszenario -Vergleich

01 Dose Anwendungsszenarien

02 CAN -FD -Anwendungsszenarien

  • Das Chassis und das Stromversorgungssystem neuer Energiefahrzeuge

Industrieautomatisierung

Advanced Triver Assistenzsysteme (ADAs)

Ai

  • Das Bremssystem

Fahrzeug-zu-Alles (V2X)

  • Motorsteuerung

Hochbandbreite und hohe Datenvolumenkommunikationsanforderungen

  • Batteriemanagementsystem


V. Auswahlvorschläge

kann fd

(1) Bei der Auswahl zwischen CAN und CAN FD müssen Sie die spezifischen Anwendungsanforderungen und Systembeschränkungen berücksichtigen.

(2) Für einige herkömmliche elektronische Systeme für Automobile, die kostengünstig sind und niedrige Datenübertragungsanforderungen haben, ist CAN nach wie vor eine wirtschaftliche und praktische Wahl.

(3) Für aufkommende intelligente Autoanwendungen, die strenge Anforderungen an die Datenübertragungsrate und das Datenvolumen haben, kann FD ihre Entwicklungsbedürfnisse besser erfüllen.

(4) Basierend auf verschiedenen Funktionsmodulen und Kommunikationsanforderungen können und CAN FD gleichzeitig im selben Fahrzeug verwendet werden, um ein effizientes und flexibles Kommunikationsnetzwerk zu erstellen.


Vi (1). Häufige Hardwareprobleme von CAN -Schnittstelle

Kategorie

Phänomen und Beschreibung

Hardwareprobleme

BUS -Kurzschluss:  Abnormale Verbindung zwischen CAN_H und CAN_L führt zu einer Signalverzerrung oder einem Verlust. Dies kann durch Linienverschleiß, Isolationsschäden usw. verursacht werden, wodurch sich die Linien gegenseitig kontaktieren, oder externe Objekte, die die Linien drücken oder durchstechen.

Problem des Anschlusswiderstands: An beiden Enden des CAN -Busses muss der Anschlusswiderstand von 120 Ohm installiert werden, um die Signalintegrität zu gewährleisten. Der Widerstand ist beschädigt, nicht installiert oder nicht ordnungsgemäß installiert.

Steckerausfall: Schlechte Kontakt, Korrosion oder Schädigung des Steckers verursachen eine instabile oder unterbrochene Signalübertragung. Abnutzung nach Langzeitgebrauch, Lockerheit durch Vibration, durch feuchte Umgebung verursachte Korrosion sind häufige Ursachen.

Erdungsproblem: Schlechte Erdung kann elektromagnetische Interferenzen einführen, die Signalübertragungsqualität beeinflussen und Datenfehler oder Verlust verursachen.

Stromversorgungsproblem: Instabile Stromversorgung, unzureichende Spannung oder übermäßige Spannungsschwankungen, die den normalen Betrieb von CAN -BOS -Geräten beeinflussen.


Vi (2). Häufige Kommunikations- und Protokollprobleme von CAN -Schnittstelle

Kategorie

Phänomen und Beschreibung

Kommunikations- und Protokollprobleme

Signaldämpfung: Wenn die Buslänge zu lang ist und den Standard (normalerweise 40 Meter) oder die Linienqualität schlecht überschreitet und zu viele Zweige gibt, wird das Signal abgeschwächt, was zu Datenübertragungsfehlern oder Instabilität führt.

Datenkonflikt: Es gibt zu viele Knoten im Bus, und es werden wahrscheinlich Konflikte auftreten, wenn mehrere Knoten gleichzeitig Daten senden, was zu einem Datenübertragungsfehler oder -fehler führt.

Unterschiedliche Kommunikationsgebaudequoten: Unterschiedliche Knoten verwenden unterschiedliche Kommunikations -Baud -Raten, was zu Fehlern für Kommunikationsversagen oder Datenübertragungsfehler führt.

Protokollfehler: Die vom Knoten gesendeten Daten entsprechen nicht der CAN -Protokollspezifikation, wie z. B. Frame -Format -Fehler, Datenlängenfehler usw., wodurch das Datenpaket verworfen oder falsch interpretiert wird.


Vi (3). Häufige Umweltprobleme im Zusammenhang mit der CAN -Schnittstelle

Kategorie

Phänomen und Beschreibung

Umweltfragen

Elektromagnetische Interferenzen: Externe elektromagnetische Felder wie Störungen von Motoren in der Nähe, Transformatoren, Funkgeräte usw. können eine instabile Signalübertragung, Datenfehler oder Verluste verursachen.

Temperatureffekte: Übermäßig hohe oder niedrige Temperaturen können dazu führen, dass sich elektronische Komponenten in der Leistung und der Änderungsparameter verschlechtern, was zu einem instabilen Gerätebetrieb und der Auswirkung der Can -Bus -Kommunikation führt.

Luftfeuchtigkeit und Schwingung: Übermäßige Luftfeuchtigkeit kann Gerätekorrosion und Kurzstrecken verursachen; Vibration kann Steckverbinder und Bruchlinien lockern, was zu Kommunikationsfehlern führt.

VII. CAN -BUS -Lösung


kann Bus

HINWEIS: Die Unterdrückungs-Induktor-Modus CML4532-510T. Großes Sendungsvolumen, hohe Kostenleistung.



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