I.Background nowej sieci komunikacji pojazdów energetycznych
Wraz z szybkim rozwojem nowych pojazdów energetycznych inteligencja i automatyzacja pojazdów stale się poprawiają, co sprawia, że komunikacja między elektronicznymi jednostkami kontroli (ECU) w pojeździe coraz bardziej krytyczne. Sieć komunikacyjna jest jak „układ nerwowy ” nowych pojazdów energetycznych, odpowiedzialny za przekazywanie różnych instrukcji kontrolnych i danych danych w celu zapewnienia skoordynowanej pracy różnych systemów pojazdów.
W nowych pojazdach energetycznych system zarządzania akumulatorami (BMS) musi komunikować się w czasie rzeczywistym z kontrolerem silnika (MCU), jednostką sterującą pojazdu (VCU) itp., Aby osiągnąć dokładne monitorowanie stanu baterii i wydajnej kontroli silnika, zapewniając w ten sposób zasięg pojazdu i wydajność energii.
Ii. Wprowadzenie do puszki i can fd
1 、 może definicja i rozwój
Can lub Sieć obszaru kontrolera jest jedną z najczęściej używanych buzy polowych na świecie. Został pierwotnie opracowany przez Bosch z Niemiec dla motoryzacyjnych elektronicznych systemów sterowania. Od czasu wydania, CAN stopniowo stał się standardową magistralą dla motoryzacyjnych systemów sterowania komputerami i osadzonymi przemyśleami kontroli przemysłowej ze względu na wysoką niezawodność, wydajność w czasie rzeczywistym i silne możliwości przeciwdziałania interferencji. We wczesnych samochodach magistrasa CAN była używana głównie do podłączenia podstawowych elektronicznych modułów sterowania, takich jak jednostki sterowania silnikiem, jednostki kontroli transmisji itp., Aby osiągnąć interakcję danych i prace współpracy między tymi modułami.
2 、 może definicja i rozwój FD
Can FD (puszka z elastycznymi danymi - stawką) oznacza, że może być zmienna, która jest ulepszoną wersją Bus. Rozpoczął się opracowywanie protokołu w 2011 r. I został uwzględniony w standardzie ISO11898 - 1 w 2015 r. Can FD optymalizuje i rozszerza szybkość transmisji danych oraz format ramki danych, zachowując podstawowe cechy CAN.
Wraz z rozwojem inteligencji i sieci samochodowych wymagania dotyczące sieci komunikacyjnych w pojazdach stają się coraz wyższe. Can FD powstał, aby zaspokoić potrzeby pojawiających się aplikacji, takich jak zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS) i pojazd do wszystkiego (V2X) dla szybkich i dużych transmisji danych.
III (1). Porównanie podstawowe zalety
Porównywać
Opis projektu
MÓC
1. Silna nie-czynnikowa technologia arbitrażowa w czasie rzeczywistym: gdy wiele węzłów wysyła dane do magistrali jednocześnie, węzeł o wysokim priorytecie jest wysyłany jako pierwszy, zapewniając, że ramka sterowania o wysokim priorytecie może być przesyłana na czas, z silną wydajnością w czasie rzeczywistym.
2. Wysoka niezawodność, Węzeł wielu mistrzów: może mieć potężny mechanizm wykrywania błędów i odzyskiwania, w tym kontrola CRC, kontrola ramki, kontrola odpowiedzi itp. Podczas procesu transmisji danych, po wykryciu błędu węzeł automatycznie ponownie ponownie wyznaczy dane, aby zapewnić niezawodność komunikacji. Każdy węzeł w sieci może aktywnie wysyłać i odbierać dane z wysoką elastycznością.
Can FD
1. Duża obciążenie ramki Obciążenie danych pojedynczej ramy jest rozszerzone z 8 bajtów do 64 bajtów, co oznacza, że liczba ramek wymaganych do CAN jest znacznie zmniejszona, gdy ta sama ilość danych jest przesyłana, zmniejszając w ten sposób obciążenie magistrali i poprawiając wydajność komunikacji.
2. Większa szybkość danych Szybkość FD jest zmienna, szybkość transmisji arbitrażowej może osiągnąć do 1 Mb / s (tak samo jak w przypadku), a szybkość transmisji danych może osiągnąć do 8 Mb / s. Jest w pełni kompatybilny ze standardową puszką, a standardowe węzły puszka i węzły FD mogą współistnieć w tej samej sieci.
III (2). Kontrastki
Porównywać
Opis projektu
MÓC
1. Ograniczenie szybkości danych Maksymalna szybkość transmisji danych jest ograniczona do 1 Mb / s. W obliczu niektórych scenariuszy aplikacji z wyjątkowo wysokimi wymaganiami szybkości transmisji danych, takimi jak transmisja danych obrazu w wysokiej rozdzielczości, przetwarzanie dużej ilości danych czujników podczas autonomicznej jazdy itp., Szybkość transmisji może nie spełniać wymagań, co powoduje opóźnienia transmisji danych i wpływa na wydajność systemu.
2. Ograniczenie obciążenia ramkę Ładunek każdej ramki danych wynosi najwyżej 8 bajtów. Gdy należy przesyłać dużą ilość danych, transmisję ramki musi być często wykonywana. W systemie multimedialnym nowych pojazdów energetycznych, jeśli ma być przesyłany plik muzyczny wysokiej jakości, ze względu na ograniczone obciążenie ramki, należy go podzielić na dużą liczbę małych ramek do transmisji, co nie tylko zwiększa czas transmisji, ale także może powodować utratę pakietów i błędy podczas transmisji danych
Can FD
1. Złożoność, wymagająca zaktualizowanej obsługi sprzętu. Im wyższa szybkość transmisji, tym wyższe wymagania dotyczące warstwy fizycznej. Na przykład w celu uzyskania szybkiej transmisji danych, wymaganych jest lepszych transmisji, lepszych kabli transmisyjnych i bardziej złożonych obwodów przetwarzania sygnałów, co zwiększa trudność i koszt projektowania i wdrażania sprzętu.
2. Złożone zarządzanie obciążeniem sieciowym przy wysokich prędkościach danych, zarządzanie obciążeniem magistrali i obsługa błędów są bardziej złożone. Ze względu na wysoką prędkość transmisji danych, gdy wystąpi błąd, może zostać utracona duża ilość danych lub wystąpić błędy, wymagające bardziej złożonego.
Iv. Porównanie scenariusza aplikacji
01 może scenariusze aplikacji
02 Can FD Scenariusze aplikacji
Podwozie i system zasilania nowych pojazdów energetycznych
Pole automatyzacji przemysłowej
Zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS)
Ai
Układ hamowania
Pojazd do wszystkiego (V2X)
Kontroler silnika
Wysoka przepustowość i wymagania komunikacyjne o wysokiej objętości danych
System zarządzania akumulatorami
V. Sugestie wyboru
(1) Przy wyborze między Can i Can FD należy rozważyć określone wymagania dotyczące aplikacji i ograniczenia systemowe.
(2) W przypadku niektórych tradycyjnych motoryzacyjnych systemów elektronicznych, które są wrażliwe na koszty i mają niskie wymagania dotyczące transmisji danych, może nadal być ekonomicznym i praktycznym wyborem.
(3) W przypadku powstających aplikacji Smart Car, które mają ścisłe wymagania dotyczące szybkości transmisji danych i objętości danych, może lepiej zaspokoić ich potrzeby rozwojowe.
(4) Na podstawie różnych modułów funkcjonalnych i wymagań komunikacyjnych może i może być używana jednocześnie w tym samym pojeździe do budowy wydajnej i elastycznej sieci komunikacyjnej.
Vi (1). Typowe problemy sprzętowe może interfejs
Kategoria
Zjawisko i opis
Problemy ze sprzętem
Krótki obwód magistrali: nieprawidłowe połączenie między Can_H i Can_L prowadzi do zniekształcenia lub utraty sygnału. Może to być spowodowane zużyciem linii, uszkodzeniem izolacji itp., Które powodują, że linie kontaktują się ze sobą, lub obiekty zewnętrzne ściskające lub przebijające linie.
Problem rezystancji terminali: oporność na terminalu 120 OHM musi być zainstalowana na obu końcach magistrali CAN, aby zapewnić integralność sygnału. Rezystor jest uszkodzony, a nie zainstalowany ani instalowany niewłaściwie.
Niepowodzenie złącza: słaby kontakt, korozja lub uszkodzenie złącza spowoduje niestabilną lub przerwaną transmisję sygnału. Zużycie po długotrwałym użyciu luźność spowodowana wibracjami, korozja spowodowana wilgotnym środowiskiem itp. Są powszechnymi przyczynami.
Problem uziemienia: Złe uziemienie może wprowadzać zakłócenia elektromagnetyczne, wpływać na jakość transmisji sygnału i powodować błędy lub straty danych.
Problem zasilania: niestabilne zasilanie, niewystarczające napięcie lub nadmierne fluktuacja napięcia, wpływając na normalne działanie urządzeń magistrali CAN.
Vi (2). Wspólne problemy związane z komunikacją i protokołami może interfejs
Kategoria
Zjawisko i opis
Problemy z komunikacją i protokołami
Tłumienie sygnału: Jeśli długość magistrali jest zbyt długa i przekracza standard (zwykle 40 metrów) lub jakość linii jest słaba, a jest zbyt wiele gałęzi, sygnał zostanie osłabiony, co spowoduje błędy transmisji danych lub niestabilność.
Konflikt danych: W magistrecie jest zbyt wiele węzłów, a konflikty prawdopodobnie wystąpią, gdy wiele węzłów wysyła dane jednocześnie, co powoduje awarię transmisji danych lub błąd.
Różne wskaźniki transmisji: różne węzły wykorzystują różne wskaźniki transmisji, co doprowadzi do awarii komunikacji lub błędów transmisji danych.
Błąd protokołu: Dane wysyłane przez węzeł nie są zgodne ze specyfikacją protokołu CAN, takiego jak błąd formatu ramki, błąd długości danych itp., Które spowoduje odrzucenie lub źle interpretacji pakietu danych.
Vi (3). Typowe problemy środowiskowe związane z interfejsem CAN
Kategoria
Zjawisko i opis
Problemy środowiskowe
Zatrzymania elektromagnetyczne: zewnętrzne pola elektromagnetyczne, takie jak zakłócenia z pobliskich silników, transformatorów, urządzeń radiowych itp., Może powodować niestabilną transmisję sygnału, błędy lub straty danych.
Efekty temperatury: Nadmiernie wysokie lub niskie temperatury mogą powodować degradację elementów elektronicznych w parametrach wydajności i zmiany, co powoduje niestabilne działanie sprzętu i wpływając na komunikację magistrali CAN.
Wilgotność i wibracje: nadmierna wilgotność może powodować korozję sprzętu i zwarcia; Wibracje mogą poluzować złącza i przełamać linie, co prowadzi do awarii komunikacji.