Mikä on CAN-väylä sähköpyörissä?

Sisällysluettelo
mikä on kanavaväylä sähköpyöräilyn viestintäprotokollissa?

Älykkäämpi tapa liittää akkuja, antureita ja muita laitteita

Johdanto: Miksi digitaalisella viestinnällä on merkitystä nykyaikaisissa sähköpyörissä

Kuten Regenolemme sitoutuneet suunnittelemaan sähköisiä lastipyöriä, jotka eivät vain kulje hyvin - ne ovat myös Ajattele No. Ja kun polkupyörät kehittyvät niin, että niissä on älykkäitä näyttöjä, tarkkoja vääntömomenttiantureita, GPS-seurantaa, IoT-yhteyksiä ja akunhallintajärjestelmiä (BMS), vankan tiedonsiirtoprotokollan tarve on kiistaton.

Tässä kohtaa CAN-väylä tulee kuvaan.

CAN-väylä (Controller Area Network) on enemmän kuin pelkkä johdotus, se on digitaalinen viestintäprotokolla, jonka avulla kaikki sähköpyörän keskeiset elektroniset komponentit - ohjain, akku, näyttö, moottori, anturit, - keskustella keskenään jaetun verkon kautta. Tässä artikkelissa selitämme:

  • Mikä CAN-väylä on
  • Miten sitä verrataan UARTiin
  • Miksi se on välttämätön nykyaikaisille sähköpyörille ja erityisesti rahtipyörät
  • Reaalimaailman sovellukset ja integrointiin liittyvät näkökohdat
  • Hyödyt, haitat ja tulevaisuuden näkymät

Voit oppia, mikä on sähköpyörän sähköjärjestelmien viestintäprotokollat? Klikkaa tästä kattavaan oppaaseen


Mikä on CAN-väylä? (Controller Area Network)

Nopea määritelmä

CAN-väylä (Controller Area Network) on alun perin autoteollisuuden sovelluksia varten suunniteltu viestipohjainen monipäällikköprotokolla. Se mahdollistaa useita elektronisia ohjausyksiköitä (ECU) kommunikoida yhden parin kierrettyjen johtojen välityksellä ilman keskustietokonetta.

Sähköpyörän yhteydessä näihin ECU:iin voi kuulua:

LaiteRooli
Akku BMSValvoo latausta/purkausta, lämpötilaa, terveyttä.
Moottorin ohjainToteuttaa poljinavustinlogiikan, kaasun vasteen
NäyttöyksikköLiitäntä kuljettajan kanssa; näyttää nopeuden, kantaman ja virhekoodit.
Anturit (vääntömomentti, nopeus)Syöttää reaaliaikaista syötettä moottorin ohjaukseen
GPS/IoT-yksikkö (tarvittaessa)Tarjoaa paikannuksen, diagnostiikan ja kalustonhallinnan

CAN-väylä mahdollistaa sen sijaan, että kunkin laitteen välillä olisi yksittäisiä johtoja (kuten analogisissa tai UART-asetuksissa). kaikki komponentit käyttävät samaa datajohtoa, mikä vähentää monimutkaisuutta ja lisää luotettavuutta.

Vain 20 MOQ-pyörää aloitettavaksi

Mukautettava E-Cargo-pyörä - RS01

Olitpa sitten kasvava tuotemerkki tai lähikauppa, raskaat kuormapyörämme ovat pääsylippusi ympäristöystävällisen toimituksen kasvavaan maailmaan. Lähdetään liikkeelle!


UART vs. CAN-väylä: mikä on ero?

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, yleinen asynkroninen vastaanotin-lähetin) on toinen suosittu protokolla sähköpyöräjärjestelmissä. Se on yksinkertaisempi ja halvempi, mutta sen soveltamisala on rajallisempi.

Tässä on niiden vertailu:

OminaisuusUARTCAN-väylä
ViestintätyyppiPisteestä pisteeseen (1:1)Monisolmuverkko (monta:monta)
Virheen havaitseminenBasic (pariteettibitit)Kestävä (CRC, ACK, uusintayritykset)
Kaapelin monimutkaisuusEnemmän johtoja laitetta kohti2-johtiminen jaettu väylä
SkaalautuvuusRajoitettuKorkea - lisää solmuja helposti
NopeusTyypillisesti hitaampi (9600-115200 bps).Nopeampi (jopa 1 Mbps)
KäyttötapausPerus sähköpyörätKehittyneet/kuljetusliikenteen sähköpyörät, kalustojärjestelmät

Regen Insight: Useimmat aloittelevan tason työmatkapyörät käyttävät edelleen UARTia. Mutta modulaarisissa tavarapyörissämme - joissa IoT-moduulit, kaksoisakut, regeneratiivinen jarrutus ja useat sensorit ovat yleisiä - CAN-väylä on ainoa skaalautuva ratkaisu.


Miksi CAN-väylä on ihanteellinen tavarankuljetukseen tarkoitetuille sähköpyörille

Tavarapyörät eivät ole vain ylisuuria polkupyöriä - ne ovat älykkäitä kuljetuskoneita, jotka on usein suunniteltu logistiikka, perheiden liikkuvuus tai kaupalliset ajoneuvot. Nämä käyttötapaukset vaativat:

  • Reaaliaikainen vääntömomentin säätö raskaita kuormia varten
  • Akun kunnon valvonta kaksoisakkuja varten
  • GPS-seuranta ja varkaushälytykset
  • Integrointi toimitussovelluksiin tai kalustonhallintajärjestelmiin
  • Ennakoiva kunnossapito ja virheiden kirjaaminen

Kaikki tämä edellyttää vakaa, suuritehoinen viestintä moduulien välillä - juuri sen, mitä CAN-väylä tarjoaa.

Sovellusesimerkki: Fleet Cargo E-Bike

Kuvittele, että postiyritys käyttää Regen-lastipyöriä:

  • The näyttö näyttää reaaliaikaisen diagnoosin kuljettajalle.
  • The akku BMS lähettää lataustila- ja lämpötilatiedot ylikuormituksen estämiseksi.
  • A GPS-yksikkö kirjaa sijainnin ja auttaa reitin optimoinnissa.
  • The ohjain säätää tehoa hyötykuorman, maaston ja anturipalautteen perusteella.

CAN-väylän avulla kaikki nämä komponentit jakavat tietoja yhdessä yhtenäisessä runkoverkossa - minimaalisella viiveellä ja maksimaalisella koordinoinnilla.


Järjestelmän arkkitehtuurikaavio

Tässä on yksinkertaistettu kuva CAN-väylään perustuvasta sähköpyöräjärjestelmästä:

                    +------------------+
                    | Näyttöyksikkö |
                    +------------------+
                           |
    +-------------+--------+---------+--------------+
    | | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Anturi | | Akku | | Moottori | | GPS/IoT |
| (esim. | | BMS | | Ctrl.   | | Moduuli |
| vääntömomentti)| +----------+ +---------+ +---------+ +-----------+
    \___________________________________________/
                Jaettu CAN-väylä (kierretty pari)

Tämä arkkitehtuuri vähentää huomattavasti johdotussotkua ja lisää modulaarisuutta, mikä helpottaa korjauksia, päivityksiä ja diagnostiikkaa.


CAN-väylän edut sähköpyörissä

HyötyMiksi sillä on merkitystä
ModulaarisuusHelppo lisätä/poistaa komponentteja (esim. uusia antureita).
DiagnostiikkaLue vikakoodit, kirjaa ongelmat etänä
SkaalautuvuusSoveltuu monimutkaisiin järjestelmiin ja suuriin laivastoihin
TurvallisuusEstä ylijännite, ylikuumeneminen, karkaava kaasuohjain
Tietojen kirjaaminenMahdollistaa ennakoivan kunnossapidon ja kaluston analytiikan
Vähennetty johdotusYksinkertaistaa rungon suunnittelua ja parantaa vedeneristystä.

Standardien noudattaminen

Sähköpyörien nykyaikaiset CAN-väyläjärjestelmät ovat yhä useammin linjassa seuraavien kanssa autojen turvallisuusstandardit, kuten:

  • ISO 11898 (CAN-protokollastandardi)
  • EN 15194 (EU:n EPAC-standardi, joka kattaa myös sähköturvallisuuden)
  • EN 50604-1 (Akun BMS-viestintä ja suojaus)

Suunnittelemme Regen-järjestelmät näiden standardien mukaisesti varmistaaksemme seuraavat seikat EU:n markkinoiden vaatimustenmukaisuus ja pitkän aikavälin luotettavuus.


Haitat ja rajoitukset

Vaikka CAN-väylä tarjoaa vakuuttavia etuja, se ei ole täysin ilmainen:

RajoitusSelitys
Korkeammat kustannuksetVaaditaan monimutkaisempia mikrokontrollereita ja koodausta.
KehitysaikaVaatii laiteohjelmiston integrointia ja testausta kaikissa laitteissa.
Komponenttien yhteensopivuusKaikkien moduulien on käytettävä samaa CAN-protokollaa (esim. CiA 454 tai mukautettu).
Korjauksen vaikeusVianmääritys voi vaatia erikoistyökaluja tai -ohjelmistoja.

Nämä haitat ovat kuitenkin suurelta osin suuremmat kuin seuraavat seikat hyödyt ammattikäyttöön tai ajoneuvokantaan tarkoitetuissa sovelluksissa.


CAN-väylä Regen:n Cargo E-Bike -ekosysteemissä

Regen integroi CAN-väyläjärjestelmiä meidän keski- ja korkealuokkaiset lastipyöräalustaterityisesti silloin, kun:

  • Asiakkaat vaativat usean akun kokoonpanot
  • Pyörä sisältää kalustonhallinta tai IoT integrointi
  • Käyttötapaukseen liittyy raskas lasti, usein toistuvat pysäytys- ja käynnistysjaksot, tai vaativa maasto

Tuemme myös hybridijärjestelmiä, joissa yhdistyvät UART (vanhoja näyttöyksiköitä varten) ja CAN (edistyneille moduuleille) - kanssa CAN-sillat yhteensopivuuden ja sujuvien päivitysten varmistamiseksi.


Mistä tietää, käyttääkö sähköpyörä CAN-väylää?

Tässä on kolme vihjettä:

  1. Vähemmän johtoja joka yhdistää tärkeimmät komponentit (usein vain kaksijohtiminen väylä).
  2. Näyttö mahdollistaa koko järjestelmän laajuisen diagnostiikan (ei vain moottorivirhe).
  3. Polkupyörän tuet laiteohjelmistopäivitykset tai sovellustason valvonta useissa moduuleissa.

Regen auttaa OEM- ja ODM-asiakkaita. suunnitella viestintäarkkitehtuurinsa räätälöitynä jotka sopivat heidän tuotesuunnitelmiinsa ja budjettiinsa - yksinkertaisesta UART-järjestelmästä täydelliseen CAN-väylän älypyöriin.


Johtopäätökset: Älykkäämmät yhteydet älykkäämpiä pyöriä varten

CAN-väylä on enemmän kuin pelkkä datajohto - se on älykkäiden, yhdistettyjen sähköpyörien perusta. Mielenrauhaa haluaville perhepyöräilijöille ja toiminnan tehokkuutta vaativille logistiikkaoperaattoreille, CAN-yhteensopivat kuormapyörät tarjoavat vertaansa vailla olevaa valvontaa, diagnostiikkaa ja päivitettävyyttä..

Me Regen:ssä tuemme tuotemerkkejä rakentamaan tulevaisuuden sähkökäyttöiset tavarapyörät joustavalla, standardien mukaisella järjestelmäsuunnittelulla. Jos suunnittelet uutta alustaa tai päivität UART:sta CAN:iin, puhutaan - suunnittelutiimimme on valmis auttamaan sinua suunnittelusta mittakaavaan.

📩 Ota yhteyttä tutustu CAN-väyläratkaisuihin lastipyöräprojektissasi.

Jaa tämä:

Ota yhteyttä Regen:hen

Etsitkö OEM/ODM-tavarapyöriä?

Rungosta lisävarusteisiin, tuemme täydellistä räätälöintiä 20 yksiköstä alkaen.