Co je sběrnice CAN v elektrokolech?

Obsah
co je sběrnice can v komunikačních protokolech pro elektronická kola

Chytřejší způsob připojení baterií, senzorů a dalších zařízení

Úvod: Proč je digitální komunikace v moderních elektrokolech důležitá?

Jako Regen, jsme odhodláni konstruovat nákladní elektrokola, která nejen dobře jezdí - ale také think dobře. S tím, jak se naše kola vyvíjejí a zahrnují inteligentní displeje, přesné snímače točivého momentu, sledování GPS, připojení k internetu věcí a systémy správy baterií (BMS), je potřeba robustního komunikačního protokolu nepopiratelná.

Zde je Sběrnice CAN vstupuje do hry.

Sběrnice CAN (Controller Area Network) je digitální komunikační protokol, který umožňuje všem klíčovým elektronickým součástem elektrokola - řídicí jednotce, baterii, displeji, motoru a senzorům - komunikovat více než jen pomocí kabeláže. vzájemně komunikovat prostřednictvím sdílené sítě. V tomto článku vysvětlíme:

  • Co je sběrnice CAN
  • Srovnání s UART
  • Proč je pro moderní elektrokola nezbytná, a to zejména pro nákladní kola
  • Aplikace v reálném světě a úvahy o integraci
  • Výhody, nevýhody a výhled do budoucna

Co jsou komunikační protokoly v elektrických systémech elektrokol? Kliknutím sem získáte komplexního průvodce


Co je sběrnice CAN? (Controller Area Network)

Stručná definice

Sběrnice CAN (Controller Area Network) je protokol založený na zprávách s více správci, který byl původně navržen pro aplikace v automobilovém průmyslu. Umožňuje více elektronických řídicích jednotek (ECU) komunikovat prostřednictvím jediného páru kroucených vodičů bez potřeby centrálního počítače.

V kontextu elektrokol mohou tyto řídicí jednotky zahrnovat:

ZařízeníRole
BMS baterieMonitorování nabíjení/vybíjení, teploty, stavu
Řídicí jednotka motoruProvádí logiku asistence při sešlápnutí pedálu, odezvu na plyn.
Zobrazovací jednotkaRozhraní s jezdcem; zobrazuje rychlost, dojezd, chybové kódy
Senzory (točivý moment, otáčky)Podávání vstupů v reálném čase pro řízení asistence motoru
Jednotka GPS/IoT (pokud je k dispozici)Poskytuje lokalizaci, diagnostiku, správu vozového parku

Namísto vedení jednotlivých vodičů mezi jednotlivými zařízeními (jako v případě analogových konfigurací nebo konfigurací UART) umožňuje sběrnice CAN. všechny komponenty sdílejí stejnou datovou linku, což snižuje složitost a zvyšuje spolehlivost.

Pouze 20 minimálních objednávkových kol pro začátek

Přizpůsobitelné nákladní elektrokolo - RS01

Ať už jste rostoucí značka nebo místní obchod, naše těžká nákladní kola jsou vaší vstupenkou do prosperujícího světa ekologického doručování. Pojďme na to!


UART vs. sběrnice CAN: jaký je mezi nimi rozdíl?

UART (univerzální asynchronní přijímač a vysílač) je dalším oblíbeným protokolem v systémech elektronických kol. Je jednodušší a levnější, ale jeho rozsah je omezenější.

Zde je jejich srovnání:

FunkceUARTSběrnice CAN
Typ komunikaceBod-bod (1:1)Síť s více uzly (mnoho:mnoho)
Detekce chybZákladní (paritní bity)Robustní (CRC, ACK, opakování)
Složitost kabelůVíce drátů na zařízení2vodičová sdílená sběrnice
ŠkálovatelnostOmezenéVysoká - snadné přidání dalších uzlů
RychlostObvykle pomalejší (9600-115200 bps)Rychlejší (až 1 Mb/s)
Případ použitíZákladní elektrokolaPokročilá/nákladní elektrokola, flotilové systémy

Regen Insight: Většina příměstských elektrokol základní úrovně stále používá UART. Ale u našich modulárních nákladních kol - kde jsou běžné moduly IoT, duální baterie, rekuperační brzdění a více senzorů - je to mnohem jednodušší. Sběrnice CAN je jediným škálovatelným řešením.


Proč je sběrnice CAN ideální pro nákladní elektrokola

Nákladní kola nejsou jen nadměrná jízdní kola - jsou to chytré dopravní stroje, které jsou často určeny pro. logistika, rodinná mobilita nebo komerční flotily.. Tyto případy použití vyžadují:

  • Řízení krouticího momentu v reálném čase pro velká zatížení
  • Monitorování stavu baterie pro dvě balení
  • Sledování GPS a upozornění na krádež
  • Integrace s aplikacemi pro doručování nebo systémy pro správu vozového parku
  • Prediktivní údržba a zaznamenávání chyb

To vše vyžaduje stabilní, vysoce výkonná komunikace mezi moduly - přesně to sběrnice CAN nabízí.

Příklad aplikace: Nákladní elektrokolo pro flotilu

Představte si flotilu nákladních kol Regen, která používá poštovní společnost:

  • Ten/Ta/To zobrazit zobrazuje jezdci diagnostiku v reálném čase.
  • Ten/Ta/To BMS baterie odesílá údaje o stavu nabití a teplotě, aby se zabránilo přetížení.
  • A Jednotka GPS zaznamenává polohu a pomáhá s optimalizací trasy.
  • Ten/Ta/To řídicí jednotka upravuje výkon na základě užitečného zatížení, terénu a zpětné vazby od senzorů.

Díky sběrnici CAN Bus sdílejí všechny tyto komponenty data na jedné jednotné páteři - s minimální latencí a maximální koordinací.


Schéma architektury systému

Zde je zjednodušená vizualizace systému elektrokol na bázi sběrnice CAN:

                    +------------------+
                    | Zobrazovací jednotka |
                    +------------------+
                           |
    +-------------+--------+---------+--------------+
    | | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Senzor | Baterie | Motor | GPS/IoT |
| (např. | | BMS | Ctrl.   | Modul |
| točivý moment)| +----------+ +---------+ +-----------+
    \___________________________________________/
                Sdílená sběrnice CAN (kroucená dvojlinka)

Tato architektura výrazně snižuje nepořádek v kabeláži a zvyšuje modularitu - usnadňuje opravy, modernizace nebo diagnostiku.


Výhody sběrnice CAN v elektrokolech

BenefitProč na tom záleží
ModularitaSnadné přidávání/odebírání komponent (např. nových senzorů)
DiagnostikaČtení chybových kódů, vzdálený záznam problémů
ŠkálovatelnostVhodné pro komplexní systémy a velké flotily
BezpečnostZabraňte přepětí, přehřátí, spuštění plynu
Protokolování datUmožňuje prediktivní údržbu a analýzu vozového parku
Zkrácená elektroinstalaceZjednodušuje konstrukci rámu a zlepšuje vodotěsnost

Dodržování norem

Moderní systémy sběrnice CAN v elektrokolech jsou stále více sladěny s bezpečnostní normy pro automobilový průmysl, jako např:

  • ISO 11898 (standard protokolu CAN)
  • EN 15194 (norma EU pro EPAC včetně elektrické bezpečnosti)
  • EN 50604-1 (Komunikace a ochrana BMS baterie)

Systémy Regen navrhujeme s ohledem na tyto standardy, abychom zajistili. Dodržování předpisů na trhu EU a dlouhodobá spolehlivost.


Nevýhody a omezení

Sběrnice CAN Bus sice nabízí přesvědčivé výhody, ale není bez kompromisů:

OmezeníVysvětlení
Vyšší nákladySložitější mikrokontroléry a kódování
Doba vývojeVyžaduje integraci a testování firmwaru ve všech zařízeních.
Kompatibilita součástíVšechny moduly musí používat stejné protokoly CAN (např. CiA 454 nebo vlastní).
Obtížnost opravyDiagnostika závad může vyžadovat specializované nástroje nebo software.

Tyto nevýhody však do značné míry převažují. výhody v profesionálních aplikacích nebo aplikacích na úrovni vozového parku.


Sběrnice CAN v ekosystému nákladních elektrokol Regen

Ve společnosti Regen integrujeme sběrnicové systémy CAN do našich platformy pro nákladní kola střední a vyšší třídy, zejména když:

  • Zákazníci vyžadují sestavy s více bateriemi
  • Kolo obsahuje správa vozového parku nebo IoT integrace
  • Případ použití zahrnuje těžký náklad, časté cykly zastavení a rozjezdu.nebo náročný terén

Podporujeme také hybridní systémy - kombinace UART (pro starší zobrazovací jednotky) a CAN (pro pokročilé moduly) - s Mosty CAN aby byla zajištěna budoucí kompatibilita a bezproblémové upgrady.


Jak zjistit, zda elektrokolo používá sběrnici CAN?

Zde jsou tři vodítka:

  1. Méně kabelů propojení hlavních komponent (často pouze dvouvodičová sběrnice).
  2. Displej umožňuje diagnostiku celého systému (nejen chyba motoru).
  3. Podpěry pro jízdní kola aktualizace firmwaru nebo monitorování na úrovni aplikací ve více modulech.

Ve společnosti Regen pomáháme zákazníkům OEM a ODM navrhnout vlastní komunikační architekturu aby vyhovovaly jejich plánu produktů a rozpočtu - od jednoduchých UART až po chytrá kola s plnou sběrnicí CAN.


Závěr: Chytřejší připojení pro chytřejší kola

Sběrnice CAN je víc než jen datový kabel - je to základ pro inteligentní a propojená elektrokola. Pro rodinné jezdce, kteří chtějí mít klid, a pro provozovatele logistiky, kteří vyžadují provozní efektivitu, Nákladní kola se sběrnicí CAN nabízejí bezkonkurenční ovládání, diagnostiku a možnost modernizace..

Ve společnosti Regen podporujeme značky při budování elektrická nákladní kola připravená na budoucnost prostřednictvím flexibilního návrhu systému, který je v souladu s normami. Pokud navrhujete novou platformu nebo přecházíte z UART na CAN, pojďme si promluvit - náš tým inženýrů je připraven vám pomoci od specifikace až po rozšíření.

📩 Kontaktujte nás a prozkoumejte řešení sběrnice CAN pro svůj projekt nákladního kola.

Sdílet toto:

Kontakt Regen

Hledáte nákladní kola OEM/ODM?

Od rámu až po příslušenství podporujeme kompletní úpravy na míru již od 20 kusů.