Hogyan működik az OBC CAN busza?

Az OBC CAN busza két logikai állapotú differenciáljelet és ciklikus redundancia-ellenőrzést (CRC) használ az üzenetek küldésére. Ez egy veszteségmentes adatkommunikációs protokoll. A(z) 1-3 csomópontok olyan bitfolyamot küldenek, amely üzenetazonosítókat és prioritást jelent. Ezen csomópontok mindegyike küld egy domináns bitet és egy recesszív bitet. A domináns bit a buszon következő bit, míg a recesszív bit a harmadik bit a buszon.
| Az OBC CAN busza két logikai állapotú differenciáljelet használ |
Az OBC/EPS kártya két logikai állapotú differenciáljelet használ a jármű hátlapján lévő CAN busszal való interfészhez. A CPLD kezeli az OBC/EPS kártya különféle digitális interfészeit. Ezután az adatfolyamot a küldetéstáblákra irányítja. A CPLD feszültségkövetőnek van programozva, ami azt jelenti, hogy a kimeneti láb logikai szintje megegyezik a megfelelő párosított bemeneti láb logikai állapotával.
A CAN busz egy alacsony szintű soros kommunikációs protokoll, amely differenciális jeleket használ a különféle eszközökkel való kommunikációhoz. A CAN hálózatban való működéshez egy CAN vezérlővel ellátott mikrokontroller és egy buszhoz kötött adó-vevő egyvégű vagy differenciális jelet dolgoz fel. Például egy CAN busz elküldi a D plusz jelet, és visszaadja a D- szintre.
Egy érvényes CAN-keretet két bit képvisel, amelyeket dominánsnak és recesszívnek neveznek. A domináns bit a logikai 0, a recesszív bit pedig a logikai. Az érvényes CAN keretet fogadó csomópontok domináns üzenetet küldenek a többi csomópontnak, amely nyugtázza az átvitelt. Ha a fogadó csomópontok recesszív üzenetet kapnak, azt visszaküldik az adó csomópontnak. Ily módon egy CAN-keret újraküldhető mindaddig, amíg csak egy csomópont marad tovább.
| A CAN időszinkronizált csomópontot használküldeni együzenet |
A CAN üzenet egy üzenetazonosítót tartalmaz, egy számot, amely az egyik üzenet megkülönböztetésére szolgál a buszon. Az üzenet azonosítója 11 bit hosszú (Standard CAN), és egy azonosítóval kezdődik. Az üzenet sugárzása után minden átviteli csomópont összehasonlítja a vett értéket az üzenetszórási értékkel. Ezt a folyamatot választottbírósági eljárásnak nevezik, és biztosítja, hogy egyetlen üzenet se vesszen el.
A CAN üzeneteket az ütközések elkerülése érdekében időszinkronizált csomópont hozza létre és küldi el. Ezt a csomópontot főcsomópontnak és szolga csomópontnak nevezik. Ezen csomópontok mindegyike küldhet vagy fogadhat üzeneteket, és módosíthatja a buszon lévő többi eszköz állapotát. Manapság sok jármű két vagy több adatbusz kombinációját használja.
A CAN üzeneteknek nincs kifejezett címük. A CAN vezérlők elfogják a CAN buszon lévő összes forgalmat, és meghatározzák, hogy egy üzenet érdekes-e vagy sem. Mivel a CAN-üzenetek nem tartalmaznak címet, "tartalom-címzettnek" nevezik őket. A hagyományos üzenetcímek a következőt jelentenék: „Íme egy üzenet az X csomóponthoz”. Ezzel szemben a tartalommal megcímzett üzenet így szólna: „Itt van egy CAN üzenet, amely X címkével ellátott adatokat tartalmaz”.
| A CAN ciklikus redundancia-ellenőrzést (CRC) használ |
A CRC egy olyan folyamat, amely az üzenetek következetlenségeinek észlelésére szolgál. A számítás egy bájtnyi adathalmaz alapján történik, és hozzáfűződik egy bejövő üzenethez. Az adatvevő ezután polinomiális osztás segítségével kiértékeli az ellenőrző értéket, hogy megállapítsa, van-e hiba. Ha van, negatív visszaigazolást küld.
A CAN-buszon ezt az eljárást ciklikus redundancia-ellenőrzésnek (CRCR) nevezik. A hibák észlelésére és a megbízható kommunikáció biztosítására szolgál. Minden üzenetnek van egy üzenetazonosítója, amelyet üzenetazonosítónak neveznek. Ez a szám Standard CAN esetén 11 bit, CAN FD esetén 17 bit lehet. Vannak recesszív és domináns bitek is.
A ciklikus redundancia-ellenőrzés egy matematikai algoritmus, amely észleli a hibákat és a kommunikációs csatornák véletlenszerű változásait. A CRC generátorpolinomot használ, amely mind a küldőn, mind a vevőn elérhető. A generált értéket elosztjuk egy kulccsal, amely mind a küldőn, mind a vevőn elérhető. Az osztás maradéka az ellenőrző összeg.
| Az OBC CAN busza veszteségmentes |
A CAN vagy Controller Area Network az autóipar által használt kommunikációs szabvány. A CAN csomópontok hálózatából áll, amelyek mindegyike kommunikál a többiekkel. Ezek a csomópontok információkat oszthatnak meg az autó egyik részéből a másikba. Az adatok veszteség nélkül küldhetők és fogadhatók.
A CAN busz hibakezelése csökkenti a busz elakadását azáltal, hogy lehetővé teszi a rendszer számára a hibás CAN keretek észlelését és a további átvitel megakadályozását. Ezenkívül a CAN csomópontok automatikusan észlelik a problémás CAN kereteket, és ennek megfelelően módosítják az állapotot. Ezzel elkerülhető, hogy a CAN hibák átterjedjenek más csomópontokra, és ne okozzák a busz elakadását.
A CAN protokollt a kritikus alrendszerek közötti nagy sebességű kommunikációra tervezték. Emiatt magas frissítési sebességgel és nagy adatpontossággal kell rendelkeznie. A CAN 2.0 úgy lett kialakítva, hogy megfeleljen ezeknek a követelményeknek. Az OBC CAN busza 8 Mbps és 1 gigabit/s átviteli sebességet támogat.
Mi a teendő, ha a fedélzeti töltőin van CAN busz?
A beépített töltők gyakran a CAN-busz segítségével kommunikálnak a töltő adathálózatával. A kommunikációs vonal elektrosztatikus kisülésekkel (ESD) és tranziens feszültségekkel (ESV) szembeni védelme érdekében a töltő vezérlőegységének ESD- és tranziens védelemmel kell rendelkeznie. Sok esetben egyetlen komponens képes ellátni ezeket a funkciókat. Ennek egyik leghatékonyabb módja a kétsoros TVS diódasor használata. Ezek a diódák minimális kapacitással rendelkeznek, és nem rontják az adó/vevő I/O állapotát.
A beépített töltő nem fekete doboz. A legtöbb esetben integrálva van az akkumulátor-kezelő rendszerrel, és a CAN buszon keresztül csatlakozik. Az elektromos járművek kialakítása és felépítése összetett, a töltőnek illeszkednie kell a kialakításhoz, és kölcsönhatásba kell lépnie más elektromos alkatrészekkel. Az is előfordulhat, hogy a jármű egyéb elektromos berendezései emissziós és vezetőképes zavarokat okozhatnak.
A beépített töltő kiválasztásakor el kell döntenie, hogy milyen típusú vezérlésre van szüksége.Summit Chargersáltalában úgy vannak kialakítva, hogy támogassák a be/ki jelet vagy a CAN busz interfészt. Általában ezek a töltők csak az egyik módszer támogatására vannak programozva, de könnyen átprogramozhatja őket, hogy támogassák a CAN-t és a CANbus-t is. A legjobb teljesítmény és biztonság érdekében olyan töltési algoritmust válasszon, amely közel áll az állandó áramerősséghez, és a feszültség valamivel magasabb, mint a maximális csomagfeszültség. Ezt a töltési algoritmust úgy tervezték, hogy az akkumulátor meghibásodása esetén tartalékot adjon.


