隨著我國新能源汽車的崛起,從網(wǎng)絡(luò)管理平臺、數(shù)據(jù)中心、科研機(jī)構(gòu)、高校教學(xué)、車型對標(biāo)、整車DBC控制策略分析、電池管理系統(tǒng)研究、電池健康管理、網(wǎng)約車管理、電池梯度利用、車隊管理等多方面的市場需求,完整分析一臺新能源車BMS電池管理系統(tǒng)的CAN矩陣開發(fā)成為當(dāng)下熱門需求,不僅是數(shù)字化推動改革的需要,也是相關(guān)運營企業(yè)的核心。
那么,我們需要做的首要工作,就是拿到底層技術(shù)開發(fā)的CAN數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都能幫助到我們所有項目的進(jìn)展和開發(fā)。對此,不僅是技術(shù)上有要求,時效性也非常之高,一個完整的新能源汽車數(shù)據(jù)分析,不僅要懂得通信、電子、CAN總線、邏輯和開發(fā)分析,更重要的是需要多年的積累的經(jīng)驗判定CAN報文中的算法,對于項目開發(fā)來說,提出了更高的要求。我分為幾步給大家梳理項目開發(fā)中大概流程。
一、我們首先看儀表有哪些數(shù)據(jù)
新能源汽車儀表盤的信息對于駕駛者來說至關(guān)重要,它們提供了車輛運行狀態(tài)的即時反饋,確保駕駛安全。這些信息不僅包括傳統(tǒng)的速度、油量等指標(biāo),還涵蓋了與電動汽車特性相關(guān)的多項數(shù)據(jù)。詳細(xì)分析后,里邊包括了駕駛模式的切換,新能源汽車在切換到可行駛模式時,儀表盤應(yīng)提供明確的指示;駕駛員進(jìn)行至少兩次有意識的不同動作,如“腳踩制動”加“手按開關(guān)”等組合動作等等
可行駛里程顯示包括了續(xù)航信息:純電動汽車儀表盤要顯示可行駛里程,混動車型則顯示純電驅(qū)動模式下的可行駛里程。顯示方式:可以通過數(shù)字或百分比等形式呈現(xiàn)給駕駛員。
剩余電量/氫氣量提示,電量顯示:新能源汽車儀表盤還應(yīng)顯示剩余電量或氫氣量,以便駕駛員了解能源消耗情況。低電量警告:當(dāng)剩余電量或氫氣量降低至可能影響車輛行駛的級別時,應(yīng)通過明顯信號提示駕駛員。
車輛瞬時功率顯示,功率輸出:電動汽車儀表盤應(yīng)顯示電驅(qū)動系統(tǒng)輸出的瞬時功率及可用剩余功率。顯示形式:可以通過電流或百分比等形式展示給駕駛員。
車速與里程信息,實時車速:儀表盤應(yīng)實時顯示車輛的當(dāng)前速度??偫锍蹋很囕v從出廠到現(xiàn)在累計的行駛里程。單次里程:本次行駛的里程數(shù),有助于駕駛員了解短途行駛的能耗。
電池狀態(tài)監(jiān)測,電池電量:儀表盤上通常會有電池電量的指示,顯示當(dāng)前電池的充電狀態(tài)。
電池健康度:部分車型還會顯示電池的健康狀態(tài),提醒駕駛員電池是否需要維護(hù)或更換。
能源消耗率,實時能耗:儀表盤應(yīng)提供車輛當(dāng)前的能源消耗率,幫助駕駛員了解能效。
歷史能耗記錄:有些車型可以記錄并顯示過去的能源消耗情況,供駕駛員參考。
故障診斷與警告,這個用得少,因為都是專車專用,沒有壞不壞,只有燒不燒。
結(jié)合上述新能源汽車儀表盤提供了豐富的信息分析,我們就要對于項目掌握車輛的運行狀態(tài)和能源消耗情況以及各種不同數(shù)據(jù)在駕駛操作中的數(shù)據(jù)更新及變化,包括可行駛模式、續(xù)航里程、剩余電量、瞬時功率、車速與里程、電池狀態(tài)、能源消耗率以及故障診斷等等。項目的數(shù)據(jù)采集需求中,就已經(jīng)包括了大部分的數(shù)據(jù),另外就是電池健康管理中,還涉及不同組別的單體電池的數(shù)據(jù)采集。
因為有的自帶了網(wǎng)關(guān),將數(shù)據(jù)隔離,目前采集的方式又出了新的花樣,我們首先就會繞開OBD接口,然后跳過網(wǎng)關(guān),在BMS管理系統(tǒng)中去獲取數(shù)據(jù),如果更底層的,那么就直接從電池接口獲取。為什么要做這么麻煩,因為有的數(shù)據(jù)通過BMS出來,就已經(jīng)發(fā)生了改變,并非電池包的數(shù)據(jù),而是計算過的數(shù)據(jù),就像云平臺展示的一樣,那都是想要給你看的數(shù)據(jù),而非底層的數(shù)據(jù)。
并且,很多汽車都是組裝工廠,并不具備數(shù)據(jù)的擁有和底層的開發(fā),他們只有使用權(quán),具體怎么來的,不知道,也掌控不了,很多國際零部件廠家,根本就不對國內(nèi)汽車制造廠商開放底層核心的數(shù)據(jù),所有,有的汽車生產(chǎn)出來,有“好多個”O(jiān)BD的診斷接口,也就是說,自己造的車,連修都不會修。
二、找個修理廠,支架,把汽車支起來
為了提高工作效率,減少震動對維修工作的影響,使得維修過程更加平穩(wěn),我們可能要尋找一些修理廠家,借用舉升機(jī),千斤頂支架等工具能夠幫助維修人員輕松舉升汽車,為底盤維修及根據(jù)圖紙,尋找線路提供便利。在采集數(shù)據(jù)開發(fā)過程中,支架確保汽車穩(wěn)定,避免因車輛移動或傾斜而導(dǎo)致的安全風(fēng)險。
三、準(zhǔn)備CANOE 工具,萬用表,筆記本電腦
CAN分析工具是用于開發(fā)、測試和維護(hù)CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的專用軟件和硬件設(shè)備。CAN分析儀選擇操作通用,功能強(qiáng)大,集成了2路符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)的獨立CAN通道,使其適用于多種不同的CAN網(wǎng)絡(luò)分析需求。
參考CANoe開發(fā)的軟件打開DBC報文的采集及數(shù)據(jù)曲線的分析,支持多種CAN連接,包括周立功CAN和PCAN,同時提供DBC解析與生成功能,增強(qiáng)了其適用性和靈活性。
這一小工具特別適合于那些需要對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,或是需要模擬CAN網(wǎng)絡(luò)行為以測試系統(tǒng)反應(yīng)的工程師。配合CAN分析儀,ECAN Tools能實現(xiàn)CAN報文解析、CAN數(shù)據(jù)組包發(fā)送、CAN幀過濾等核心功能,滿足了大多數(shù)現(xiàn)場分析和故障排查的需要。
根據(jù)經(jīng)驗,選擇一個提供良好客戶支持的CAN數(shù)據(jù)開發(fā)供應(yīng)商,特別是在遇到技術(shù)難題時,及時地支持至關(guān)重要。
四、用萬用表找到CAN接口,進(jìn)行遠(yuǎn)程CAN數(shù)據(jù)分析
遠(yuǎn)程CAN數(shù)據(jù)分析是一種通過分析CAN總線上的數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控和故障診斷的過程。這種分析方式在汽車行業(yè)、工業(yè)自動化以及其他依賴控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
速銳得的做法是,客戶購買CAN分析儀工具,通過4G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控客戶筆記本電腦遠(yuǎn)程桌面控制軟件,可以幫助客戶了解CAN總線及工具的使用,在友好的交互界面中,我們?yōu)榭蛻粽故綜AN總線的數(shù)據(jù)傳輸單位,數(shù)據(jù)幀的類型包括數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯誤幀和過載幀。幫助客戶了解數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)幀中包含了標(biāo)識符(ID)、數(shù)據(jù)長度代碼(DLC)和數(shù)據(jù)字段,其中數(shù)據(jù)字段用于傳輸實際的信息,記錄CAN-FD的變化:與傳統(tǒng)CAN相比,CAN-FD(Flexible Data-Rate CAN)取消了遠(yuǎn)程幀的支持,且不改變數(shù)據(jù)段的比特率,標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式兩種類型,掌握分析方法,幫助工程師實時捕獲、分析和模擬CAN數(shù)據(jù)
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集分析具有地理位置的靈活性:遠(yuǎn)程分析允許工程師在不同地理位置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,極大地提高了工作效率。實時性:通過互聯(lián)網(wǎng)連接,可以實現(xiàn)對CAN數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析。例如汽車遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集分析,速銳得可以通過遠(yuǎn)程分析技術(shù)對車輛進(jìn)行實時監(jiān)控和CAN數(shù)據(jù)采集,提高服務(wù)效率。在工業(yè)自動化領(lǐng)域,遠(yuǎn)程CAN數(shù)據(jù)分析可以用于監(jiān)控生產(chǎn)線的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。
五、驗證數(shù)據(jù)
CAN數(shù)據(jù)驗證是一個必要的過程,確保通過CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整性和正確性。這一驗證過程不僅涉及汽車領(lǐng)域,也包括工業(yè)自動化,因為CAN總線被廣泛應(yīng)用于這些領(lǐng)域的設(shè)備間通訊。
其中包括了CRC校驗:CRC(循環(huán)冗余校驗)是CAN通信中一個非常重要的錯誤檢測手段。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議理解,熟悉它的數(shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這些知識是進(jìn)行有效測試和驗證的基礎(chǔ)。
使用專用工具:進(jìn)行CAN數(shù)據(jù)驗證需要使用專門的工具,如CAN分析儀和CAN開發(fā)板、SPY3等。這些工具不僅能幫助發(fā)送和接收CAN網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù),還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行高級處理,如設(shè)置CAN硬件過濾器以及調(diào)試CAN設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。
接口與信號轉(zhuǎn)換:在具體的實際應(yīng)用中,如STM32微控制器上的CAN通信,CAN接口表現(xiàn)為一種串行接口,它可以由任何一個節(jié)點主動發(fā)送數(shù)據(jù),并在出現(xiàn)總線沖突時由硬件來處理。不同于其他串行接口,CAN將TTL信號轉(zhuǎn)換成差分信號,以此來實現(xiàn)節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳遞與開發(fā)。
六、交付提供參考CAN矩陣表格
經(jīng)過大量的工作安排和技師的配合,我們基本上可以拿到一臺完整車型的BMS電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)為網(wǎng)絡(luò)管理平臺、數(shù)據(jù)中心、科研機(jī)構(gòu)、高校教學(xué)、車型對標(biāo)、整車DBC控制策略分析、電池管理系統(tǒng)研究、電池健康管理、網(wǎng)約車管理、電池梯度利用、車隊管理提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)支持。但也因為新能源車多款多樣,各種秀技能和不標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致開發(fā)工作難度在持續(xù)不斷地增加,每年出廠的新能源車都會有巨大的差異。
那么,我們交付提供給參考的CAN矩陣表格,一段時間過后,就會失去它的意義。最簡單的例子,就是東風(fēng)汽車E70,這個汽車的矩陣協(xié)議,就有不同的8個版本,因為東風(fēng)汽車根本控制不了零部件廠家,純純一個工廠而已,愛麗舍車型也有4個版本。另外就是汽車行業(yè)的競爭在持續(xù)拉大,通過減配、降價、升級、創(chuàng)新、創(chuàng)詞,產(chǎn)生出各種不同的車型,類似1000萬以內(nèi)最好的車、500萬以內(nèi)最好的車,這種就不要去碰,所見即所坑。
DBC表格包括了客戶運營管理需要的重要底層信息和邏輯,有的項目可能只需要知道結(jié)果,有的項目需要知道過程,有的項目需要涉及硬件的定制與開發(fā),應(yīng)用的時候,會出現(xiàn)不同的情況,例如商用車新能源的管理可能就僅需要涉及充電的循環(huán)次數(shù)、累計充電量、被充電的車型VIN、電池實時位置,SOC、SOH、低電提醒,異常報警、后臺管理電池數(shù)據(jù)等等。很多數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)程分析,也不是所有客戶想要的列表都能獲取得到,還存在一定差異性。
好了,說了這么多,你學(xué)廢了嗎?