1,、 引言

　　電動(dòng)汽車（ev）是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的,，而電機(jī)的動(dòng)力則是來自可循環(huán)充電的電池,，并且電動(dòng)汽車對(duì)電池的工作特性的要求遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的電池系統(tǒng),，因此電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)電壓高而且電流大,，所以對(duì)電動(dòng)汽車充電機(jī)的要求比較高,。

　　電動(dòng)汽車充電機(jī)需要能夠在以分鐘計(jì)算的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)電池的充電,，而不是通常的以小時(shí)來計(jì)算。以一個(gè)電池容量為30kwh的電動(dòng)汽車蓄電池來計(jì)算,，如果在15分鐘內(nèi)將它充滿,，那么充電功率將達(dá)到120kw，假設(shè)電動(dòng)汽車的充電電壓在200~400v,，那么相應(yīng)的他的充電電流將會(huì)達(dá)到300a,。如此大的充電電流，如果僅用單一的電源模塊很難實(shí)現(xiàn),。面對(duì)充電機(jī)的日益大容量化,，并聯(lián)均流是一個(gè)很好的解決方法。因?yàn)檐浖骶哂谐杀据^低,，擴(kuò)容能力強(qiáng),，擴(kuò)容方便，方案改變,、升級(jí)容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，所以在實(shí)現(xiàn)的過程中采用軟件均流的方法,，但是實(shí)現(xiàn)過程中需要解決的關(guān)鍵問題是模塊間的通信問題,。

　　can總線因?yàn)榫哂型ㄐ趴煽啃愿撸杀镜?，?jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用,，所以充電機(jī)內(nèi)部模塊間通信采用基于can總線的軟件均流方案；電動(dòng)汽車充電機(jī)需要和蓄電池管理系統(tǒng)（bms）之間通信，同時(shí)由于can總線還具有較高的網(wǎng)絡(luò)安全性等特點(diǎn),，并且作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已逐漸發(fā)展成汽車電子系統(tǒng)的主流總線,，因此將采用can總線作為充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信方式；而且can總線的通信距離較遠(yuǎn)（10km）,，同時(shí)可靠性較高,，所以監(jiān)控中心和充電機(jī)之間的通信也采用can通信的方式。

　　本文對(duì)can總線的研究將集中在如何將can總線應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電機(jī)上,，并完成充電機(jī)在工作過程中與蓄電池管理系統(tǒng),，內(nèi)部電源模塊以及監(jiān)控中心的通信流程。

　　2,、 電動(dòng)汽車充電機(jī)的通信拓?fù)?/p>

　　電動(dòng)汽車充電機(jī)在工作的過程中,，需要和車載電池管理系統(tǒng)（bms）、充電站的集中監(jiān)控中心和充電機(jī)內(nèi)部電源模塊之間通信,。

　　采用can總線技術(shù)解決電動(dòng)汽車充電機(jī)模塊間的通信問題

　　如圖 1所示,，充電機(jī)的通信系統(tǒng)中包含三個(gè)can通信網(wǎng)絡(luò)：

　　充電機(jī)主控制器與蓄電池管理系統(tǒng)（bms）之間的通信網(wǎng)絡(luò)（can1）：實(shí)現(xiàn)充電機(jī)與車載蓄電池管理系統(tǒng)的之間數(shù)據(jù)交換，為動(dòng)力電池充電提供參數(shù)信息,。

　　充電機(jī)主控制器與充電監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信網(wǎng)絡(luò)（can2）：實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與充電機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,、監(jiān)控和控制功能，能夠?qū)崟r(shí)的通過監(jiān)控中心掌握充電機(jī)的工作狀態(tài),，并能通過充電機(jī)間接獲取蓄電池的信息,。

　　充電機(jī)主控制器與電源模塊之間的網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)（can3）：實(shí)現(xiàn)充電機(jī)主控制器與獨(dú)立電源模塊之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)基于can總線的軟件均流方案,，其中n個(gè)電源模塊作為工作模塊,，n個(gè)電源模塊作為備用的電源模塊。

　　can網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電機(jī)上,，主要是根據(jù)充電機(jī)的工作原理并結(jié)合can總線的工作特性,，制定合適的基于can總線通信的工作流程圖。

　　采用can總線技術(shù)解決電動(dòng)汽車充電機(jī)模塊間的通信問題

　　圖2 充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的工作流程圖

　　3,、 充電機(jī)與bms的can通信

　　3.1 can1通信

　　蓄電池與電池管理系統(tǒng)之間的通信流程圖如圖 2所示,，在圖2中將充電機(jī)的工作流程和電池管理系統(tǒng)的工作流程聯(lián)系在了一起，并且通過can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,。充電機(jī)與蓄電池之間通過can總線的數(shù)據(jù)傳輸主要包括以下幾個(gè)部分：

　?。?）開始給蓄電池充電之前，bms首先和充電機(jī)建立聯(lián)系,，然后將電池的類型,、容量、最大的充電允許電壓電流等信息通過can總線發(fā)送給充電機(jī),。

　?。?）充電過程中,，bms將電池的充電參數(shù)電壓、電流,、soc等信息定時(shí)（500ms）發(fā)送給充電機(jī),，為充電機(jī)改變充電策略、調(diào)整充電參數(shù)提供參考,。

　?。?） 充電結(jié)束后，bms將充電完成的信息通過can總線發(fā)送給充電機(jī),，并切斷和充電機(jī)之間的通信,，完成充電。

　　3.2 can2通訊

　　充電機(jī)與充電監(jiān)控系統(tǒng)的通信系統(tǒng)為一個(gè)獨(dú)立的can網(wǎng)絡(luò),，包括了監(jiān)控計(jì)算機(jī)和若干臺(tái)充電機(jī),。充電機(jī)與充電監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用層應(yīng)能實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　（1） 監(jiān)控計(jì)算機(jī)至充電機(jī)傳送的數(shù)據(jù)：

　　l充電機(jī)開機(jī)

　　l充電機(jī)停機(jī)

　　l緊急停機(jī)

　　l充電機(jī)參數(shù)設(shè)置

　　l時(shí)間同步

　?。?） 充電機(jī)至監(jiān)控計(jì)算機(jī)傳送的數(shù)據(jù)：

　　l電壓,、電流、溫度數(shù)據(jù)傳輸

　　l累計(jì)輸入輸出電量

　　l充電機(jī)故障代碼

　　l充電時(shí)間

　?。?）監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過充電機(jī)讀取蓄電池的數(shù)據(jù)：

　　l蓄電池的標(biāo)識(shí),、類型及參數(shù)

　　l蓄電池電壓數(shù)據(jù)

　　l蓄電池溫度數(shù)據(jù)

　　l蓄電池soc數(shù)據(jù)

　　l蓄電池實(shí)時(shí)狀態(tài)

　　3.3 can3通訊

　　充電機(jī)與電源模塊之間的通信主要是為了實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的軟件并聯(lián)均流功能，在工作的過程中需要傳輸?shù)氖浅潆娺^程中的電壓電流等參數(shù)值,，以及充電機(jī)的工作狀態(tài)等信息,。其工作流程包括了以下幾個(gè)部分：

　　（1） 充電開始之前,，電源模塊初始化,，檢查工作狀態(tài)，確定能否正常工作,，設(shè)立允許或禁止充電標(biāo)志位,，并且將信息發(fā)送給主控制器；

　?。?） 充電機(jī)主控制器在得到電池信息,，確定充電策略后，會(huì)選擇適當(dāng)?shù)某潆娔K參與充電,，并將充電的參數(shù)發(fā)送給電源模塊,；

　　（3） 在充電機(jī)主控制器確認(rèn)需要的電源模塊可以工作后,，發(fā)出開始充電的指令,，并采集充電的參數(shù)；

　?。?） 主控制器根據(jù)采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)改變充電策略,，調(diào)整充電參數(shù)，并實(shí)時(shí)的監(jiān)控模塊的工作狀態(tài),；

　?。?） 當(dāng)發(fā)現(xiàn)充電過程中有電源模塊發(fā)出報(bào)警信息后，立即啟動(dòng)備用模塊,，并將問題模塊切除充電狀態(tài),；

　　（6） 充電機(jī)的主控制器在綜合充電狀態(tài)信息后,，做出停止充電的判斷,，并結(jié)束充電過程，恢復(fù)待機(jī)狀態(tài),。

　　圖4為充電機(jī)內(nèi)部并聯(lián)均流的工作流程圖,，將充電機(jī)主控制器和電源模塊的詳細(xì)工作流程做了規(guī)定，同時(shí)包括了can總線在其中的串聯(lián)作用,。

　　圖3 充電機(jī)與監(jiān)控中心的充電流程圖

　　圖4 充電機(jī)內(nèi)部并聯(lián)均流工作流程圖

　　4 ,、結(jié)束語(yǔ)

　　can總線作為一種可靠的網(wǎng)絡(luò)總線已經(jīng)在許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，由于can總線具有諸多的優(yōu)點(diǎn),，而且隨著can總線技術(shù)的不斷應(yīng)用和推廣,，can總線在汽車充電機(jī)上的使用將會(huì)越來越廣泛。本文結(jié)合國(guó)家電網(wǎng)的充電機(jī)工作標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)實(shí)際充電機(jī)的工作情況,，將can總線應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電機(jī)中,，并將can總線應(yīng)用到充電機(jī)的具體的工作流程中，并根據(jù)實(shí)際的測(cè)試過程中對(duì)can通信的工作流程做出相應(yīng)的修改,，能夠滿足充電機(jī)的高可靠性的要求,。