智能充电桩充电站CAN总线网络通信解决方案.pdf

智能能充电桩网桩充电网络电站络通信20北京爱泰致力于发提供成本效通信解决方CAN信解决012益科科技有展及制造信效益且稳定方案 N-b决方2 有限公司 信息联网产品定性高的 CANbus 方案 品 N-bus 2 【摘要】 ：本文介绍了，充电桩、充电站及换电站充电控制网络（CAN-bus）和核心管理网络（以太网）的接口实现，以及协议转换设备选型 3 目 录 1. 概述 .......................................................... 4 2. 充电网络组成 .................................................. 4 3. iCANET-200T 简介 .............................................. 6 3.1 产品描述 .................................................... 6 3.2 产品功能 .................................................... 8 4. iTEK CAN-bus 接口卡选型 ....................................... 9 5. 联系 iTEK .................................................... 10 4 1. 概述 世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭，对能源供应商、工业企业及消费者都提出了新的挑战，尽可能以高效和可持续的方式使用能源成为了当务之急。

电动汽车产业在新能源背景下蓄势勃发，而充电桩、充电站及换电站的建设和管理影响着整个电动汽车的产业发展 2. 充电网络组成 目前不同的充电方式都采用以太网作为核心管理网络，由于 CAN‐bus 的实时性和安全性在节点控制方面具有较强的优势，充电控制通信部分都选用 CAN‐bus来完成 CAN 总线具有以下独特的优点： 1）CAN 能以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活； 2） CAN 可以实现点对点、 一点对多点及全局广播等方式传送和接受数据，通信介质采用双绞线、 同轴电缆或光纤， 选择灵活， 通信距离最远可达 10km/5kb/s，通信速率最高可达 1Mb/s/40mCAN 上节点数取决于总线驱动电路，实际可达110 个； 3）CAN 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其它操作不受影响采用 NRZ 编码/解码方式，并采用位填充技术用户接口简单,编程方便,很容易构成用户系统； 4）CAN 采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数5 据,有效避免了总线冲突； 5）CAN 采用短帧结构，每一帧为 8bite，传输时间短，受干扰的概率低，每帧信息都有 CRC 校验及其它检错措施，保证了数据的出错率极低。

由于以上优点，CAN‐bus 成为《电动汽车充电系统技术规范》中规定的标准充电控制网络管理中心通常以以太网管理数据存储、计费、打印等功能，这就需要管理中心计算机与 CAN‐bus 要进行协议转换，来配合管理计算机对充电桩进行控制 iTEK 基于该应用开发出 iCANET‐200T， 利用 iCANET‐200T 可轻松完成对多区域、多节点的充电桩、充电站的远程控制，完美的将 CAN‐bus 和以太网融为一体方案示意图如下：6 3. iCANET-200T 简介 3.1 产品描述 iCANET‐200T 以太网至 CAN 转换器，实现 CAN‐bus 数据和 Ethernet 数据相互传输的功能， 它内部集成了2路CAN‐bus 接口和1路Ethernet 接口， 并自带TCP/IP协议栈，用户利用它可以轻松完成 CAN‐bus 网络和 Ethernet 网络的互连互通，建立以太网‐CAN 两层网络架构，大大扩展 CAN‐bus 网络的应用范围 7 iCANET‐200T 为工业级产品，可以工作在‐25℃～75℃的温度范围内它具有10M/100M自适应以太网接口， CAN口通信最高波特率为1Mbps， 具有TCP Server、TCP Client、 UDP 等多种工作模式， 支持 2 个 TCP 连接或多达 6×254 个 UDP“连接”，支持以太网冗余和 CA N 网络冗余。

3.2 功能特点 3.2.1 基本特性 ‐‐‐‐ 采用 32 位高性能微处理器； ‐‐‐‐ CAN 接口：CAN 接口采用方便连接的开放式插座； ‐‐‐‐ 以太网接口：10M/100M 自适用以太网接口，2KV 电磁隔离； ‐‐‐‐ CAN 通道采用电磁隔离、DC/DC 电源隔离， 2.5KV 电磁隔离； ‐‐‐‐ 同时支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议，符合 ISO/DIS 11898 标准； ‐‐‐‐ CAN 接口终端电阻通过外置拨码开关选择； ‐‐‐‐ 工作电压：电压范围 9V～24V 直流； ‐‐‐‐ 功耗：系统功耗低，工作电流 200mA @12V (最大)； ‐‐‐‐ 工作温度：‐25℃～75℃； ‐‐‐‐ 湿度：5% ‐ 95% RH，无凝露； 3.2.2 产品功能 ‐‐‐‐ 支持以太网冗余功能； ‐‐‐‐ 支持静态或动态 IP 获取； ‐‐‐‐ 支持心跳和超时断开功能； ‐‐‐‐ 工作端口，目标 IP 和目标端口均可设定； 8 ‐‐‐‐ 支持 DNS，满足通过域名实现通讯的需求； ‐‐‐‐ 网络断开后自动恢复连接资源，可靠地建立 TCP 连接； ‐‐‐‐ TCP 支持多连接，满足 2 个用户的同时管理一个 CAN 口设备； ‐‐‐‐ UDP方式下每个CAN口支持3个目标IP段， 多个用户可同时管理一个CAN设备； ‐‐‐‐ 支持协议包括 ETHERNET、ARP、IP、ICMP、UDP、DHCP、DNS、TCP； ‐‐‐‐ 兼容 SOCKET 工作方式（TCP Server、TCP Client、UDP 等） ，上位机通讯软件编写遵从标准的 SOCKET 规则； ‐‐‐‐ CAN 数据和以太网数据双向透明传输； ‐‐‐‐ 灵活的 CAN 口数据分帧设置，满足用户各种分包需求； ‐‐‐‐ CANET‐200T 支持两路 CAN 口冗余，可以大大提高系统的可靠性； ‐‐‐‐ 每个 CAN 口可以分别被配置成为不同的工作模式，可灵活应用在各种领域； ‐‐‐‐ 可使用 Windows 平台配置软件配置工作参数； ‐‐‐‐ 免费提供 Windows 平台配置软件函数库, 包含简单易用的 API 函数库, 方便用户编写自己的配置软件； ‐‐‐‐随即附带 CANalyst 调试平台软件，可方便开发调试和工程安装调试； ‐‐‐‐ 支持本地的系统固件升级。

3.2.3 负载能力 iCANET‐200T 单条 CAN 总线可接 110 个节点，也就是说一台 iCANET‐200T 可管理 220 个充电桩，在 250K 波特率下通信距离可达到 270 米如单条 CAN‐bus9 网络， 节点超过 110 个或距离超出 270 米， 可通过智能 CAN网桥中继器 iCANBridge（两通道） 或 iCANHub‐P4 （四通道） 来扩展 单台 iCANBridge 可扩展 110 个 CAN‐bus节点，单台 iCANBridge‐P4 可扩展 330 个 CAN‐bus 节点 4. iTEK CAN-bus 接口卡选型 iTEK 经过多年的技术与实践经验积累， 目前已开发出不同类型的、 运行稳定、质量可靠的 CAN-bus 接口卡及 CAN 协议转换器，具体型号参见下表： 序号 接口类型 型号 CAN 通道说明 1 PCI PCICAN-9810 1 PCI 至 CAN 接口卡 2 PCICAN-9820 2 3 PCICAN-9840 4 4 USB USBCAN-I 1 智能型 USB 至 CAN 接口卡 5 USBCAN-2I 2 6 CANalyst-II 2 CAN 高层协议分析 7 LAN iCANET-100T 1 智能型以太网至 CAN 转换器 8 iCANET-200T 2 9 PCI-E iCANPCIE-I 1 PCI-E 至 CAN 接口卡 10 iCANPCIE-II 2 11 PC104+ iCANPC104+I 1 PC104plus 至 CAN 接口卡 12 iCANPC104+II 2 13 串口 CAN232/485 1 智能型 RS232 和 RS48510 至 CAN 转换器 14 网桥 iCANBridge 2 智能型CAN网桥中继器 15 iCANHub-P4 4 5. 联系 iTEK 销售咨询：010-82912986 技术支持：010-52499155 官网： 地址：北京市海淀区西三旗神州科技园 A-1221 。