基于CAN总线的分布式电池管理系统

图 7 CAN接 收 数 据 的 流 程

例如：电池管理系统向整车系统发送总电压的格式，见表1所列。

表1 BCU_VCU_VOLTAGE(0x08)向VCU送回电池组当前的电压

其中，ID为接收节点总线的地址，电压值先乘10取整再发送，0x08表示发送帧的内容为电池组的电压。

5 CAN总线应用问题

在硬件方面必须考虑合理的供电，注意对各个CAN器件的电源、地之间的滤波，以及复位电路的设计；同时在实际进行印刷电路板的设计时，合理布线，要加强地线，增强系统的抗干扰性。

在软件设计时，CAN总线定时器的设置非常关键，BTR0决定传播时间段、相位缓冲段1和相位缓冲段2；BTR1决定同步跳转宽度和分频值。在位定时寄存器中，TSEG1，TSEG2，SJW和BRP设定的值要比其功能值小1，因此设定范围是[0.....N－1]而不是[1.....N]。所以位时间可以由[TSEG1＋TSEG2＋3]tq或者[同步段＋传播段＋相位缓冲段1＋相位缓冲段2]tq得到，其中，tq由系统时钟tSCL和波特率预分频值BRP决定：tq=BRP/tSCL。同时，还要注意由于不同节点的CAN系统时钟是由不同振荡器提供的，每个节点的实际CAN系统时钟频率与实际位时有一容差，环境温度的变化和振荡器老化影响起始容差，为确保准确地进行数据传输，必须保证每个节点对CAN系统时钟频率都在特定的频率容差限值以内，因此，在选择振荡器时要以对振荡器容差范围要求最高的节点为准。而且，在一个可以扩展的总线结构中，最大节点延迟和总线最大长度必须考虑，一般情况下，延迟为5.5ns/m。

在实际运行中，经常会遇到CAN总线不通或者总线突然关闭现象，其主要原因是由于在数据传输过程中出现丢帧现象，从而引起出错，当错误计数器达到一定时会自动关闭总线，因此，必须在软件设计的过程中，及时对其错误状态ES位进行判别，在出现错误时需对SJA1000进行软件复位，恢复通讯。

6 结语

在“863重大专项”电动汽车的电池管理模块的研制中，就是采用CAN总线通讯的分布式结构。通过对镍氢电池组、锂电池组的台架试验结果表明了系统结构的先进性，实现了各模块的独自功能，工作正常可靠，锂电池组系统的CAN总线的节点数增加到12，在强电磁干扰下，仍能正常工作，而且线路连接十分简单、实用。

两种电池组的参数、测量方法、电池个数、安全要求都不相同，分组也不一样，但系统均能有效地适应，反映出其具有良好的适应性和较大的灵活性。