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Une manière plus intelligente de connecter des piles, des capteurs et bien d'autres choses encore

Introduction : L'importance de la communication numérique pour les vélos électriques modernes

En tant que RegenNous nous sommes engagés à concevoir des vélos électriques cargo qui ne se contentent pas de rouler correctement, mais qui sont aussi très performants. penser bien. Et à mesure que nos vélos évoluent pour inclure des écrans intelligents, des capteurs de couple de précision, un suivi GPS, une connectivité IoT et des systèmes de gestion de la batterie (BMS), la nécessité d'un protocole de communication robuste devient indéniable.

C'est ici que Bus CAN entre en scène.

Plus qu'un simple câblage, le bus CAN (Controller Area Network) est un protocole de communication numérique qui permet à tous les composants électroniques clés d'un vélo électrique - contrôleur, batterie, écran, moteur, capteurs - de communiquer entre eux. communiquer entre eux sur un réseau partagé. Dans cet article, nous expliquons :

  • Qu'est-ce que le bus CAN ?
  • Comparaison avec l'UART
  • Pourquoi il est essentiel pour les vélos électriques modernes et en particulier pour les vélos à assistance électrique ? vélos cargo
  • Applications réelles et considérations relatives à l'intégration
  • Avantages, inconvénients et perspectives d'avenir

Pour savoir ce que sont les protocoles de communication dans les systèmes électriques des vélos électriques ? Cliquez ici pour un guide complet


Qu'est-ce que le bus CAN ? (Controller Area Network)

Une définition rapide

Bus CAN (Controller Area Network) est un protocole multimaître basé sur les messages, conçu à l'origine pour les applications automobiles. Il permet plusieurs unités de contrôle électronique (UCE) pour communiquer sur une seule paire de fils torsadés sans avoir besoin d'un ordinateur central.

Dans le cas d'un vélo électrique, ces calculateurs peuvent être les suivants :

DispositifRôle
BMS de la batterieContrôle de la charge/décharge, de la température, de la santé
Contrôleur de moteurExécute la logique d'assistance à la pédale, la réponse de l'accélérateur
Unité d'affichageInterfaces avec le pilote ; affichage de la vitesse, de l'autonomie, des codes d'erreur
Capteurs (couple, vitesse)Alimentation en temps réel pour contrôler l'assistance au moteur
Unité GPS/IoT (le cas échéant)Localisation, diagnostic, gestion de flotte

Plutôt que de faire passer des fils individuels entre chaque dispositif (comme dans les configurations analogiques ou UART), le bus CAN permet tous les composants doivent partager la même ligne de donnéesLa mise en place d'un système de gestion de l'environnement permet de réduire la complexité et d'augmenter la fiabilité des systèmes de gestion.

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UART vs CAN Bus : Quelle est la différence ?

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) est un autre protocole populaire dans les systèmes de vélos électriques. Il est plus simple et moins cher, mais sa portée est plus limitée.

Voici comment ils se comparent :

FonctionnalitéUARTBus CAN
Type de communicationPoint à point (1:1)Réseau multi-nœuds (many:many)
Détection des erreursDe base (bits de parité)Robuste (CRC, ACK, tentatives)
Complexité du câblePlus de fils, par appareilBus partagé à 2 fils
ÉvolutivitéLimitéÉlevé - permet d'ajouter facilement des nœuds supplémentaires
VitesseGénéralement plus lent (9600-115200 bps)Plus rapide (jusqu'à 1 Mbps)
Cas d'utilisationVélos électriques de baseVélos électriques avancés/cargo, systèmes de flotte

Regen Insight: La plupart des vélos électriques d'entrée de gamme utilisent encore UART. Mais pour nos vélos cargo modulaires - où les modules IoT, les doubles packs de batteries, le freinage régénératif et les capteurs multiples sont monnaie courante -, il est préférable d'utiliser l'UART. Le bus CAN est la seule solution évolutive.


Pourquoi le bus CAN est-il idéal pour les vélos électriques de transport ?

Les vélos-cargos ne sont pas seulement des bicyclettes surdimensionnées, ce sont aussi des machines de transport intelligentes, souvent conçues pour être utilisées dans le cadre d'un projet de construction. la logistique, la mobilité des familles ou les flottes commerciales. Ces cas d'utilisation exigent

  • Contrôle du couple en temps réel pour les charges lourdes
  • Contrôle de l'état de la batterie pour les packs doubles
  • Suivi GPS et alertes de vol
  • Intégration avec des applications de livraison ou des systèmes de gestion de flotte
  • Maintenance prédictive et enregistrement des erreurs

Tout cela nécessite une communication stable et à haut débit entre les modules - c'est précisément ce qu'offre le bus CAN.

Exemple d'application : Vélo électrique pour le fret de la flotte

Imaginez une flotte de vélos cargo Regen utilisés par une entreprise postale :

  • Le affichage affiche des diagnostics en temps réel pour le conducteur.
  • Le batterie BMS envoie des données sur l'état de charge et la température pour éviter les surcharges.
  • UN Appareil GPS enregistre la position et contribue à l'optimisation de l'itinéraire.
  • Le contrôleur ajuste la puissance de sortie en fonction de la charge utile, du terrain et des informations fournies par les capteurs.

Avec le bus CAN, tous ces composants partagent des données sur un réseau fédérateur unifié, avec une latence minimale et une coordination maximale.


Diagramme de l'architecture du système

Voici une représentation simplifiée d'un système de vélos électriques basé sur le bus CAN :

                    +------------------+
                    | Unité d'affichage
                    +------------------+
                           
    +-------------+--------+---------+--------------+
    | | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Capteur | | Batterie | | Moteur | | GPS/IoT |
| BMS | | Ctrl.   | Module |
| couple)| +----------+ +---------+ +-----------+
    \___________________________________________/
                Bus CAN partagé (paire torsadée)

Cette architecture réduit considérablement l'encombrement du câblage et augmente la modularité, ce qui facilite les réparations, les mises à niveau ou les diagnostics.


Avantages du bus CAN pour les vélos électriques

BénéficePourquoi c'est important
ModularitéAjout/suppression facile de composants (par exemple, de nouveaux capteurs)
DiagnosticsLecture des codes d'erreur, enregistrement des problèmes à distance
ÉvolutivitéConvient aux systèmes complexes et aux grandes flottes
SécuritéPrévenir la surtension, la surchauffe et l'emballement de l'accélérateur
Enregistrement des donnéesPermet la maintenance prédictive et l'analyse de la flotte
Câblage réduitSimplifie la conception du cadre et améliore l'étanchéité

Respect des normes

Les systèmes modernes de bus CAN des vélos électriques s'alignent de plus en plus sur les normes de l'Union européenne. normes de sécurité automobile, tels que

  • ISO 11898 (norme du protocole CAN)
  • EN 15194 (Norme européenne pour les EPAC, y compris la sécurité électrique)
  • EN 50604-1 (Communication et protection du système de gestion de la batterie)

Nous concevons les systèmes Regen en tenant compte de ces normes afin de garantir Conformité au marché de l'UE et fiabilité à long terme.


Inconvénients et limites

Si le bus CAN offre des avantages indéniables, il n'est pas sans inconvénients :

LimitationExplication
Coût plus élevéMicrocontrôleurs et codage plus complexes requis
Temps de développementNécessité d'intégrer et de tester le micrologiciel dans tous les appareils
Compatibilité des composantsTous les modules doivent utiliser les mêmes protocoles CAN (par exemple CiA 454 ou personnalisés).
Difficulté de réparationLe diagnostic des pannes peut nécessiter des outils ou des logiciels spécialisés.

Toutefois, ces inconvénients sont largement compensés par les avantages dans les applications professionnelles ou au niveau de la flotte.


Bus CAN dans l'écosystème Cargo E-Bike de Regen

Chez Regen, nous intégrons les systèmes de bus CAN dans nos plates-formes de vélos-cargos de milieu et de haut de gammesurtout lorsqu'il s'agit de

  • Les clients demandent installations multi-batteries
  • Le vélo comprend la gestion de flotte ou l'IdO l'intégration
  • Le cas d'utilisation implique chargement lourd, cycles d'arrêt/démarrage fréquents, ou terrain exigeant

Nous soutenons également les systèmes hybrides - combinant UART (pour les anciennes unités d'affichage) et CAN (pour les modules avancés) - avec Ponts CAN afin de garantir la compatibilité future et des mises à niveau sans heurts.


Comment savoir si un vélo électrique utilise le bus CAN ?

Voici trois indices :

  1. Moins de fils reliant les principaux composants (souvent une simple ligne de bus à deux fils).
  2. L'écran permet de diagnostiquer l'ensemble du système (pas seulement une erreur de moteur).
  3. Supports pour vélos les mises à jour du micrologiciel ou la surveillance au niveau de l'application à travers plusieurs modules.

Chez Regen, nous aidons les clients OEM et ODM à concevoir sur mesure leur architecture de communication pour s'adapter à leur feuille de route et à leur budget - de la simplicité de l'UART aux vélos intelligents à bus CAN complet.


Conclusion : Des connexions plus intelligentes pour des vélos plus intelligents

Le bus CAN est plus qu'un simple câble de données - c'est la base des vélos électriques intelligents et connectés. Pour les cyclistes familiaux qui veulent avoir l'esprit tranquille, et pour les opérateurs logistiques qui exigent une efficacité opérationnelle, Les vélos cargo compatibles CAN offrent des possibilités inégalées de contrôle, de diagnostic et de mise à niveau..

Chez Regen, nous aidons les marques à construire des vélos-cargos électriques prêts pour l'avenir grâce à une conception de système flexible et conforme aux normes. Si vous concevez une nouvelle plate-forme ou si vous passez d'UART à CAN, n'hésitez pas à nous contacter. Notre équipe d'ingénieurs est prête à vous aider, de la spécification à la mise à l'échelle.

📩 Contactez-nous pour explorer les solutions de bus CAN pour votre projet de vélo cargo.

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