Какво представлява шината CAN в електрическите велосипеди?

Съдържание
какво представлява шината в протоколите за комуникация на електронния велосипед

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:

УстройствоРоля
BMS на батериятаМониторинг на заряд/разряд, температура, състояние
Контролер на двигателяИзпълнява логиката за подпомагане на педалите, реакция на дроселовата клапа
ДисплейВръзка 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:

ФункцияUARTШина CAN
Тип комуникацияОт точка до точка (1:1)Мрежа с много възли (много:много)
Откриване на грешкиОсновни (битове по четност)Устойчивост (CRC, ACK, повторения)
Сложност на кабелаПовече проводници за всяко устройство2-проводна споделена шина
МащабируемостОграниченоВисока - лесно добавяне на повече възли
СкоростОбикновено по-бавни (9600-115200 bps)По-бързо (до 1 Mbps)
Случай на употребаОсновни електронни велосипедиЕлектронни 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

ПолзаЗащо е важно
МодулностЛесно добавяне/премахване на компоненти (напр. нови сензори)
ДиагностикаОтчитане на кодове за неизправности, регистриране на проблеми от разстояние
МащабируемостПодходящ за сложни системи и големи автопаркове
БезопасностПредотвратяване на свръхнапрежение, прегряване, бягство от газта
Регистриране на данниПозволява прогнозна поддръжка и анализ на автопарка
Намалено окабеляванеОпростява 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:

ОграничениеОбяснение
По-високи разходиНеобходими са по-сложни микроконтролери и кодиране
Време за разработкаИзисква интегриране и тестване на фърмуера на всички устройства
Съвместимост на компонентитеВсички модули трябва да използват едни и същи CAN протоколи (напр. CiA 454 или потребителски)
Трудност на ремонтаДиагностиката 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:

  1. По-малко проводници свързване на основните компоненти (често само двупроводна шина).
  2. Дисплеят позволява диагностика на цялата система (а не само грешка на двигателя).
  3. 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.

Сподели това:

Контакт Regen

Търсите OEM/ODM товарни велосипеди?

От рамката до аксесоарите, ние поддържаме пълна персонализация, започвайки от 20 бройки.