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。。。）

一、 CAN总线简介

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，，，，
，
，是由德国BOSCH公司开发，，，，
，
，并最终成为国际标准（ISO 11898），，，，
，
，是国际上应用最普遍的现场总线之一。
。
。。。CAN总线属于串行通讯协议，，，，
，
，支持高清静品级的漫衍式实时控制场合，，，，
，
，主要应用于汽车、航天、电子等领域，，，，
，
，具有高可靠性、实时性及无邪度高的特征。
。
。。。

二、 充电系统网络链路

充电系统的监控网络链路有：监控中心-监控终端-充电机（或电池治理系统（BMS）、电动汽车等），，，，
，
，如图1所示。
。
。。。监控终端作为前言，，，，
，
，实现了监控中心与充电机及电动汽车的通讯链路的建设。
。
。。。监控终端通过CAN网络与充电机、BMS及电动汽车等相互通讯，，，，
，
，收罗相枢纽点的数据信息并存储，，，，
，
，并将相关信息反响给充电机。
。
。。。充电机凭证相关信息从而实现电动汽车电池的智能充电。
。
。。。终端与监控中心之间是通过GPRS毗连通讯，，，，
，
，终端将充电机、电池、电动汽车等相关数据传回监控中心，，，，
，
，监控中心实现对充电机的远程控制和实时监控功效，，，，
，
，纪录充电机的运行及故障情形。
。
。。。车主可以由监控中心盘问相识目今空闲的充电机位置，，，，
，
，实现资源充分使用。
。
。。。

图1 充电系统监控网络链路图

直流电源？
？？？？樽魑涞缁“心脏”，，，，
，
，其通过吸收BMS下发的通讯指令实现电路控制、转换，，，，
，
，为汽车电池提供稳固的能量输出。
。
。。。充电机装备由多台直流电源？
？？？？椴⒘，，，，
，
，多台电源？
？？？？橥ㄑ毒铱吭贑AN总线网络上，，，，
，
，其布线方法主要由手拉手型、T型分支毗连和等长星型毗连。
。
。。。

1、手拉手总线网络

在充电桩体内部充电电源通讯线缆由于分支保存一定的长度，，，，
，
，以及分支长度的积累会造成总线上阻抗不一连，，，，
，
，继而爆发信号反射的征象，，，，
，
，以是最常用的是手拉手毗连方法。
。
。。。如图 2所示，，，，
，
，为了包管通讯的可靠性，，，，
，
，起始端和最后的节点都需要加120Ω的终端电阻，，，，
，
，不可只接一端或两头均不接。
。
。。。

图2 多电源？
？？？？镃AN总线手拉手型接线示意图

2、T型总线网络

在某些工业现场和轨道机车，，，，
，
，由于整体线缆很是多，，，，
，
，为利便维护需要使用接线排（也称之为T型总线网络），，，，
，
，以是这种CAN总线上的多个电源？
？？？？橥ㄑ督诘惴种Р豢勺柚，，，，
，
，如图3所示，，，，
，
，但这个分支长度在最高波特率1M时最好小于30cm。
。
。。。

图3 多电源？
？？？？镃AN总线T型接线示意图

3、星型总线网络

图 4为多电源？
？？？？镃AN总线等长星型接法，，，，
，
，通过适当调解每个电源？
？？？？榻诘愕闹斩说缱杓纯墒迪肿橥，，，，
，
，其中R=N×60Ω（N为分支数目，，，，
，
，R为每个分支的终端电阻），，，，
，
，注重每个节点必需加终端电阻，，，，
，
，不可在星型网络的中心加任何电阻。
。
。。。而在现实应用中许多场合无法做到等长星型毗连，，，，
，
，这时需要使用CAN集线器来举行分支，，，，
，
，如图5所示，，，，
，
，但这无疑又增添了装备本钱。
。
。。。

图4多电源？
？？？？镃AN总线等长星型接法

图5 使用集线器举行星型CAN分支接线示意图

三、 CAN信号传输及信号状态

发送历程： CAN控制器将CPU传来的信号转换为逻辑电平。
。
。。。CAN发射器吸收逻辑电平之后，，，，
，
，再将其转换为差分电平输出到CAN总线上。
。
。。。

吸收历程： CAN吸收器将CAN_H 和 CAN_L 线上传来的差分电平转换为逻辑电平输出到CAN控制器，，，，
，
，CAN控制器再把该逻辑电平转化为响应的信号发送到CPU上。
。
。。。

图6 CAN信号传输路径示意图

CAN总线接纳不归零码位填充手艺，，，，
，
，即CAN总线上的信号有两种差别的信号状态，，，，
，
，划分是显性的(逻辑0)和隐形(逻辑1)，，，，
，
，信号每一次传输完后不需要返回到逻辑0(显性)的电平。
。
。。。之以是把显性电平界说为逻辑0，，，，
，
，是由于CAN收发器芯片在收到显性电平时，，，，
，
，芯片会在Rx脚输出低电平，，，，
，
，即逻辑0，，，，
，
，这样就实现了CAN差分电平与TTL电平的转换。
。
。。。

CAN信号在静止状态时，，，，
，
，这两条导线上有预先设定值，，，，
，
，这个值约莫为2.5V。
。
。。。在显性状态时，，，，
，
，CAN_H线上的电压值会升高1V，，，，
，
，而CAN_L线上的电压值会降低同样值1V。
。
。。。于是在CAN驱动数据总线上，，，，
，
，CAN_H线就处于激活状态，，，，
，
，其电压不低于3.5V，，，，
，
，而CAN_L线上的电压值最多可降至1.5V。
。
。。。因此在隐性状态时，，，，
，
，CAN_H线与CAN_L线上的电压差为0V，，，，
，
，而在显性状态时，，，，
，
，CAN_H线与CAN_L线上的电压差不低于2V。
。
。。。

图7 CAN信号状态

四、 BMS与充电？
？？？？樾畔⒔换

BMS凭证目今车辆充电治理战略向充电？
？？？？橥扑统涞缯铰，，，，
，
，主要包括预充电，，，，
，
，恒流充电和恒压充电三个阶段。
。
。。。这三阶段中，，，，
，
，若监测电池异常故障或电池能量充满，，，，
，
，BMS则连忙发出阻止充电下令。
。
。。。待充电？
？？？？榇τ谧柚棺刺，，，，
，
，BMS则由阻止充电下令改为发送握手下令。
。
。。。充电？
？？？？槲盏接杏弥噶钍，，，，
，
，执行响应的充电参数响应，，，，
，
，同时回复响应的有用报文。
。
。。。充电历程中，，，，
，
，若充电？
？？？？樵谝蛔际奔淠谖词盏嚼醋訠MS的有用报文时，，，，
，
，充电？
？？？？橛稍诵凶刺刺，，，，
，
，直至吸收到总线有用报文后恢复充电状态。
。
。。。另若是充电历程中充电？
？？？？榧觳獾饺魏瓮獠抗收鲜保ㄈ绲缤缪挂斐＃，，，，
，
，充电？
？？？？榻胪；；；；；；；；つＪ，，，，
，
，上报故障状态信息，，，，
，
，待外部故障消逝后再凭证BMS指令执行充电行动。
。
。。。

五、 CAN数据帧报文名堂

CAN手艺规范（Version2.0）包括2.0A和2.0B两个版本。
。
。。。2.0A版本协议为11位标识符（标准。
。
。。。，，，，
，
，2.0B版本在兼容11位ID标识符的同时，，，，
，
，向上扩展到29位ID标识符。
。
。。。图8给出了CAN2.0A和CAN2.0B扩展帧数据名堂。
。
。。？
？？？？梢钥闯，，，，
，
，其均由起始域、仲裁域、控制域、数据域和校验域组成。
。
。。。其中，，，，
，
，标识符位于仲裁场中，，，，
，
，报文吸收节点通过标识符举行报文滤波，，，，
，
，数据域的长度为 0~8 个字节，，，，
，
，这种短帧结构使得CANBUS实时性很高，，，，
，
，特殊适合汽车工业和工业控制应用。
。
。。。

图8 CAN2.0A和CAN2.0B报文名堂

1、起始帧和竣事帧

起始帧由单个显性位（低电平）组成，，，，
，
，总线空闲时，，，，
，
，发送节点发送帧起始，，，，
，
，其他吸收节点同步于该帧起始位。
。
。。。

竣事帧由7个一连的隐形位（高电平）组成。
。
。。。

2、仲裁域

只要总线空闲，，，，
，
，总线上的恣意一个节点均可发送报文。
。
。。。若是总线上有两个或两个以上的节点均最先发送报文，，，，
，
，那么就会由仲裁域的标识符举行逐位仲裁的方法举行处置惩罚。
。
。。。

CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平，，，，
，
，若电平差别，，，，
，
，则阻止发送数据，，，，
，
，若该位位于仲裁段，，，，
，
，则退出总线竞争。
。
。。。若是位于其它段，，，，
，
，则爆发过失事务。
。
。。。

帧ID越小，，，，
，
，优先级越高。
。
。。。由于标准帧的IDE位为显性电平，，，，
，
，扩展帧的IDE位为隐形电平，，，，
，
，关于前11位ID相同的标准帧和扩展帧，，，，
，
，标准帧优先级比扩展帧高。
。
。。。

3、控制域

控制段共6位，，，，
，
，标准帧的控制段由扩展帧标记位IDE、保存位r0和数据长度代码DLC组成；；；；扩展帧控制段则由IDE、r1、r0和DLC组成。
。
。。。

4、数据域

一个数据域由0-8个字节组成，，，，
，
，这种紧凑型结构使得CAN实时性很高，，，，
，
，抗扰能力强。
。
。。。

5、校验域

校验域由CRC校验值和ACK组成。
。
。。。CRC校验值存放于CRC段，，，，
，
，是由15位CRC值和1位CRC界定符组成。
。
。。。ACK由1位ACK槽和ACK界定符组成，，，，
，
，当一个吸收节点吸收的帧起始到CRC段之间的内容没爆发过失时，，，，
，
，它将在ACK槽发送一个显性电平。
。
。。。

六、 现场通讯故障常见问题剖析

• 终端电阻选取不对适

  CAN总线两头终端电阻阻值推荐使用120欧姆。
  。
  。。。

• 多机CAN线毗连方法

  多？
  ？？？？椴⒒盋AN线毗连方法推荐“手拉手”方法，，，，
  ，
  ，且每个电源？
  ？？？？橥ㄑ端氏哂隒AN总线线缆距离越短越好。
  。
  。。。

• 电源？
  ？？？？榈氐愠逋

  统一CAN总线上的多机电源？
  ？？？？榈氐惚匦枳粤。
  。
  。。。目今主流厂家电源？
  ？？？？榈氐憧赏ü姘灏醇⒉β牒屯ㄑ兜确椒ň傩猩柚。
  。
  。。。

• 通讯线缆接触松脱

  电源？
  ？？？？橥ㄑ断呃掠隒AN总线接插件接触牢靠稳固。
  。
  。。。

• 报文识别过失

  电源？
  ？？？？橛氤涞缱ㄑ缎椴黄ヅ，，，，
  ，
  ，凭证划定的通讯协议调解。
  。
  。。。

• 通讯报文丧失

  电源？
  ？？？？槿粼谝蛔际奔淠谝涣次盏接杏帽ㄎ氖，，，，
  ，
  ，电源？
  ？？？？榛峤氪；；；；つＪ，，，，
  ，
  ，待吸收到总线有用报文后电源？
  ？？？？橹匦卤患せ。
  。
  。。。