【導讀】良好的充電系統充分保證了電動(dòng)汽車(chē)的正常使用，非車(chē)載充電和車(chē)載充電都是電動(dòng)汽車(chē)十分重要的充電方式。 隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)商與車(chē)載充電機廠(chǎng)商普遍采用高效的CAN通信協(xié)議。 本文在參考已有通信協(xié)議標準的基礎上，深入研究電池管理系統（BMS）與車(chē)載充電機的CAN通信協(xié)議，可供設計人員參考借鑒。
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的能量源泉，而充電系統是電池獲取能量的主要途徑。
良好的充電系統充分保證了電動(dòng)汽車(chē)的正常使用，非車(chē)載充電和車(chē)載充電都是電動(dòng)汽車(chē)十分重要的充電方式。 隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)商與車(chē)載充電機廠(chǎng)商普遍采用高效的CAN通信協(xié)議。 本文在參考已有通信協(xié)議標準的基礎上，深入研究電池管理系統（BMS）與車(chē)載充電機的CAN通信協(xié)議，可供設計人員參考借鑒。
電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統中采用的是CAN總線(xiàn)通信方式。
主要由內部高速CAN網(wǎng)絡(luò )、內部低速CAN網(wǎng)絡(luò )和充電系統CAN網(wǎng)絡(luò )組成。
內部高速CAN網(wǎng)絡(luò )連接的設備主要有電池管理系統、電機控制器、車(chē)載顯示系統等實(shí)時(shí)性要求很高的設備。
內部低速CAN網(wǎng)絡(luò )連接的設備有燈光控制器、空調控制器、車(chē)門(mén)及車(chē)窗控制器等對實(shí)時(shí)性要求相對較低的設備。充電系統CAN網(wǎng)絡(luò )是專(zhuān)門(mén)用于車(chē)載充電機/充電樁與電池管理系統之間通信的高速CAN網(wǎng)絡(luò )。 它采用的是擴展數據幀格式，連接的設備有交/直流充電樁、車(chē)載充電機、電池管理系統和監控設備等。
在充電系統中，交/直流充電樁是電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)之外的設備。
只有電動(dòng)汽車(chē)在充電站充電時(shí)才會(huì )通過(guò)專(zhuān)用電纜將其接入到充電網(wǎng)絡(luò )中。
而車(chē)載充電機一直與充電通信網(wǎng)絡(luò )連接，是整車(chē)系統的一部分。
在整個(gè)CAN通訊網(wǎng)絡(luò )中直流充電樁與車(chē)載充電機兩個(gè)設備之間并不會(huì )進(jìn)行信息交換。 它們分別只與電池管理系統進(jìn)行通訊，所以電池管理系統表現出來(lái)的是一對多的通訊特點(diǎn)。
車(chē)載充電機CAN通信協(xié)議包括4個(gè)流程，分別是充電握手階段、參數配置階段、充電階段和充電結束4個(gè)階段。
握手階段主要是完成電池管理系統對充電設備的識別。此階段主要是確定接入的設備是車(chē)載充電機還是直流充電樁（非車(chē)載充電）。 以便選擇對應的通信協(xié)議，為充電主回路的接通做好鋪墊。
當電池管理系統接收到應答設備為車(chē)載充電機時(shí)，且充電機不是初次使用。
通信過(guò)程會(huì )直接進(jìn)入下一階段（參數配置），而不再進(jìn)行信息互換。 這是因為車(chē)載充電機安裝在電動(dòng)汽車(chē)上，所以不必每次都將設備信息發(fā)送給電池管理系統。 只需在初次使用時(shí)或恢復出廠(chǎng)設置后進(jìn)行一次設備信息的互換，這有助于充電過(guò)程的快速建立。
充電階段主要是完成主回路的導通，為電池充電。
硬件系統為車(chē)載充電系統配備了繼電器，用來(lái)通斷電路。 當車(chē)載充電機接入系統時(shí)，電池管理系統控制繼電器閉合使主回路導通，實(shí)現電池組充電。 在充電完成時(shí)，電池管理系統控制繼電器斷開(kāi)主電路部分。
在電動(dòng)汽車(chē)充電系統中，信息幀的完善與否直接關(guān)系到充電系統的安全性和可靠性。
由于車(chē)載充電機安裝在電動(dòng)汽車(chē)上，所以安全監控更為重要。 在原有通信協(xié)議的基礎上，電動(dòng)汽車(chē)充電系統協(xié)議需要增加更多的安全監控幀，以確保人員和設備的安全。
比如，BMS與車(chē)載充電機之間的信息傳遞都需要等待接收判斷。
如果對方長(cháng)時(shí)間沒(méi)有收到通信數據，則系統超時(shí)，通信失敗。 如果系統在規定時(shí)間內收到對方信息，則通信繼續進(jìn)行。 BMS和車(chē)載充電機的異常判斷分別由各自的控制器完成。 電池管理系統的異常判斷主要有電池組過(guò)流檢測、過(guò)/欠壓檢測、過(guò)高溫/低溫檢測等。 車(chē)載充電機的異常判斷主要有輸入過(guò)/欠壓檢測、輸出過(guò)流檢測、短路保護檢測、過(guò)溫檢測、主回路繼電器狀態(tài)檢測等。
電動(dòng)汽車(chē)在終止或者充電完成時(shí)，電池管理系統和車(chē)載充電機會(huì )互相發(fā)送停止充電報文。
報文內容記錄了充電是因為何種原因停止的。 如果正常充電完成，報文將會(huì )顯示當前沒(méi)有設備報錯，充電正常結束。
目前市場(chǎng)上應用最廣泛的為CAN2.0通信協(xié)議，比如迪龍新能源生產(chǎn)的車(chē)載充電機采用了CAN2.0B高速通信。
實(shí)現了與電池管理系統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。
它可以獲取電池系統參數，以及充電前和充電過(guò)程中整組與單體電池的實(shí)時(shí)數據。
同時(shí)具備與車(chē)輛監控系統通信功能，智能上傳車(chē)載充電機的工作狀態(tài)、工作參數和故障告警信息。 并且接受啟動(dòng)充電和停止充電的控制命令。
迪龍新能源的車(chē)載充電機除了具備智能通信功能之外，還具有完備的安全防護功能。
比如輸入過(guò)壓保護、輸入欠壓告警、輸出過(guò)流保護、短路保護…等功能。 在充電過(guò)程中，還可以保證電池的溫度和充電電流與電壓不超過(guò)允許值。 并且自動(dòng)根據電池管理系統的電池信息動(dòng)態(tài)智能調整充電電流，自動(dòng)判斷充電連接器是否連接正確。
迪龍新能源專(zhuān)注于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電系統及設備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售。
主要產(chǎn)品包含車(chē)載充電機（OBC）、車(chē)載DC/DC變換器和車(chē)載集成一體機等。 公司擁有汽車(chē)級IATF16949體系認證的標準專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)。 為全球客戶(hù)提供高效率、高功率密度、智能化、高可靠的車(chē)載電源產(chǎn)品。
公司擁有車(chē)載電源核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權，積累了豐富的研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗。
目前，公司產(chǎn)品已配套國內外眾多主流車(chē)型，是全球知名車(chē)載電源制造供應商。 2016年，迪龍新能源完成新廠(chǎng)區的建設并投產(chǎn)，占地150余畝，擁有自動(dòng)化及信息化生產(chǎn)流程。 可以為全球客戶(hù)提供全方位、大批量、定制化、專(zhuān)業(yè)化的制造服務(wù)，產(chǎn)品值得信賴(lài)。
（來(lái)源：中電網(wǎng)）
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