BMS电池管理系统技术探析--协议篇.pdf.pdf

BMS电池管理系统技术探析—协议篇--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 上海妙益电子科技发展有限公司闸北区江场三路56号2楼电话:(021)66319886,66319887 转8801传真:(021)51292527 邮编:200436 BMS电池管理系统技术探析—协议篇一、引子 09年妙益电子开始介入新能源汽车领域,初期角色就是为新能源车辆做车身控制、配总线仪表。新能源车辆的车身控制与传统车辆的车身控制大同小异,但仪表显示内容有了较大的变化。新能源车辆的总线仪表除要显示传统的车辆信息外,多了BMS电池管理信息和以电机驱动为主的车辆控制器(VCU)信息。总线仪表显示的信息都是通过总线来的,因而接触了各种各样的CAN通信协议,我们一直尝试在同一个仪表平台上能融合众家协议,虽然做到了,但也只能满足已知的、打过交道的BMS厂家的需求。因为各家协议都不相同,付出的努力可想而知。所以一直期待着有关部门能整合相关协议,出一个行业标准,把协议统一起来,这样新能源车辆内各子系统间交换信息就简单了。要做到这一点,应当不难,大家都来尽份力,为推动新能源汽车的健康发展、为振兴中国汽车电子发展作点实事。今天妙益先在这里先抛砖引玉,探讨协议的规则。欢迎业内同仁各抒己见,早日达成统一协议的目标。二、J1939基础上面说了,各家的BMS协议虽然不同,但都不约而同地宣称是J1939协议。显然, 选择J1939为大家普遍接受,所以我们在这里也是旗帜鲜明地支持以J1939相关规范来构建BMS的通信协议。但是,根据我们近10年应用J1939的经验看,这些协议和J1939 大多是形似而神不似。所以,这里花一点篇幅介绍J1939基础。说到J1939,介绍它的资料有几箩筐,我这里就不去详细介绍它了,挑重点说吧。我们知道,J1939仅仅是一种网络通信协议而已,是应用于汽车上的、各电器间相互通信的一种串行通信协议,其制定者是SAE(美国汽车工程师协会)。既然是网络通信协议,都脱不了网络通信协议的主要架构特征,也就是网络通信协议的7层模型――物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。对于大多数非通信专业的应用人士而言,关注的重点是物理层、数据链路层、应用层。这三层实际上决定了对产品设计者三方面的基本约束――硬件特征、数据打包、实际数据的定义及传输。 、信号传输介质、信号特征等硬件方面的内容。J1939网络拓扑类似于我们常见的办公室以太网结构。J1939的通信介质就是电线, 由于采用差分传输,所以是2根线,分别称作CAN_H和CAN_L,可以是普通的双绞线, 也可以是带屏蔽的双绞线――为了获得更好的电磁兼容特性,在CAN_H和CAN_L的端点各有一120欧的终端电阻。J1939的信号主要特征是:当有数据传输时,CAN_H和CAN_L 的压差在2V左右。无传输时,CAN_H和CAN_L的压差为0V。 BMS电池管理系统技术探析—协议篇--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 上海妙益电子科技发展有限公司闸北区江场三路56号2楼电话:(021)66319886,66319887 转8801传真:(021)51292527 邮编:200436 考虑到电机运行产生的干扰还是蛮大的,物理层最好选带带屏蔽的双绞线,其他关注的就是端电阻的位置(可以位于某些核心模块内,不带终端电阻的模块在J1939里称作 I型ECU,带终端电阻的模块在J1939里称作II型ECU)、屏蔽地接法、节点数量限制。图2-1仅由I型模块构建的J1939网络图2-2仅由2块II型模块和若干I型模块构建的J1939网络 、帧格式、校验方式等。虽然J1939规定了波特率为250K,但仍然有人强调他们用的是J1939高速CA N,言下之意J1939还有其他速率,这是一种误导。我们知道,串行数据通信总是按帧为单位进行的。数据帧一般由帧标识(ID)、数据(DATA)、校验(CRC CHECK)三部分组成。其中,帧标识是帧的核心,它决定了后面跟着的帧