По-интелигентен начин за свързване на батерии, сензори и др.
Въведение: Защо цифровата комуникация е от значение за съвременните електронни велосипеди
Като Regen, ние се стремим да проектираме товарни електронни велосипеди, които не просто се возят добре - те мисли добре. И тъй като нашите велосипеди се развиват и включват интелигентни дисплеи, прецизни сензори за въртящ момент, GPS проследяване, IoT свързаност и системи за управление на батерията (BMS), необходимостта от надежден комуникационен протокол става неоспорима.
Това е мястото, където Шина CAN влиза в действие.
CAN Bus (Controller Area Network) е цифров протокол за комуникация, който позволява на всички ключови електронни компоненти в един електронен велосипед - контролер, батерия, дисплей, двигател, сензори - да се свързват. да разговаряте помежду си в обща мрежа.. В тази статия ще обясним:
- Какво представлява CAN Bus
- Как се сравнява с UART
- Защо е от съществено значение за съвременните електронни велосипеди и особено за товарни велосипеди
- Приложения в реалния свят и съображения за интеграция
- Плюсове, минуси и бъдещи перспективи
За да научите какво представляват комуникационните протоколи в електрическите системи за електрически велосипеди? Кликнете тук за подробно ръководство
Какво представлява шината CAN? (Мрежа от контролери)
Кратко определение
Шина CAN (Controller Area Network) е протокол, базиран на множество главни устройства и съобщения, първоначално разработен за автомобилни приложения. Той позволява множество електронни блокове за управление (ECU). да комуникират по един чифт усукани проводници, без да се нуждаят от централен компютър.
В контекста на електронните велосипеди тези ECU могат да включват:
Устройство | Роля |
---|---|
BMS на батерията | Мониторинг на заряд/разряд, температура, състояние |
Контролер на двигателя | Изпълнява логиката за подпомагане на педалите, реакция на дроселовата клапа |
Дисплей | Връзка с водача; показва скорост, обхват, кодове за грешки |
Сензори (въртящ момент, скорост) | Подаване на входни данни в реално време за управление на помощта на двигателя |
GPS/IoT модул (ако е приложимо) | Осигурява местоположение, диагностика, управление на автопарка |
Вместо да се прокарват отделни проводници между всяко устройство (както при аналоговите или UART настройките), CAN Bus позволява всички компоненти да използват една и съща линия за данни., което намалява сложността и увеличава надеждността.


Само 20 MOQ велосипеда за начало
Персонализируем велосипед E-Cargo - RS01
Независимо дали сте разрастваща се марка, или квартален магазин, нашите тежки товарни велосипеди са вашият билет за процъфтяващия свят на екологичните доставки. Да се търкаляме!
UART срещу CAN Bus: каква е разликата?
UART (универсален асинхронен приемник-предавател) е друг популярен протокол в системите за електронни велосипеди. Той е по-прост и по-евтин, но с по-ограничен обхват.
Ето как се сравняват те:
Функция | UART | Шина CAN |
---|---|---|
Тип комуникация | От точка до точка (1:1) | Мрежа с много възли (много:много) |
Откриване на грешки | Основни (битове по четност) | Устойчивост (CRC, ACK, повторения) |
Сложност на кабела | Повече проводници за всяко устройство | 2-проводна споделена шина |
Мащабируемост | Ограничено | Висока - лесно добавяне на повече възли |
Скорост | Обикновено по-бавни (9600-115200 bps) | По-бързо (до 1 Mbps) |
Случай на употреба | Основни електронни велосипеди | Електронни велосипеди за напреднали/товарни автомобили, системи за автопаркове |
Regen Проницателност: Повечето електрически велосипеди от начално ниво все още използват UART. Но за нашите модулни товарни велосипеди - където модулите за IoT, двойните батерии, регенеративното спиране и множеството сензори са обичайни - CAN Bus е единственото мащабируемо решение.
Защо CAN Bus е идеална за товарни електрически велосипеди
Товарните велосипеди не са просто извънгабаритни велосипеди - те са интелигентни транспортни машини, често предназначени за логистика, семейна мобилност или търговски флот. Тези случаи на употреба изискват:
- Контрол на въртящия момент в реално време за тежки натоварвания
- Мониторинг на състоянието на батерията за двойни пакети
- GPS проследяване и сигнали за кражби
- Интеграция с приложения за доставка или системи за управление на автопарка
- Предсказваща поддръжка и регистриране на грешки
Всичко това изисква стабилна комуникация с висока производителност между модулите - точно това предлага CAN Bus.
Пример за приложение: Електромобил за превоз на товари от флота
Представете си флотилия от товарни велосипеди Regen, използвани от пощенска компания:
- The дисплей показва на водача диагностика в реално време.
- The батерия BMS изпраща данни за състоянието на заряда и температурата, за да предотврати претоварване.
- А GPS устройство регистрира местоположението и помага за оптимизиране на маршрута.
- The контролер регулира изходната мощност в зависимост от полезния товар, терена и обратната връзка от сензорите.
С шината CAN Bus всички тези компоненти обменят данни по една единна магистрала - с минимална латентност и максимална координация.
Диаграма на архитектурата на системата
Ето една опростена визуализация на система за електровелосипеди, базирана на CAN Bus:
+------------------+
| Дисплейно устройство |
+------------------+
|
+-------------+--------+---------+--------------+
| | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Сензор | Батерия | Двигател | GPS/IoT |
| (например | | BMS | | Ctrl. | | Модул |
| въртящ момент)| +----------+ +---------+ +-----------+
\___________________________________________/
Споделена шина CAN (усукана двойка)
Тази архитектура драстично намалява бъркотията в окабеляването и увеличава модулността, което улеснява ремонтите, модернизацията или диагностиката.
Предимства на шината CAN в електрическите велосипеди
Полза | Защо е важно |
---|---|
Модулност | Лесно добавяне/премахване на компоненти (напр. нови сензори) |
Диагностика | Отчитане на кодове за неизправности, регистриране на проблеми от разстояние |
Мащабируемост | Подходящ за сложни системи и големи автопаркове |
Безопасност | Предотвратяване на свръхнапрежение, прегряване, бягство от газта |
Регистриране на данни | Позволява прогнозна поддръжка и анализ на автопарка |
Намалено окабеляване | Опростява дизайна на рамката и подобрява хидроизолацията |
Съответствие със стандартите
Съвременните системи за CAN Bus в електронните велосипеди са все по-съгласувани с стандарти за автомобилна безопасност, като например:
- ISO 11898 (стандарт на протокола CAN)
- EN 15194 (стандарт на ЕС за EPAC, включително електрическа безопасност)
- EN 50604-1 (Комуникация и защита на BMS на батерията)
Проектираме системите Regen с оглед на тези стандарти, за да гарантираме. Съответствие с изискванията на пазара на ЕС и дългосрочна надеждност.
Недостатъци и ограничения
Въпреки че CAN Bus предлага убедителни предимства, тя не е лишена от компромиси:
Ограничение | Обяснение |
---|---|
По-високи разходи | Необходими са по-сложни микроконтролери и кодиране |
Време за разработка | Изисква интегриране и тестване на фърмуера на всички устройства |
Съвместимост на компонентите | Всички модули трябва да използват едни и същи CAN протоколи (напр. CiA 454 или потребителски) |
Трудност на ремонта | Диагностиката на неизправностите може да изисква специализирани инструменти или софтуер. |
Тези недостатъци обаче до голяма степен се компенсират от ползите при професионални приложения или приложения на ниво автопарк.
CAN Bus в екосистемата за товарни електрически велосипеди на Regen
В Regen интегрираме CAN Bus системи в нашите платформи за товарни велосипеди от среден до висок клас, особено когато:
- Клиентите изискват настройки с няколко батерии
- Велосипедът включва управление на автопарка или IoT интеграция
- Случаят на употреба включва тежък товар, чести цикли на спиране и пусканеили труден терен
Поддържаме и хибридни системи - съчетаващи UART (за по-стари дисплеи) и CAN (за разширени модули) - с Мостове CAN за да се гарантира бъдеща съвместимост и безпроблемно обновяване.
Как да разберете дали един електрически велосипед използва CAN Bus?
Ето три улики:
- По-малко проводници свързване на основните компоненти (често само двупроводна шина).
- Дисплеят позволява диагностика на цялата система (а не само грешка на двигателя).
- Опори за велосипеди актуализации на фърмуера или наблюдение на ниво приложение в няколко модула.
В Regen помагаме на клиентите на OEM и ODM проектиране на тяхната комуникационна архитектура по поръчка. за да отговарят на тяхната продуктова пътна карта и бюджет - от опростен UART до интелигентни велосипеди с пълна CAN Bus.
Заключение: По-интелигентни връзки за по-интелигентни велосипеди
CAN Bus е нещо повече от проводник за данни - тя е основата на интелигентните, свързани електронни велосипеди. За семейните колоездачи, които искат да са спокойни, и за логистичните оператори, които изискват оперативна ефективност, Товарните велосипеди с поддръжка на CAN предлагат несравнимо управление, диагностика и възможност за надграждане.
В Regen подкрепяме марките в изграждането на готови за бъдещето електрически товарни велосипеди чрез гъвкаво, съобразено със стандартите проектиране на системата. Ако проектирате нова платформа или преминавате от UART към CAN, нека поговорим - нашият инженерен екип е готов да ви помогне от спецификацията до мащаба.
📩 Свържете се с нас за да проучите решенията за CAN Bus за вашия проект за товарен велосипед.