CAN總線在電動(dòng)汽車充電機(jī)上的應(yīng)用

1 引言

　電動(dòng)汽車(ev)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的，而電機(jī)的動(dòng)力則是來自可循環(huán)充電的電池[1]，并且電動(dòng)汽車對(duì)電池的工作特性的要求遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的電池系統(tǒng)，因此電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)電壓高而且電流大，所以對(duì)電動(dòng)汽車充電機(jī)的要求比較高[2]。

　　電動(dòng)汽車充電機(jī)需要能夠在以分鐘計(jì)算的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)電池的充電，而不是通常的以小時(shí)來計(jì)算。以一個(gè)電池容量為30kwh的電動(dòng)汽車蓄電池來計(jì)算，如果在15分鐘內(nèi)將它充滿，那么充電功率將達(dá)到120kw，假設(shè)電動(dòng)汽車的充電電壓在200~400v，那么相應(yīng)的他的充電電流將會(huì)達(dá)到300a。如此大的充電電流，如果僅用單一的電源模塊很難實(shí)現(xiàn)。面對(duì)充電機(jī)的日益大容量化，并聯(lián)均流是一個(gè)很好的解決方法[3]。因?yàn)檐浖骶哂谐杀据^低，擴(kuò)容能力強(qiáng)，擴(kuò)容方便，方案改變、升級(jí)容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，所以在實(shí)現(xiàn)的過程中采用軟件均流的方法，但是實(shí)現(xiàn)過程中需要解決的關(guān)鍵問題是模塊間的通信問題[4]。

　　can總線因?yàn)榫哂型ㄐ趴煽啃愿?，成本低，?jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用[5]，所以充電機(jī)內(nèi)部模塊間通信采用基于can總線的軟件均流方案[6]；電動(dòng)汽車充電機(jī)需要和蓄電池管理系統(tǒng)(bms)之間通信，同時(shí)由于can總線還具有較高的網(wǎng)絡(luò)安全性等特點(diǎn)，并且作為國際標(biāo)準(zhǔn)已逐漸發(fā)展成汽車電子系統(tǒng)的主流總線，因此將采用can總線作為充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信方式；而且can總線的通信距離較遠(yuǎn)(10km)，同時(shí)可靠性較高[7]，所以監(jiān)控中心和充電機(jī)之間的通信也采用can通信的方式。

　　本文對(duì)can總線的研究將集中在如何將can總線應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電機(jī)上，并完成充電機(jī)在工作過程中與蓄電池管理系統(tǒng)，內(nèi)部電源模塊以及監(jiān)控中心的通信流程。

2 電動(dòng)汽車充電機(jī)的通信拓?fù)?BR>
　　電動(dòng)汽車充電機(jī)在工作的過程中，需要和車載電池管理系統(tǒng)(bms)、充電站的集中監(jiān)控中心和充電機(jī)內(nèi)部電源模塊之間通信。

　　如圖 1所示，充電機(jī)的通信系統(tǒng)中包含三個(gè)can通信網(wǎng)絡(luò)：

　　充電機(jī)主控制器與蓄電池管理系統(tǒng)(bms)之間的通信網(wǎng)絡(luò)(can1)：實(shí)現(xiàn)充電機(jī)與車載蓄電池管理系統(tǒng)的之間數(shù)據(jù)交換，為動(dòng)力電池充電提供參數(shù)信息。

　　充電機(jī)主控制器與充電監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信網(wǎng)絡(luò)(can2)：實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與充電機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和控制功能，能夠?qū)崟r(shí)的通過監(jiān)控中心掌握充電機(jī)的工作狀態(tài)，并能通過充電機(jī)間接獲取蓄電池的信息。

　　充電機(jī)主控制器與電源模塊之間的網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)(can3)：實(shí)現(xiàn)充電機(jī)主控制器與獨(dú)立電源模塊之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)基于can總線的軟件均流方案，其中n個(gè)電源模塊作為工作模塊，n個(gè)電源模塊作為備用的電源模塊。