【導讀】儲能係統中動力電池的安全和穩定性是保障其性能的決定性因素
，其生產和測試都需要有諸多流程來保障。在對電池內外CAN總線情況進行實時監控時，我們如何排查CAN幹擾問題，保障其通信穩定呢

？

儲能發展之“新型儲能”

儲(chu)能(neng)作(zuo)為(wei)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)通(tong)過(guo)介(jie)質(zhi)或(huo)設(she)備(bei)把(ba)能(neng)量(liang)存(cun)儲(chu)起(qi)來(lai)而(er)在(zai)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)候(hou)再(zai)釋(shi)放(fang)的(de)過(guo)程(cheng)，既(ji)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)，也(ye)可(ke)以(yi)擴(kuo)大(da)新(xin)型(xing)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。

在碳達峰、碳中和的發展背景下，構建以新能源為主體的新型電力係統，新型儲能也被推至了前所未有的高度。

發改委、能源局發布《關於加快推動新型儲能發展的指導意見》
，這裏的新型儲能指的是除抽水蓄能外的新型電儲能技術，主流的技術包括鋰離子電池、鉛蓄電池、超導儲能等新型儲能技術，明確提出到2025年，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變

，裝機規模達30GW以上。未來儲能將主要集中在“光伏+儲能”“風電+儲能”“電化學能+儲能”等新型儲能方向。

圖1 新型儲能係統（圖片來源於網絡）

儲能係統的CAN故障隱患

在儲能產業鏈中
，儲能電池是成本占比最大、壁壘最高的環節，電池的安全性和穩定性是至關重要的。在儲能係統中，起著核心作用的BMS電池管理係統對整個電池係統的生命安全保障起著不可或缺的作用。

新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)為(wei)保(bao)障(zhang)其(qi)動(dong)力(li)，動(dong)力(li)電(dian)池(chi)也(ye)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)級(ji)嚴(yan)格(ge)的(de)一(yi)係(xi)列(lie)測(ce)試(shi)
，而(er)現(xian)今(jin)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)的(de)汽(qi)車(che)廠(chang)商(shang)，包(bao)括(kuo)新(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)池(chi)廠(chang)家(jia)的(de)電(dian)池(chi)的(de)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)底(di)層(ceng)通(tong)信(xin)都(dou)是(shi)CAN通信。

圖2 動力電池組CAN通信

在儲能係統中，由於節點較多，CAN網絡拓撲的方式也比較複雜容易導致整個係統的通信故障
，導致BMS對電池實時監測
、狀態統計
、在線診斷與預警、充放電與預充控製等受到影響。而產生此類故障的原因通常如下：

1. 由於電池組的相互連接以及逆變器等串擾會對CAN總線產生很大信號幹擾
；

2. 當電池組負載節點過多時，會導致通信產生擁堵發生總線堵塞的情況。

故障幹擾定位及解決

致遠電子CAN分析儀不僅可以對電池係統的CAN通信報文進行實時收發
，還可以查看每一幀報文對應的波形
，包括CANH、CANL及CANDIFF波形
，從而能夠更加細節地觀察每一幀波形受到幹擾的情況，如圖3所示。

圖3 查看幹擾波形

並且能夠通過流量分析功能來實時監控總線的利用率，可以通過報文收發界麵直接定位發生擁堵的報文（如圖4所示），將流量分析界麵縮小（如圖5所示），還可以測量擁堵部分報文之間的時間間隔，若是發生了Busoff, 通過該分析可觀察到錯誤主動到錯誤被動再到總線關閉過程
，並測試BusOff恢複的時間。

圖4 流量分析界麵

圖5 報文間隔測量

在此基礎上
，ZLG致遠電子還推出了第二代CAN總線開發輔助工具ZPS-CANFD分析儀，是適用於CANFD、CAN

、LIN總線的測量及測試儀器， 可為新能源汽車
、軌道交通、醫療電子、汽車電子
、樓宇安防
、電梯控製等場合排除各種CAN/CANFD故障。並附帶有高速模擬通道、通用數字IO及模擬IO
，通過提供的硬件接口及軟件功能
，用戶能夠便捷地構建總線信號測量與分析
、節點功能仿真及測試、網絡可靠性診斷及評估的自動化係統。

圖6 ZPS-CANFD分析儀

那麼出現以上的負載過多
，總線出現擁堵
，通信中斷的情況，該如何解決呢? 這時我們需要優化CAN總線網絡的布局，由於每個電池組的BMS都是相同配置（CAN協議報文完全相同）
，所以進行組合時可進行區分管理。行業用戶可使用CANHub-AS8集線器進行組網區分，可以將每段形成獨立的直線拓撲。並且可采用遠程實時監控設備CANDTU-400EWGR，通過ZWS-CAN智慧雲平台對整個儲能電站進行實時管理。致遠電子CAN隔離網橋中繼器集線器係列產品均經過嚴酷的實踐驗證，穩定可靠，目前已經廣泛應用於高速鐵路、地鐵、煤礦
、醫療
、汽車電子、樓宇安防、電梯控製等場合，可用於延長距離
，改變拓撲結構，隔離幹擾。

圖7 CANHub-AS8集線器組網方案

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