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稳定可靠的 CAN 通信,助力电动汽车充电系统

2022年10月9日
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电动汽车充电站,又名电动汽车充电设备 (EVSE),是一种为电动汽车电池充电的电气设备。为应对电动汽车保有量日益增长的趋势,增设电动汽车充电站至关重要。常见的电动汽车充电站分为两类:独立式充电站和联网式充电站。独立式电动汽车充电站运行时无需连接网络,联网式充电站则需连接到充电网络。相较之下,联网式充电站更具优势。连接多个电动汽车充电站,形成充电系统,有助于运营商通过应用平台轻松实现能源使用远程管理。电动汽车充电系统能够轻松收集每辆电动汽车信息,如充电状态和能源使用情况,并根据充电时长和充电量向车主提供账单信息。此外,该类系统能与电网和储能系统 (ESS) 互换信息,提高从 ESS 向电动汽车充电站供电的稳定性和可靠性。例如,当电网突然处于用电高峰时,电动汽车充电系统将会向 ESS 发送信息,请求使用储能电池中的电能。

为充分利用电动汽车充电系统并发挥优势,必须在充电站之间建立稳定可靠的通信。本文将讨论建立电动汽车充电系统时面临的通信挑战,并提供可靠通信解决方案。

电动汽车充电系统面临的通信挑战

电动汽车充电系统需保证通信流畅稳定,从而收集信息,提高充电效率。电动汽车在充电站插入充电插头后,充电站、电网和 ESS 将通过无线或有线网络互换信息,如电池充电状态、电容量和能源使用情况。这些信息也将被发送至控制中心完成分析,便于运营商获知某一时段所需的供电量。由此,运营商能始终确保供电充足。

了解如何连接电动汽车充电系统是建立稳定可靠通信的前提。运营商为电动汽车充电系统建立可靠连接时,面临以下两大常见的通信挑战。

CAN 通信协议传输限制

大多数汽车及其内部电池均采用 CAN 总线作为通信总线。许多电动汽车和电动汽车充电站通过 CAN 协议进行通信,因此充电系统必须能够连接充电站中的 CAN 设备。但是,如 ISO 11898 标准所述,CAN 系统传输距离受总线波特率限制——波特率越高,最大传输距离越短。换言之,若波特率固定不变,CAN 系统最大传输距离则无法增加。为克服距离限制,更加灵活地部署电动汽车充电站,需要能应对这一挑战的联网解决方案,以期达到所需的波特率,实现长距离通信。

寻找合适的通信接口

同一运营商的电动汽车充电站也可能因相隔较远而连接困难。比如充电站可能分散在楼宇间或部署在郊区,这就需要一个能够实现远距离连接的解决方案。有的电动汽车充电站采用无线连接方式来共享或传输电池/电力数据,以此降低布线成本。但许多电动汽车充电设备制造商和系统集成商发现,这种方式常常引发信号覆盖率不足或因环境干扰丢失信号等问题。因此他们倾向于使用更加可靠的有线数据连接方式来保障用户体验,同时会采用光纤而非铜线来隔绝电磁干扰,以保证远距离传输。

可靠的 CAN 转光纤解决方案

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连接多座充电站到控制中心通常要用到多个 CAN 转光纤转换器,进而实现远距离通信。Moxa CAN 转光纤转换器可通过 DIP 开关轻松切换 CAN 和 CAN FD 接口,配置方便快捷。此外,CAN 接口还支持自动波特率设置,无需额外配置即可使用。发生通信错误时,转换器上的 LED 指示灯可以帮助快速诊断错误出现于 CAN 还是光纤连接。

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