现场总线技术揭秘！新能源汽车CAN故障全解析

行业现状

随着国内机动车保有量突破三亿大关，全面禁售燃油车的日程在全球范围内被提起。新能源汽车动力以锂电池为主，整个行业已进入高速发展阶段。新能源车、充电桩等延伸行业也步入快速发展期，这些行业都使用CAN总线，因此，CAN总线的应用问题始终贯穿在新能源行业的发展中。

CAN总线应用领域

新能源汽车中的CAN总线故障可从通信应用层和物理层两个方面考虑。在物理层，CAN总线故障的诱因集中在干扰问题、网络拓扑问题、总线容抗阻抗控制、节点设计规范及一致性等方面。本篇文章重点为大家介绍如何进行物理层干扰定位及干扰排除。

保证稳定的核心设计

为了确保系统稳定性，我们需要通过专业工具如频谱分析器来定位和解决物理层上的干扰问题。图4展示了使用FFT功能进行频谱分析后定位到逆变器频率与干扰源频率吻合的情况。

使用FFT功能进行数据分析

对于传导过来的干扰，我们采取隔离措施，如图5所示，在收发器端加上光耦或磁耦件，同时提供隔离供电。此外，一体式隔离方案是对体积要求高的场合下最优选择，如准车规级CTM1051(A)HQ模块（图6）。

针对辐射过来的干扰，我们采用屏蔽措施，如图8所示，将通信线缆配备至少一层可靠屏蔽，并确保最外层屏蔽通过单点接地。如果遇到屏蔽部分不可避免断开，则应针对每段做单点接地处理。

除了以上讨论的板级隔离，如果出现出厂后或者售后阶段的问题，可以使用更灵活的设备如 CAN隔离网桥。此外，通信质量还受到横截面积、直流阻抗值、寄生容抗以及单位长度双绞数等参数影响，如图10所示，为读者提供了参考数据。

最后，不同距离下的通讯需求与成本之间如何平衡，也是一个重要考量点。本文旨在为设计师们提供几点建议，以帮助他们更好地理解并解决新能源汽车中可能出现的问题，从而提升整体性能和安全性。