赋能储能系统集成:虹科CAN中继器/网桥如何破解BMS储能通信难题?

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当BMS储能系统的CAN通信遭遇难题,谁能一击破局?

随着新能源储能产业高速迭代,模块化、多集装箱部署成为主流,BMS储能系统的CAN总线亟需满足高速传输、远距离稳定通信及强抗干扰的严苛行业要求。

面对CAN总线在远距离传输、多设备协同中的天然短板,虹科PCAN Repeater中继器与虹科PCAN Router网桥精准发力,为储能系统筑牢通信核心防线。

技术背景

在新能源产业快速迭代的当下,电池储能系统(BESS)已成为电网调峰、可再生能源消纳、分布式能源补给的核心支撑,而电池管理系统(BMS)作为储能系统的「大脑」,其通信稳定性直接决定了储能设备的运行效率、安全性能与使用寿命。

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同时随着电池储能系统往模块化、可扩展的方向发展,其电池管理系统(BMS)既需要高比特率CAN总线支撑电池状态监测、指令交互等海量数据传输,也需满足大型储能电站多集装箱分布式部署的长距离通信需求。

然而在实际应用中,CAN总线高速传输与通信距离存在天然矛盾、长距离传输信号易衰减失真,从而为BESS系统的CAN网络部署带来挑战。

针对这些痛点,虹科PCAN-Repeater中继器与虹科PCAN-Router网桥系列产品,凭借精准的技术设计与丰富的功能特性,成为解决BMS储能系统CAN 通信难题的优选方案。

关键问题

01

高速CAN总线传输距离受限

根据ISO 11898 CAN标准特性,高速传输与通信距离存在天然矛盾 —— 高比特率(如500kbps-1Mbps)下信号位时间大幅缩短,长距离传输中线缆的分布电容、电阻会导致信号衰减加剧、上升沿变缓,还易引发信号反射干扰,接收端难以准确识别显性/隐性位,因此传输距离显著受限(如1Mbps时最大仅约40米),难以直接满足跨区域、多箱合一的部署需求。

02

电磁干扰引发信号识别故障

储能箱在运行过程中会产生强烈的电磁辐射,这些电磁干扰会在CAN传输线上感应出电压峰值,导致CAN总线上的显性与隐性数据位无法被准确识别。

这种信号故障直接引发通信错误,轻则导致数据传输中断,重则影响BMS对电池状态的实时监测与控制,埋下安全隐患。

03

出口场景下的通信可靠性要求

部分储能系统需出口至国外市场,除了要满足目标区域的技术标准与认证要求外,还需保障跨国部署后多储能箱集中控制的通信稳定性。

在基于同一汇流柜的CAN总线集中控制架构中,两个储能箱间的数据传输必须具备抗干扰、低延迟、高可靠的特性,因此需要通过专业设备增强信号强度、隔离干扰源,确保通信质量符合国际应用标准。

虹科方案

虹科针对BMS储能系统的通信需求,推出虹科PCAN Repeater中继器与虹科PCAN Router网桥系列产品,通过**「信号增强 + 干扰隔离 + 延长通信」**的核心能力,为不同场景提供定制化解决方案,其关键特性与优势如下:

虹科PCAN Repeater中继器

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虹科PCAN Repeater中继器应用架构图

虹科PCAN Repeater中继器的核心功能是对CAN/CAN FD总线上衰减的信号进行放大恢复,实现信号「刷新」,同时通过电气隔离技术阻断干扰源,从根本上解决信号衰减与电磁干扰问题。

虹科方案

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虹科PCAN Repeater中继器

■  灵活的CAN FD网络设计: 通过启用扩展布局(存根线、星形和树形拓扑),帮助优化CAN/CAN FD网络结构。

■  快速透明的操作: 对实时行为的影响最小,相当于较短的线路长度(约35m/175ns延迟),实现透明传输,兼容所有高层协议。

■  增强网络可靠性: 通过电气隔离CAN/CAN FD段和高达5kV DC的1分钟电源,提高系统可靠性。这增强了对设备的保护,防止电压峰值对电子设备造成损坏。

■  集成总线终端电阻: 每个CAN通道的集成总线终端电阻(120欧姆,可通过拨码开关单独切换)可防止线路末端的反射并确保最佳通信。

■  强大的工业用途: 专为工业环境而设计,支持标准DIN导轨安装,并满足对稳健性、温度范围和安全性的高要求。

■  可拆卸的推入式连接器: 具有可拆卸的推入式连接器,确保安装和维护无忧,无需额外工具。

■  支持CE认证合规性标识: 本产品符合欧盟EMC指令2014/30/EU(电磁兼容性)的要求,并获得CE标志。

虹科PCAN Router网桥

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虹科PCAN Router网桥应用架构图

虹科PCAN Router网桥支持物理扩展实现CAN总线信号的远距离转发,解决跨集装箱长距离通信的信号衰减问题;支持多网段解耦实现网络分段,确保不同储能箱网段间的独立稳定通信。

虹科方案

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虹科PCAN Router网桥

■  延长CAN/CAN FD网络通信距离: 配备2路或多路独立的CAN FD或CAN总线接口,支持CAN/CAN FD网络数据转发,实现对衰减的信号进行重新放大发送,达到延长通信距离的目的。

■  灵活可编程: 基于ARM Cortex M4F微控制器,模块的行为和在各CAN/CAN FD通道之间的数据路由可任意编程。特别是,可自由定制固件,实现报文ID过滤或CAN转变为CAN FD报文,降低网络负载。

■  安全的网络隔离: 设备各端口之间、各端口与电源之间均采用至少500V电气隔离。此外,CAN 1通道具备符合IEC 60601-1标准、高达5kV的隔离电压。

■  内置终端电阻: 每个CAN通道均配备可切换终端电阻,可根据需要灵活启用。

■  扩展工作温度范围: 支持宽温工作范围( -40~+85 °C),适应恶劣工业环境。

■  支持CE认证合规性标识: 本产品符合欧盟EMC指令2014/30/EU(电磁兼容性)的要求,并获得CE标志。

虹科PCAN Repeater中继器与虹科PCAN Router网桥系列产品,精准破解了BMS储能系统CAN通信的核心痛点:通过5kV电气隔离有效阻断电磁干扰,避免信号识别故障;借助信号放大与长距离转发功能,成功解决跨集装箱通信的信号衰减问题。

不仅如此,虹科PCAN Repeater中继器可优化网络拓扑结构,将线性拓扑扩展为星形、树形,进一步减少干扰、提升系统可靠性;虹科PCAN Router网桥的可编程特性支持CAN与CAN FD互转,还能自定义报文过滤及关键数据筛选,既有效降低总线负载,也为储能系统后续升级预留了充足扩展空间。

该方案凭借精准的问题定位、强大的功能优势与便捷的工程应用性,为BMS储能系统提供了稳定、可靠、可扩展的CAN通信解决方案,助力储能集成商打造高性能、高安全性产品,推动新能源储能产业持续发展。