案例研究

解决CAN连接电池储能系统内的通信问题

HMS支持团队进行了全面的网络健康分析,随后应用了适当的拓扑解决方案,使客户在电网规模的BESS部署中实现了强大而可靠的CAN BMS通信。

Resolving communication problems within CAN connected Battery Energy Storage Systems

客户背景

客户正在设计和部署模块化、可扩展的 BESS,该 BESS 在 BMS 网络架构中利用高比特率 CAN 总线。控制器局域网 (CAN) 最初用于汽车行业,以其稳健性而闻名。但是,必须满足特定要求才能保持可靠性和整体通信稳定性。其中包括对网络长度和拓扑结构以及布线和终端的特定要求。

在一个多兆瓦项目的早期调试期间,现场技术人员发现了电池架通信问题。最初试图确定根本原因的尝试没有成功,因此客户联系了HMS,请求帮助排除故障和解决问题,并在其电池/BMS网络中实现通信稳定性。

协作远程诊断
与技术人员合作,利用数字工具

HMS利用数字工具克服时区,为全球另一端的作业现场提供全面的远程故障排除支持。使用了特定的CAN总线分析工具,包括Ixxat CANcheck和USB-to-CAN V2以及canAnalyser软件接口。 

为了进行误差分析,客户对总线进行了信号测量并检查了接线。通过与客户合作,及早发现了系统性的物理层问题。通过对CAN波形的分析,可以看出网络不稳定是由于容性负载过大和信号反射造成的。造成此类症状的常见因素是 (a) 使用不合格的电缆,(b) 超出电缆长度,(c) 缺乏足够的屏蔽/接地。 

不幸的是,由于项目要求和物理限制,无法重新布线和更换电缆。需要一种不同的方法!

通过智能CAN总线分段的解决方案

该系统的物理布线总长度约为 115 米。虽然500 kbit CAN网络通常可以达到100-110 m的长度,但在出现活动错误帧之前,该系统的潜在问题进一步限制了长度。HMS团队建议使用适当的CAN拓扑组件对网络进行相应的分段(细分),以提高信号质量。

 

Networking of BESS components with CAN repeaters and bridges

 

本以为使用CAN中继器“扩展”网络会是一个直接的解决方案,但实际上并不适合本项目!尽管CAN中继器确实提供了信号电平的逐位刷新,但它们的信号传播延迟时间实际上只会增加线路拓扑网络的长度。

取而代之的是,较大的CAN网络被智能地划分为多个较短的网段,利用2通道CAN网桥,在所有通道上提供消息“重复”。这允许每个子网段与整个较大网络的其余部分一起保持预期的波特率。此外,电气干扰也不会通过CAN桥传输,这进一步提高了所有网段的整体信号质量。 

结论

通过与客户的密切合作,HMS能够有效地远程分析和排除现有系统故障,并推荐多种解决方案。HMS在这些情况下的经验与广泛的诊断工具和拓扑组件工具箱相结合,为客户成功解决了问题,并成功部署了另一个大型电池储能系统。

国家/地区: 美国

年份: 2022

解决方案:Ixxat网络拓扑

行业:电池储能系统(BESS)

产品:Ixxat CANbridge NT和CAN-CR 300中继器
Ixxat CANbridge NT200

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