跟着石油价格的上涨以及环保要求的进步，电动现已成为是未来轿车开展的一个重要方向。关于以电池供电的全电动力体系或许以发动机和蓄电池混合动力体系而言，电源办理体系规划是联系车辆功用的一个重要因素，规划时需求考虑归纳车辆整体规划计划和外部运用环境，为了节约电源，还需求规划必定的操控战略确保电源的最佳使用。所以很有必要对全电车辆的电源办理体系进行深入探讨。
1 电动轿车动力办理的重要性
电动轿车的电源办理，首要效果在于充分发挥燃料的焚烧效能，使发动机在最佳工况点邻近作业，并经过电动机和蓄电池的能量储藏与输出，及时调理车辆作业工况和外界路面条件之间的匹配联系。经过十多年的开展，电动轿车的动力体系规划方面，现在最有实用性价值并已有商业化作业的形式，只要混合动力轿车。混合动力体系总成已从本来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构开展，即集成化混合动力总成体系。所以，这儿只考虑混合动力体系的电源办理状况。混合动力体系的电源办理，从功用上而言，需求完结如下两个方针：
(1)确保发动机的最佳工况，防止呈现发动机的低效作业。一般可将发动机调整在最佳工况点邻近安稳作业，经过调整电池和电动机的输出来习惯各种外界路况改变。例如，当车辆处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当车辆处发动、加快、爬坡工况时，发动机- 电动机组和电池组一起向电动机供给电能。这样，我们发动机防止了怠速和低速作业然后进步了发动机的功率，不只削减了废气排放，而且节约了电源。
(2 )充分使用车辆的惯功用量。当车辆减速、制动或许下坡路行进时，则由车轮的惯性力驱动电动机。这时电动机变成了发电机，可以反向蓄电池充电，节约了燃料。
核算标明在占80%以上的路途条件下，一辆一般轿车仅使用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，而选用电源优化办理的电动车辆，如丰田的Prius轿车，其动力性现已超越同级车水平，燃油节约75%。
2 电源办理体系的通讯需求与CAN 总线技能
电动轿车的电源办理，需求随时监控发动机、电动机、蓄电池的作业状况、车辆行进速度、行进阻力数据以及驾驶员的操作状况，而且可以依据上述数据经过智能化处理后主动操控节能设备或许电路作业，所以需求首要处理与能量耗费和能量转化相关的部件作业状况传感器的衔接方法。
现在，轿车内部丈量与碑文部件之间的数据通讯首要选用CAN 总线技能，该总线技能最早由德国BOSCH 公司推出，首要用于处理现代轿车中很多的操控与测验仪器之间的数据交换问题。使用CAN 总线开发的电动轿车电源办理体系，不只通讯速率高、精确、牢靠性高，而且易于与整车操控网络相兼容，为传感器信号、各个操控单元的核算信息和作业状况的同享以及随车或离车故障诊断等供给了根底渠道，所以本课题中，选用CAN 总线作为电源办理的根本通讯技能。
3 依据CAN 总线的动力管控体系拓扑结构
电动轿车底盘部分耗能与节能体系衔接起来构成的依据CAN 总线的动力管控网络拓扑结构如图1 所示，共包含制动能量转化设备、动力总成、电池办理、电机操控器、行进阻力测验几个下位要害监测节点和一个由车载核算机体系构成的上位主控节点。
图1 依据CAN 总线的动力管控网络拓扑结构
制动能量转化设备与驾驶员的操控监测体系、电池电机操控器一起作业。当驾驶员践踏制动踏板时，首要制动电机接近待制动的旋转器材，如传动轴，耗费车辆惯功用量，并转化为电能，一起操控监测体系监测到制动踏板动作时，对电池充电电路进行调整，完结制动电机传递过来的电能的存储。
动力总成体系首要用于完结发动机工况的优化作业。在正常行使的状况下，发动机的能量分为两路，一路传递给车辆传动与推动体系，驱动车辆正常行使，另一路则带动电机作业，向蓄电池供电。此刻，电机与电池构成的辅佐动力体系相当于一个能量调理设备，经过电池电机操控器和行进阻力测验设备，依据外界路况的改变，完结发动机两路输出能量的调整和分配。
经过CAN总线，车载核算机体系构成的上位主控节点把整个动力管控网络衔接起来，经过专门的软件体系，进行数据并重、数据剖析和操控战略的输出，完结外界行进阻力与发动机能量调整之间的优化匹配，完结车辆内部的能量转化使用，完结电机、电池体系的节能、蓄能和弥补能量的调理效果。
4 依据CAN 总线的各监控节点结构和通讯流程
CAN 总线节点结构一般分为两类：一类选用CAN适配卡与PC机相连，完结上位机与CAN总线的通讯;另一类则是由单片机、CAN操控器及CAN驱动器构成，作为一类节点与CAN总线进行数据传输，在本文规划的动力管控体系中，上位主控节点选用了第一类CAN总线节点结构，各个要害监测/操控体系选用了第二类 CAN 总线节点结构。各个节点的结构和体系的衔接方法如图2 所示。在总线的两头装备了两个120Ω的电阻，其效果是总线匹配阻抗，可以添加总线传输的安稳性和抗干扰才干，削减数据传输中的出错率。
关于各个下位监控节点而言，一般可选用51 系列单片机作为该节点的监测信号初级处理中心设备，而用SJA1000 来做C A N 操控器，PCA82C250 则是一种常用的CAN 收发器和物理总线的接口，首要可以供给对总线的差动发送才干和对CAN 操控器的差动接受才干。选用上述三种元器材构成的一个下位监控节点的电路图形如图3 所示。
CAN 总线的三层结构模型为：物理层、数据链路层和使用层。其间物理层和数据链路层的功用由SJA1000 完结。SJA1000 在上电硬件复位之后，有必要对其进行软件初始化之后才干够进行数据通讯，其首要效果是完结对总线的速率、检验屏蔽码、输出引脚驱动方法、总线形式及时钟分频进行界说。整个动力管控体系通讯过程中，各操控器按规则格局和周期发送数据(车速、蓄电池电压、电流和行进阻力和发动机转速等)到总线上,一起也要接纳其它操控器的信息。
总线上其它操控器依据需求各取所需的报文。关于接纳数据,体系选用中止的方法完结,一旦中止产生,行将接纳的数据主动装载到相应的报文寄存器中。此刻还可选用屏蔽滤波方法,使用屏蔽滤波寄存器对接纳报文的标识符和预先在接纳缓冲器初始化时设定的标识符进行有挑选地逐位比较,只要标识符匹配的报文才干进入接纳缓冲器,那些不符合要求的报文将被屏蔽于接纳缓冲器外, 然后减轻CPU 处理报文的担负。上位机使用中止方法接纳相关数据的流程如图4 所示。
5 结束语
CAN 总线作为一种牢靠的轿车核算机网络总线已开端在轿车上得到使用,使得各轿车核算机操控单元可以经过CAN 总线同享一切的信息和资源,到达简化布线、削减传感器数量、防止操控功用重复、进步体系牢靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个操控体系的意图。本文所规划的依据CAN 总线的电动轿车动力管控体系通讯计划，根本可以完结节约动力，优化发动机作业功率的意图，而且技能相对比较老练，具有高度灵活性、简略的扩展性、优秀的抗干扰性和处理过错才干，关于进步轿车的动力性、操作安稳性、安全性都有重要意义。
