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CAN总线系统,因此其应用问题成为了新能源产业链中的重要议题。
接着,本文将从通信应用层和物理层两个方面分析新能源汽车中的CAN总线故障。在物理层上,由于干扰、网络拓扑、容抗控制、节点规范及一致性等因素,一旦出现故障,就可能影响整个系统的稳定性。因此,我们特别关注如何通过专业工具如频谱分析仪进行干扰定位与解决。
具体来说,在实际测试中,可以使用如图4所示的FFT功能来统计并定位出干扰源频率,从而针对性的采取隔离或屏蔽措施进行干扰排除。此时,如果采用分立器件式隔离方案,如图5所示,加以光耦或磁耦器件可以有效阻断传导过来的干扰;对于特殊场合,一体式隔离方案则是更优选择,如准车规级CTM1051(A)HQ模块(图6)。
此外,对于已存在的问题,可考虑使用板级隔离适用于开发阶段,而售后阶段应采用可靠且便捷的一次性的解决方案——CAN隔离网桥。而在屏蔽方面,要确保至少有一层可靠屏蔽,并且保证最外层屏蔽通过单点接地至参考地,以防止信号泄露(如图8)。此外,还需注意通信线材参数,如横截面积、直流阻抗值等,以达到最佳平衡成本与通讯距离之间关系(如图10)。
综上所述,本文旨在提供一种全面的方法论来处理新的、新型、新技术领域内遇到的复杂问题,为设计师们提供一个实用的指南,使得他们能够更好地理解和应对未来可能面临的问题。