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基于CAN总线的电动车控制系统设计

当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战，实现汽车

能源动力系统的电气化，已经成为汽车产业的趋势。提高电动汽车上的各个控

制单元间通信的可靠性和实现高传输速率，选择CAN总线协议。CAN总线为

多主工作方式，网络上任何节点均可在任意时刻向其他节点发送信息。它采用

非破坏性的基于优先权的总线仲裁技术，可靠性高。CAN总线通信距离长达

10km，通信速率最高可达1Mb／s。CAN通信系统抗干扰性好，工作稳定。

某个节点出现故障，不会导致整个系统通信的不正常。由于采用短帧的报文结

构，数据传输时间短，具有很强的抗干扰性，具有高效的非破坏总线仲裁，出

错检测和故障自动关闭等优点。1控制系统整体结构电动车控制系统由电池

管理、充电机、电动机和整车控制等模块组成。本系统总体结构如图1所示。

由图1知，CAN通信网络上共有4个通信节点。整车控制器接收

BMS、CCS、电机控制器的报文提供的各种参数；充电机接收BMS发送的控

制信息并根据报文数据的电压电流设置来工作；电机控制器接收BMS发送的

电池状态信息设置来工作，同时电机控制器接收由整车控制器发送的控制信息

并根据报文数据的转矩设置来工作。2CAN总线节点的硬件电路设计整车控

制模块这一节点所实现的功能主要是接收其他节点的数据信息，通过控制算法

等进行数据处理，然后发送控制信息给电机控制器，从而实现电动车的正常功

能运行。整车控制节点是基于STM32F103VE设计的。ARMCortexTM-M3是

一款高性能、低成本、低功耗的32位BISC处理器，可在高达72MHz的频率

下运行，拥有512KB的片内Flash程序存储器，具有64KB的RAM数据存储

器，可进行高性能的CPU访问。该徽控制器包含1个USB2．0全速(12Mb／s)设