新能源车CAN通信学习要点
**一、快速上手CAN通信**
1. **CAN协议基础**
- **物理层**：了解双绞线、差分信号、终端电阻、CAN_H/CAN_L的电压范围。
- **数据链路层**：帧格式、仲裁机制、错误检测。
- **关键概念**：
- **标识符**：决定总线访问优先级。
- **数据场**：0-8字节的有效载荷。
- **波特率**：常见125、250、500kbps，常用500kbps。
2. **新能源汽车中的CAN网络架构**
- **多网络分层**：
- **动力CAN**：连接VCU、MCU、BMS、OBC等，传输高压系统关键信号。
- **车身CAN**：控制车灯、门窗、空调等低压设备。
- **诊断CAN**：用于OBD诊断。
- **底盘CAN**：涉及ESP、ABS等底盘控制系统。
- **网关**：负责不同CAN网络间的协议转换与数据路由。
3. **新能源汽车CAN报文解析**
- **典型信号举例**：
- **VCU报文**：驾驶员意图、整车模式、扭矩请求。
- **BMS报文**：电池总电压、单体电压、SOC、SOH、温度、故障码。
- **MCU报文**：电机转速、实际扭矩、母线电流、温度。
- **信号编码方式**：
- **线性转换**：如车速信号0x00~0xFF对应0~200 km/h。
- **充电状态**：用2位二进制表示。
**二、信号控制逻辑的核心要点**
1. **信号发送与接收机制**
- **事件触发 vs 周期发送**：周期发送为主。
- **信号优先级**：高优先级信号通过低CAN ID抢占总线。
2. **控制逻辑实现**
- **状态机设计**：定义车辆状态，不同状态下ECU的响应逻辑。
- **信号交互逻辑**：
- **VCU与MCU**：VCU发送目标扭矩，MCU反馈实际扭矩及状态。
- **BMS与OBC**：充电时BMS发送最大允许充电电流，OBC调整输出。
3. **安全与容错机制**
- **信号超时检测**：若关键信号超时未更新，触发故障降级模式。
**三、实践学习路径**
1. **工具与设备准备**
- **硬件**：
- CAN分析仪：如PCAN-USB、Kvaser。
- 开发板：STM32+CAN控制器或树莓派+ MCP2515模块。
- 实车/台架：新能源车诊断接口连接CAN总线。
- **软件**：
- CAN分析工具：CANoe、CANalyzer、SavvyCAN。
- 嵌入式开发：Keil、STM32CubeMX、Arduino IDE。
2. **动手实验步骤**
- **实验1：基础通信**：用STM32发送CAN报文，设置ID为0x100，数据为递增计数器。使用CANoe接收并解析报文，观察变化。
- **实验2：逆向解析实车信号**。
- **实验3：控制逻辑模拟**：在CANoe中建立仿真节点，模拟VCU发送扭矩请求。编写CAPL脚本实现逻辑：加速踏板开度→扭矩映射→报文发送。
**四、从协议栈底层到应用层**
- 理解CAN帧结构，学习DBC文件定义，分析具体控制逻辑。
- 聚焦新能源汽车特性：高压系统报文、充电通信。
- 参与实际项目：改装电动车CAN网络，开发CAN数据记录仪。
**五、进阶方向**
- **CAN FD与以太网**。
- **Autosar架构**：了解CAN通信在Autosar中的实现。
- **UDS诊断**：掌握基于CAN的UDS协议故障诊断与刷写。