基于CAN總線的分布式電池管理系統

圖 7 CAN接 收 數 據 的 流 程

例如：電池管理系統向整車系統發送總電壓的格式，見表1所列。

表1 BCU_VCU_VOLTAGE(0x08)向VCU送回電池組當前的電壓

其中，ID為接收節點總線的地址，電壓值先乘10取整再發送，0x08表示發送幀的內容為電池組的電壓。

5 CAN總線應用問題

在硬件方面必須考慮合理的供電，注意對各個CAN器件的電源、地之間的濾波，以及復位電路的設計；同時在實際進行印刷電路板的設計時，合理布線，要加強地線，增強系統的抗干擾性。

在軟件設計時，CAN總線定時器的設置非常關鍵，BTR0決定傳播時間段、相位緩沖段1和相位緩沖段2；BTR1決定同步跳轉寬度和分頻值。在位定時寄存器中，TSEG1，TSEG2，SJW和BRP設定的值要比其功能值小1，因此設定范圍是[0.....N－1]而不是[1.....N]。所以位時間可以由[TSEG1＋TSEG2＋3]tq或者[同步段＋傳播段＋相位緩沖段1＋相位緩沖段2]tq得到，其中，tq由系統時鐘tSCL和波特率預分頻值BRP決定：tq=BRP/tSCL。同時，還要注意由于不同節點的CAN系統時鐘是由不同振蕩器提供的，每個節點的實際CAN系統時鐘頻率與實際位時有一容差，環境溫度的變化和振蕩器老化影響起始容差，為確保準確地進行數據傳輸，必須保證每個節點對CAN系統時鐘頻率都在特定的頻率容差限值以內，因此，在選擇振蕩器時要以對振蕩器容差范圍要求最高的節點為準。而且，在一個可以擴展的總線結構中，最大節點延遲和總線最大長度必須考慮，一般情況下，延遲為5.5ns/m。

在實際運行中，經常會遇到CAN總線不通或者總線突然關閉現象，其主要原因是由于在數據傳輸過程中出現丟幀現象，從而引起出錯，當錯誤計數器達到一定時會自動關閉總線，因此，必須在軟件設計的過程中，及時對其錯誤狀態ES位進行判別，在出現錯誤時需對SJA1000進行軟件復位，恢復通訊。

6 結語

在“863重大專項”電動汽車的電池管理模塊的研制中，就是采用CAN總線通訊的分布式結構。通過對鎳氫電池組、鋰電池組的臺架試驗結果表明了系統結構的先進性，實現了各模塊的獨自功能，工作正常可靠，鋰電池組系統的CAN總線的節點數增加到12，在強電磁干擾下，仍能正常工作，而且線路連接十分簡單、實用。

兩種電池組的參數、測量方法、電池個數、安全要求都不相同，分組也不一樣，但系統均能有效地適應，反映出其具有良好的適應性和較大的靈活性。