CAN Bus ของ OBC ทำงานอย่างไร
CAN บัสของ OBC ใช้สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่มีสถานะลอจิกสองสถานะและการตรวจสอบแบบวนซ้ำแบบวนซ้ำ (CRC) เพื่อส่งข้อความ เป็นโปรโตคอลการสื่อสารข้อมูลแบบไม่สูญเสียข้อมูล โหนด 1-3 ส่งกระแสข้อมูลของบิตที่แสดงถึงตัวระบุข้อความและลำดับความสำคัญ แต่ละโหนดเหล่านี้ส่งบิตที่โดดเด่นและบิตถอย บิตเด่นคือบิตถัดไปบนบัส ในขณะที่บิตถอยคือบิตที่สามบนบัส
| CAN บัสของ OBC ใช้สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่มีสองสถานะทางลอจิคัล |
บอร์ด OBC/EPS ใช้สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่มีสถานะลอจิกสองสถานะเพื่อเชื่อมต่อกับ CAN บัสบนแบ็คเพลนของรถ CPLD จัดการอินเทอร์เฟซดิจิทัลต่างๆ ไปยังบอร์ด OBC/EPS จากนั้นจะกำหนดเส้นทางสตรีมข้อมูลไปยังกระดานภารกิจ CPLD ถูกตั้งโปรแกรมให้เป็นตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าระดับลอจิกพินเอาต์พุตตรงกับสถานะลอจิกพินอินพุตที่จับคู่ที่สอดคล้องกัน
CAN บัสเป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมระดับต่ำที่ใช้สัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ ในการทำงานในเครือข่าย CAN ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีตัวควบคุม CAN และตัวรับส่งสัญญาณที่เชื่อมโยงกับกระบวนการบัสด้วยสัญญาณปลายเดียวหรือดิฟเฟอเรนเชียล ตัวอย่างเช่น CAN บัสส่งสัญญาณ D บวกต่ำ และส่งคืนให้อยู่ในระดับเดียวกับ D-
เฟรม CAN ที่ถูกต้องจะแสดงด้วยสองบิต เรียกว่า เด่นและถอย บิตที่โดดเด่นคือตรรกะ 0 และบิตแบบถอยกลับคือบิตแบบลอจิคัล โหนดที่ได้รับเฟรม CAN ที่ถูกต้องจะส่งข้อความที่โดดเด่นไปยังโหนดอื่นซึ่งจะรับทราบการส่ง หากโหนดที่รับได้รับข้อความถอย พวกเขาจะส่งข้อความกลับไปยังโหนดที่ส่ง ด้วยวิธีนี้ เฟรม CAN สามารถส่งซ้ำได้จนกว่าจะมีการส่งเพียงโหนดเดียว
| CAN ใช้โหนดที่ซิงโครไนซ์เวลากับส่งข้อความ |
ข้อความ CAN มีตัวระบุข้อความ ซึ่งเป็นตัวเลขที่ใช้แยกข้อความหนึ่งออกจากอีกข้อความหนึ่งบนรถบัส ตัวระบุข้อความมีความยาว 11 บิต (Standard CAN) และเริ่มต้นด้วยตัวระบุ หลังจากที่ส่งข้อความแล้ว โหนดที่ส่งแต่ละโหนดจะเปรียบเทียบค่าที่ได้รับกับค่าการออกอากาศ กระบวนการนี้เรียกว่าอนุญาโตตุลาการและรับรองว่าข้อความจะไม่สูญหาย
ข้อความ CAN ถูกสร้างขึ้นและส่งโดยโหนดที่ซิงโครไนซ์เวลาเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกัน โหนดนี้เรียกว่าโหนดหลักและโหนดรอง แต่ละโหนดเหล่านี้สามารถส่งหรือรับข้อความและสามารถเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์อื่นๆ บนบัสได้ ทุกวันนี้ ยานพาหนะจำนวนมากใช้บัสข้อมูลตั้งแต่สองตัวขึ้นไปรวมกัน
ข้อความ CAN ไม่มีที่อยู่ที่ชัดเจน ตัวควบคุม CAN จะสกัดกั้นการรับส่งข้อมูลทั้งหมดบน CAN บัส และตรวจสอบว่าข้อความนั้นน่าสนใจหรือไม่ เนื่องจากข้อความ CAN ไม่มีที่อยู่ จึงเรียกว่า "ที่อยู่เนื้อหา" ที่อยู่ข้อความทั่วไปจะอ่านว่า "นี่คือข้อความสำหรับโหนด X" ในทางตรงกันข้าม ข้อความที่กล่าวถึงเนื้อหาจะอ่านว่า "นี่คือข้อความ CAN ที่มีข้อมูลชื่อ X"
| CAN ใช้การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนซ้ำ (CRC) |
CRC เป็นกระบวนการที่ใช้ในการตรวจหาความไม่สอดคล้องกันในข้อความ คำนวณจากชุดข้อมูลไบต์และผนวกเข้ากับข้อความขาเข้า จากนั้นผู้รับข้อมูลจะประเมินค่าตรวจสอบโดยใช้การหารพหุนามเพื่อพิจารณาว่ามีข้อผิดพลาดหรือไม่ หากมี การตอบรับเชิงลบจะถูกส่งไป
ใน CAN บัส ขั้นตอนนี้เรียกว่า cyclic redundancy check (CRCR) ใช้เพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดและรับรองการสื่อสารที่เชื่อถือได้ แต่ละข้อความมีตัวระบุข้อความ เรียกว่าตัวระบุข้อความ ตัวเลขนี้สามารถเป็น 11 บิตสำหรับ Standard CAN หรือ 17 บิตสำหรับ CAN FD นอกจากนี้ยังมีบิตถอยและเด่น
การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนซ้ำเป็นอัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์ที่ตรวจจับข้อผิดพลาดและการเปลี่ยนแปลงโดยไม่ได้ตั้งใจในช่องทางการสื่อสาร CRC ใช้พหุนามตัวสร้างที่มีให้ทั้งผู้ส่งและผู้รับ ค่าที่สร้างขึ้นจะถูกหารด้วยคีย์ที่มีให้ทั้งผู้ส่งและผู้รับ ส่วนที่เหลือของการหารคือค่าเช็คซัม
| CAN บัสของ OBC นั้นไม่มีการสูญเสีย |
CAN หรือ Controller Area Network เป็นมาตรฐานการสื่อสารที่ใช้โดยอุตสาหกรรมยานยนต์ CAN ประกอบด้วยเครือข่ายของโหนด ซึ่งแต่ละโหนดสื่อสารกับโหนดอื่นๆ โหนดเหล่านี้สามารถแบ่งปันข้อมูลจากส่วนหนึ่งของรถไปยังส่วนอื่นได้ ข้อมูลสามารถส่งและรับได้โดยไม่สูญเสีย
การจัดการข้อผิดพลาดของบัส CAN ช่วยลดการติดขัดของบัสโดยอนุญาตให้ระบบตรวจจับเฟรม CAN ที่ผิดพลาดและป้องกันการส่งสัญญาณเพิ่มเติม นอกจากนี้ โหนด CAN จะตรวจจับเฟรม CAN ที่มีปัญหาโดยอัตโนมัติและเปลี่ยนสถานะตามนั้น การทำเช่นนี้จะทำให้ข้อผิดพลาด CAN ไม่สามารถแพร่กระจายไปยังโหนดอื่นและทำให้บัสติดขัดได้
โปรโตคอล CAN ได้รับการออกแบบสำหรับการสื่อสารความเร็วสูงระหว่างระบบย่อยที่สำคัญ ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีอัตราการอัปเดตที่สูงและความถูกต้องของข้อมูลสูง CAN 2.0 ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ CAN บัสของ OBC รองรับอัตราการส่งข้อมูลตั้งแต่ 8 Mbps ถึง 1 กิกะบิตต่อวินาที
จะเกิดอะไรขึ้นหากเครื่องชาร์จออนบอร์ดของคุณมี CAN Bus?
ที่ชาร์จออนบอร์ดมักใช้ CAN บัสเพื่อสื่อสารกับเครือข่ายข้อมูลของเครื่องชาร์จ เพื่อป้องกันสายสื่อสารนี้จากการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) และแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ (ESV) ชุดควบคุมเครื่องชาร์จต้องมี ESD และการป้องกันชั่วคราว ในหลายกรณี องค์ประกอบเดียวสามารถจัดเตรียมฟังก์ชันเหล่านี้ได้ วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการใช้อาร์เรย์ไดโอด TVS แบบดูอัลไลน์ ไดโอดเหล่านี้มีความจุน้อยที่สุดและไม่ลดสถานะ I/O ของตัวส่ง/ตัวรับ
ที่ชาร์จออนบอร์ดไม่ใช่กล่องดำ ในกรณีส่วนใหญ่จะรวมเข้ากับระบบจัดการแบตเตอรี่และเชื่อมต่อผ่าน CAN บัส การออกแบบและโครงสร้างของรถยนต์ไฟฟ้านั้นซับซ้อน และเครื่องชาร์จต้องเข้ากับการออกแบบและโต้ตอบกับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ บนรถอาจทำให้เกิดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสื่อนำไฟฟ้า
เมื่อเลือกที่ชาร์จแบบออนบอร์ด คุณต้องตัดสินใจว่าต้องการการควบคุมประเภทใดเครื่องชาร์จซัมมิทได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับสัญญาณเปิด/ปิดหรืออินเทอร์เฟซบัส CAN โดยปกติ ที่ชาร์จเหล่านี้ได้รับการตั้งโปรแกรมให้สนับสนุนวิธีใดวิธีหนึ่งเหล่านี้ แต่คุณสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ให้รองรับทั้ง CAN และ CANbus ได้อย่างง่ายดาย เพื่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่ดีที่สุด ให้เลือกอัลกอริธึมการชาร์จที่ใกล้กับกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันแพ็คสูงสุดเล็กน้อย อัลกอริธึมการชาร์จนี้ออกแบบมาเพื่อให้คุณสำรองข้อมูลในกรณีที่แบตเตอรีล้มเหลว