在新能源汽车的高速发展中,CAN总线作为电控单元间通信的关键技术,确保了车辆系统的高效运行。然而,随着行业规模的扩大和复杂性增加,CAN总线故障和隐患也日益凸显。本文旨在为设计师提供深度解析新能源车CAN总线故障定位及干扰排除的一些建议。
首先,我们需要认识到当前国内外机动车保有量激增,以及燃油车对环境问题所带来的严峻挑战。这促使了全面禁售燃油车的趋势,并推动了新能源汽车、充电桩以及无人驾驶、智慧停车等延伸行业的快速发展。这些行业都依赖于高效稳定的通信网络,而CAN总线因其广泛应用而成为了它们共通的问题点。
对于新能源汽车中的CAN总线故障,我们可以从两层面进行分析:应用层和物理层。应用层问题通常涉及软件抓包或仿真,而物理层则更依赖硬件测试和模拟。在物理层方面,干扰问题、网络拓扑结构不当、总线容抗控制失调以及节点设计规范不一致是常见诱因。本文将重点探讨如何通过频谱分析工具如CANScope来定位并解决这些物理层上的干扰问题。
通过使用专业工具如FFT功能进行频谱分析,可以有效地定位到特定的干扰源,这对于理解与逆变器频率吻合的情况尤为重要。此后,为消除这类干扰,我们可以采取隔离措施,如在收发器端加上光耦或磁耦件,以阻断传导过来的干扰,同时采用屏蔽方法以隔绝辐射过来的干扰影响。
具体来说,对于分立器件式隔离方案,可考虑使用准车规级别的CTM1051(A)HQ模块(图6),该产品已被证明适用于大功率空调压缩机系统等场景;而对于板级隔离,在开发阶段可选择,但若出厂后或售后阶段出现故障,则需转用专用的隔离网桥。而对屏蔽方案应确保至少有一层可靠屏蔽,并保证最外侧屏蔽点单点接地处理(图8)。
此外,还需注意通信线缆参数,如横截面积、直流阻抗值等,以平衡成本与通信距离之间关系。最后,本文提供了一系列实用数据供读者参考(图10)。
综上所述,加强对新能源汽车中CAN总线故障定位及干扰排除能力,是实现高效智能化运作至关重要的一步。在未来的行程中,无论是提高现有技术还是引入新的解决方案,都将继续追求更优质、高效率、高安全性的电气系统设计,为绿色出行时代贡献自己的力量。