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重要手段,其稳定性与安全性至关重要。然而,随着行业规模的扩大和技术复杂性的提升,CAN总线故障的问题日益凸显。本文旨在为设计师们提供一些建议,以确保新能源车辆的CAN总线系统能够高效、可靠地运行。
首先,我们需要了解当前行业的情况。国内机动车保有量已经超过三亿,并且正向全面禁售燃油车迈进。这意味着新能源汽车将成为未来汽车市场的主流。而这些新能源车辆广泛应用了CAN总线技术,因此其稳定性问题也成为了行业发展中的关键挑战。
接着,本文分析了新能源汽车中的常见故障问题,从通信应用层到物理层都进行了详细讨论。在物理层方面,干扰问题、网络拓扑问题、总线容抗阻抗控制以及节点设计规范及一致性等因素是导致故障的一些主要原因。
接下来,我们探讨了如何保证CAN总线的稳定性。我们需要使用专业工具,如频谱分析器来检测和排除干扰。此外,还可以通过隔离方案和屏蔽方案来解决干扰问题。隔离方案包括分立器件式隔离和一体式隔离,而屏蔽方案则要求使用具有良好屏蔽性能的通信线缆,并确保最外层屏蔽层通过单点接到参考地。
最后,本文还提供了一些实际案例,如图4展示了FFT分析功能对应于逆变器频率范围内检测到的干扰信号,而图5显示了一种常用的板级隔离模块CTM1051(A)HQ,该模块广泛应用于各种需要高防护等级场合。此外,本文还提到了如何平衡成本与通信距离之间关系,以及如何选择适合不同需求的双绞屏蔽线材(如图10)。
综上所述,在设计新的新能源汽车时,我们必须重视CAN总线系统在整个电控体系中的作用,并采取有效措施以预防或解决可能出现的问题。这不仅能提高产品质量,也能保障驾驶者的安全。