?摘要：本文详细介绍了纯电动车电池管理系统（BMS）与整车系统之间的CAN通信协议。阐述了CAN通信在纯电动车中的重要性，深入剖析了BMS与整车系统CAN通信协议的具体内容，包括数据帧格式、通信节点功能、数据交互流程等方面，为深入理解和优化纯电动车的通信架构提供参考。
一、引言
纯电动车作为新能源汽车的重要发展方向，其性能和安全性受到广泛关注。电池管理系统（BMS）是纯电动车的关键部件之一，负责监测电池状态、管理电池充放电等。BMS与整车系统之间通过CAN通信协议进行数据交互，以实现整车的协调控制和安全运行。
二、CAN通信在纯电动车中的重要性
1.高效数据传输
CAN总线具有较高的通信速率，能够快速准确地传输BMS与整车系统之间大量的数据，如电池电压、电流、温度等实时信息，确保整车控制系统能够及时获取电池状态，做出合理的控制决策。
2.可靠性高
采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力。在复杂的电磁环境下，能够保证通信的稳定性，减少数据传输错误，提高整车运行的可靠性和安全性。
3.多节点通信
支持多个节点同时接入通信网络，BMS、整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）等多个关键部件可以通过CAN总线进行数据共享和协同工作，实现整车系统的一体化控制。
三、BMS与整车系统CAN通信协议概述
1.协议标准
通常遵循ISO11898等相关CAN协议标准。该标准规定了CAN总线的电气特性、数据链路层和物理层的规范，确保不同厂家生产的BMS和整车系统能够实现兼容通信。
2.通信速率
常见的通信速率有500Kbps、1Mbps等。不同的纯电动车根据其具体需求和系统复杂度选择合适的通信速率，以满足数据传输量和实时性要求。
四、数据帧格式
1.标准数据帧
由帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束组成。
-帧起始：一个显性位，标志着一帧数据的开始。
-仲裁场：包括标识符（ID）和远程发送请求位（RTR）。ID用于区分不同的消息类型，不同的BMS与整车系统通信消息具有不同的ID值。RTR位用于区分数据帧和远程帧。
-控制场：包含数据长度码（DLC），指示数据场中数据的字节数。
-数据场：存放BMS与整车系统之间交互的具体数据，如电池电量、温度值等。
-CRC场：用于校验数据帧的传输正确性。
-应答场：发送节点等待接收节点的应答信号。
-帧结束：由7个隐性位组成，表示一帧数据的结束。
2.扩展数据帧
与标准数据帧类似，但具有更长的标识符，适用于需要更多消息类型区分的复杂系统。其结构在标准数据帧基础上增加了扩展标识符部分，能够提供更丰富的ID编码空间。
五、通信节点功能
1.BMS节点
-数据采集：实时监测电池组的电压、电流、温度等参数，并将这些数据按照一定格式整理后通过CAN总线发送给整车系统。
-状态判断：根据采集到的数据，判断电池的健康状态、充放电状态等，并将相关状态信息传输给整车系统，以便整车控制器做出相应决策。
-控制指令接收：接收来自整车系统的控制指令，如充电控制、放电功率限制等，并执行相应的操作来管理电池的充放电过程。
2.整车控制器（VCU）节点
-系统协调：作为整车的核心控制单元，负责协调BMS、MCU等各个部件之间的工作。通过CAN总线与BMS通信，获取电池状态信息，为整车的动力分配、能量管理等提供依据。
-控制决策：根据车辆的行驶工况、驾驶员意图以及电池状态等因素，制定合理的控制策略，如控制电机的输出功率、调整电池的充放电模式等，并通过CAN总线将控制指令发送给BMS和其他相关部件。
3.电机控制器（MCU）节点
-动力请求：向整车控制器发送电机的动力需求信息，同时接收整车控制器基于电池状态等因素下达的动力控制指令。
-与BMS交互：通过CAN总线与BMS通信，获取电池的剩余电量、充放电状态等信息，以便在电机控制过程中合理规划能量使用，避免过度放电或充电对电池造成损害。
六、数据交互流程
1.BMS向整车系统发送数据
-BMS按照一定的时间间隔采集电池数据，如每隔100ms采集一次电池电压、电流和温度数据。
-将采集到的数据封装成标准数据帧，设置好相应的标识符（ID），该ID用于标识这是BMS发送的电池数据消息。
-通过CAN总线将数据帧发送出去。整车系统的CAN收发器接收到数据帧后，进行CRC校验等错误