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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（标准帧。。。。，，，，，，，，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Α。。。。目今主流厂家电源？？？？？？？榈氐憧赏ü姘灏醇⒉β牒屯ㄑ兜确椒ň傩猩柚谩。。。。

• 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？？？？？？？橹匦卤患せ睢。。。。