Chương 5 : MẠNG CAN VÀ CHẨN ĐOÁN TRÊN XE ĐIỆN RENAULT ZOE
5.3 Mạng giao tiếp trên xe Renault ZOE 2020
5.3.1 Mạng CAN Trên Renault ZOE
Được Bosch giới thiệu vào giữa những năm 1980 cho giao tiếp trong xe, mạng giao tiếp khu vực bộ điều khiển (CAN bus) là một tiêu chuẩn cho phép các bộ vi điều khiển và các thiết bị khác giao tiếp với nhau trong xe (hoặc mạng khác) mà không cần bộ xử lý chủ. Các tín hiệu vi sai mạnh mẽ của nó được truyền trên hệ thống cáp xoắn đôi khổ nhỏ, nhẹ hơn và ít tốn kém hơn nhiều so với các loại dây nối cồng kềnh mà nó thường thay thế. Chi phí thấp và độ tin cậy cao của CAN bus đã giúp nó trở thành giao diện điều khiển trên thực tế cho số lượng ngày càng tăng của hệ thống truyền động được điều khiển kỹ thuật số, thiết bị điện tử thân xe, an tồn và hệ thống phụ “Thơng tin giải trí” trên các phương tiện thơng thường.
Giờ đây, nó sẽ đảm nhận các vai trò mới trong hệ thống quản lý ắc quy (BMS), sạc ắc quy (chế độ tái tạo và cắm vào (BCB)), bộ điều khiển truyền động động cơ, bộ biến tần (PEB), … và những hệ thống này điều được kết nối giao tiếp với nhau qua CAN High Speed, để có thể đáp ứng yêu cầu thay đổi liên tục của xe trong điều kiện vận hành.
Ngoài ra bên trong BMS còn trao đổi dữ liệu thông qua mạng giao tiếp truyền thông (CAN 2.0B – 29bit). BMS phải giao tiếp tốc độ cao với một số hệ thống khác trên xe (PEB, BCB…) nó phải hoạt động trong thời gian thực trong điều kiện nạp/xả thay đổi nhanh chóng khi xe tăng tốc và phanh, đồng thời nó phải làm việc trong mơi trường khắc nghiệt.
123
Hình 5.9: Mạng giao tiếp Can tốc độ cao trên xe Renault ZOE
Trong đó:
Electrical Wire
CAN High Speed Line
CAN High Speed Line For BMS CAN 2.0B Line
Một số vấn đề mới quan trọng nhất mà CAN bus trên xe Renault ZOE có liên quan đến vai trị của nó như một giao diện điều khiển cho các hệ thống điện áp cao như ắc quy và hệ thống truyền động hoạt động ở 360V trở lên. Phần còn lại của các hệ thống phụ của xe hoạt động ở điện áp thấp hơn nhiều là 12V, vì vậy hai hệ thống điện phải được cách ly nghiêm ngặt.
124 Trong thiết kế điện áp thấp, giao diện kỹ thuật số của bộ thu phát CAN được kết nối trực tiếp với EVC và các trình điều khiển vi sai của nó được kết nối với CAN Bus, tham chiếu tín hiệu 5V của nó đến mass khung. Để đảm bảo giao diện kỹ thuật số không cung cấp bất kỳ loại kết nối điện nào với hệ thống điện cao thế (ngay cả với mass của nó).
Ngồi ra xe phải tiết kiệm ắc quy ở mọi nơi có thể bằng cách tắt các phần tử hệ thống bất cứ khi nào không cần thiết. Trong hệ thống CAN cổ điển, tất cả ECU kết nối hệ thống con với mạng đều hoạt động bất cứ khi nào xe hoạt động. Mặc dù các tiêu chuẩn mới quản lý các ứng dụng bus CAN trên ô tô sẽ cho phép các nút CAN “ngủ” và “thức” theo ý muốn vẫn đang được hoàn thiện.
Kết nối mạng một phần ban đầu dự kiến sẽ tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống phụ của ô tô như điều khiển hỗ trợ đỗ xe (chỉ cần thiết khi đỗ xe), hệ thống nội thất như điều chỉnh ghế và gương, không được sử dụng thường xuyên và các yếu tố ô tô khác không cần thiết khi xe đang di chuyển dọc theo. Nó cũng sẽ được sử dụng để kích hoạt có chọn lọc các hệ thống thơng tin và giải trí của xe khi đỗ mà khơng "đánh thức" phần cịn lại của xe. Một ECU trung bình tiêu thụ khoảng 200mA (khoảng 2,4W) vì vậy kết nối mạng một phần dự kiến sẽ chỉ tiết kiệm 50 đến 100W, tuy nhưng ngay cả mức tăng nhỏ này cũng có thể mở rộng phạm vi của xe và mức tiết kiệm dự kiến sẽ tăng.