O que é o barramento CAN nas bicicletas eléctricas?

Uma forma mais inteligente de ligar baterias, sensores e muito mais

Introdução: Porque é que a comunicação digital é importante nas bicicletas eléctricas modernas

Como RegenEstamos empenhados em conceber bicicletas eléctricas de carga que não se limitam a andar bem - elas pensar bem. E à medida que as nossas bicicletas evoluem para incluir ecrãs inteligentes, sensores de binário de precisão, localização por GPS, conetividade IoT e sistemas de gestão de baterias (BMS), a necessidade de um protocolo de comunicação robusto torna-se inegável.

É aqui que Barramento CAN entra em cena.

Mais do que uma mera cablagem, o barramento CAN (Controller Area Network) é um protocolo de comunicação digital que permite que todos os componentes electrónicos chave de uma bicicleta eléctrica - controlador, bateria, ecrã, motor, sensores - sejam controlados e controlados. falar uns com os outros através de uma rede partilhada. Neste artigo, explicaremos:

• O que é o CAN Bus
• Como se compara com a UART
• Porque é que é essencial para as bicicletas eléctricas modernas e especialmente bicicletas de carga
• Aplicações do mundo real e considerações de integração
• Prós, contras e perspectivas futuras

Para saber o que são protocolos de comunicação em sistemas eléctricos de bicicletas eléctricas? Clique aqui para obter um guia completo

O que é o barramento CAN? (Rede de Área do Controlador)

Uma definição rápida

Barramento CAN (Controller Area Network) é um protocolo multi-mestre, baseado em mensagens, concebido originalmente para aplicações automóveis. Permite várias unidades de controlo eletrónico (UCE) para comunicar através de um único par de fios torcidos sem necessitar de um computador central.

No contexto das bicicletas eléctricas, estas UCE podem incluir:

Em vez de passar fios individuais entre cada dispositivo (como nas configurações analógicas ou UART), o barramento CAN permite todos os componentes partilham a mesma linha de dadosreduzindo a complexidade e aumentando a fiabilidade.

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UART vs CAN Bus: Qual é a diferença?

UART (Recetor-Transmissor Assíncrono Universal) é outro protocolo popular nos sistemas de bicicletas eléctricas. É mais simples e mais barato, mas o seu âmbito é mais limitado.

Eis como se comparam:

Regen Insight: A maioria das bicicletas eléctricas de nível básico ainda usa UART. Mas para as nossas bicicletas de carga modulares - onde módulos IoT, baterias duplas, travagem regenerativa e vários sensores são comuns - O barramento CAN é a única solução escalável.

Porque é que o CAN Bus é ideal para as bicicletas eléctricas de carga

As bicicletas de carga não são apenas bicicletas de grandes dimensões - são máquinas de transporte inteligentes, muitas vezes concebidas para logística, mobilidade familiar ou frotas comerciais. Estes casos de utilização exigem:

• Controlo de binário em tempo real para cargas pesadas
• Monitorização do estado da bateria para packs duplos
• Localização por GPS e alertas de roubo
• Integração com aplicações de entrega ou sistemas de gestão de frotas
• Manutenção preditiva e registo de erros

Tudo isto requer comunicação estável e de alto rendimento entre módulos - precisamente o que o CAN Bus oferece.

Exemplo de aplicação: Bicicleta eléctrica de carga da frota

Imagine uma frota de bicicletas de carga Regen utilizadas por uma empresa de correios:

• O ecrã apresenta diagnósticos em tempo real ao condutor.
• O BMS da bateria envia dados sobre o estado de carga e a temperatura para evitar sobrecargas.
• UM Unidade GPS regista a localização e ajuda na otimização do itinerário.
• O controlador ajusta a potência de saída com base na carga útil, no terreno e no feedback do sensor.

Com o CAN Bus, todos estes componentes partilham dados numa espinha dorsal unificada - com latência mínima e coordenação máxima.

Diagrama da arquitetura do sistema

Eis uma imagem simplificada de um sistema de bicicletas eléctricas baseado no barramento CAN:

                    +------------------+
                    | Unidade de visualização
                    +------------------+
                           |
    +-------------+--------+---------+--------------+
    | | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Sensor | | | Bateria | | Motor | | GPS/IoT |
| (por exemplo, | | BMS | | Ctrl.   | Módulo |
| binário)| +----------+ +---------+ +-----------+
    \___________________________________________/
                Barramento CAN partilhado (par entrançado)

Esta arquitetura reduz drasticamente a confusão de cabos e aumenta a modularidade - facilitando as reparações, actualizações ou diagnósticos.

Vantagens do barramento CAN nas bicicletas eléctricas

Conformidade com as normas

Os modernos sistemas CAN Bus das bicicletas eléctricas estão cada vez mais alinhados com normas de segurança automóvel, tais como:

• ISO 11898 (norma do protocolo CAN)
• EN 15194 (Norma da UE para EPACs, incluindo segurança eléctrica)
• EN 50604-1 (Comunicação e proteção BMS da bateria)

Concebemos os sistemas Regen com estas normas em mente para garantir Conformidade com o mercado da UE e fiabilidade a longo prazo.

Desvantagens e limitações

Embora o CAN Bus ofereça vantagens atraentes, não está isento de compensações:

No entanto, estas desvantagens são largamente compensadas por as vantagens em aplicações profissionais ou a nível de frotas.

Barramento CAN no ecossistema de bicicletas eléctricas de carga da Regen

Na Regen, integramos os sistemas CAN Bus nas nossas plataformas de bicicletas de carga de gama média a alta, especialmente quando:

• Os clientes exigem configurações com várias baterias
• A bicicleta inclui gestão de frotas ou IoT integração
• O caso de utilização envolve carga pesada, ciclos frequentes de paragem/arranque, ou terreno exigente

Também apoiamos sistemas híbridos - combinando UART (para unidades de ecrã antigas) e CAN (para módulos avançados) - com Pontes CAN para garantir a compatibilidade futura e actualizações sem problemas.

Como saber se uma bicicleta eléctrica utiliza o barramento CAN?

Aqui estão três pistas:

1. Menos fios que liga os principais componentes (frequentemente apenas uma linha de bus de dois fios).
2. O ecrã permite o diagnóstico de todo o sistema (não apenas erro do motor).
3. Suportes para bicicletas actualizações de firmware ou monitorização ao nível da aplicação em vários módulos.

Na Regen, ajudamos os clientes OEM e ODM conceber a sua arquitetura de comunicação à medida para se adaptarem ao seu roteiro de produtos e orçamento - desde a simplicidade da UART até às bicicletas inteligentes com barramento CAN completo.

Conclusão: Ligações mais inteligentes para bicicletas mais inteligentes

O barramento CAN é mais do que apenas um fio de dados - é a base para e-bikes inteligentes e conectadas. Para ciclistas familiares que querem paz de espírito e para operadores logísticos que exigem eficiência operacional, As bicicletas de carga com capacidade CAN oferecem um controlo, diagnóstico e capacidade de atualização sem igual.

Na Regen, apoiamos as marcas na construção de bicicletas de carga eléctricas preparadas para o futuro através de um design de sistema flexível e alinhado com as normas. Se está a conceber uma nova plataforma ou a atualizar de UART para CAN, vamos falar - a nossa equipa de engenharia está pronta para ajudar desde a especificação até à escala.

📩 Contate-nos para explorar as soluções CAN Bus para o seu projeto de bicicleta de carga.