¿Necesita entender el bus CAN y cómo permite una supervisión avanzada de la batería?
En esta guía, explicamos el protocolo de red de área de controlador (bus CAN) y cómo la tecnología de sensores de Metis Engineering aprovecha este sólido estándar de comunicación para ofrecer seguridad crítica de la batería y supervisión medioambiental en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y aplicaciones industriales.
¿Qué es el bus CAN?
El bus CAN (Controller Area Network) es un protocolo de comunicación para vehículos que permite a las unidades de control electrónico (ECU), sensores y actuadores intercambiar datos de forma fiable sin necesidad de un ordenador central. Desarrollado originalmente por Bosch en 1986 para aplicaciones de automoción, el bus CAN se ha convertido en el estándar mundial de comunicación en vehículos, maquinaria industrial y sistemas de energía.
Piense en el bus CAN como el sistema nervioso de los vehículos modernos y los sistemas de baterías. Al igual que el sistema nervioso permite que las distintas partes del cuerpo se comuniquen y respondan a los estímulos, el bus CAN permite que los sensores y controladores distribuidos compartan información crítica en tiempo real.
Cómo funciona el bus CAN: Conceptos básicos
En una red de bus CAN:
- Todos los dispositivos se conectan a un bus de dos hilos compartido formado por las líneas CAN High y CAN Low (normalmente codificadas en color amarillo y verde, respectivamente). Cualquier dispositivo puede emitir mensajes que contienen datos de sensores o comandos de control - Todos los dispositivos reciben todos los mensajes, sino que sólo actúan sobre los datos pertinentes basándose en los identificadores de los mensajes - No requiere controlador central - la red funciona como un sistema entre iguales - La prioridad de los mensajes está integrada - los datos de seguridad críticos tienen automáticamente prioridad sobre la información menos urgente
Esta arquitectura descentralizada hace que el bus CAN sea extremadamente robusto para aplicaciones críticas de seguridad, como la supervisión de baterías, en las que los datos de los sensores deben llegar a los sistemas de gestión de baterías de forma fiable incluso en entornos eléctricos adversos.
Por qué el bus CAN domina las aplicaciones de control de baterías
Para los sensores de seguridad de las baterías y los sistemas de control medioambiental, el bus CAN ofrece ventajas convincentes frente a otros protocolos de comunicación alternativos:
1. Resistencia a las interferencias electromagnéticas (EMI)
Los paquetes de baterías generan un importante ruido electromagnético, sobre todo durante las fases de carga y descarga de alta intensidad. El bus CAN utiliza señalización diferencial en cables de par trenzado, lo que lo hace muy resistente a las interferencias electromagnéticas. Cuando el ruido eléctrico afecta por igual a ambos cables, la tensión diferencial permanece estable, garantizando la integridad de los datos.
Esta robustez es fundamental para los sensores que controlan las condiciones internas de las baterías. Un sensor debe detectar con fiabilidad señales de alerta temprana, como emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) o cambios de presión, incluso cuando funciona dentro de recintos de baterías eléctricamente ruidosos.
2. Comunicación determinista en tiempo real
A diferencia de los protocolos Ethernet o inalámbricos, el bus CAN proporciona una entrega de mensajes determinista con una latencia predecible. Cuando una celda de la batería empieza a expulsar gases (un indicador temprano de fuga térmica), el sensor puede transmitir inmediatamente esta alerta crítica al sistema de gestión de la batería sin competir por el ancho de banda de la red ni esperar ciclos de sondeo.
El arbitraje del bus CAN garantiza que los mensajes con los valores de identificador más bajos (mayor prioridad) obtengan acceso inmediato al bus. Los sensores de seguridad de la batería pueden configurarse para utilizar identificadores de alta prioridad, lo que garantiza que los avisos de embalamiento térmico se antepongan a los mensajes menos críticos del sistema.
3. Capacidad multipunto para la supervisión distribuida
Los grandes paquetes de baterías de los vehículos eléctricos o los sistemas estacionarios de almacenamiento de energía requieren múltiples puntos de supervisión. El bus CAN admite hasta 2032 nodos en una sola red, lo que permite una cobertura completa sin cableados complejos.
Se pueden encadenar varios sensores a lo largo de una única red troncal de bus CAN, lo que simplifica enormemente la instalación en comparación con los sistemas de sensores analógicos punto a punto. Cada sensor supervisa su entorno local y transmite datos con un identificador único, lo que permite al sistema de gestión de la batería determinar con precisión qué módulo está experimentando condiciones anormales.
4. Integración normalizada
La normalización del bus CAN (ISO 11898) garantiza la interoperabilidad entre sensores, sistemas de gestión de baterías y unidades de control de vehículos de distintos fabricantes. Un sensor que utilice la comunicación CAN estándar puede integrarse en cualquier sistema equipado con CAN con un desarrollo personalizado mínimo.
Esta normalización se extiende a los protocolos de capa superior utilizados en todos los sectores: -. OBD2 para el diagnóstico de vehículos de pasajeros - SAE J1939 para vehículos comerciales y equipos pesados - CANopen para la automatización industrial - NMEA 2000 para aplicaciones marítimas
Por tanto, los sensores de batería compatibles con CAN bus pueden utilizarse en aplicaciones de baterías de automoción, industriales y marinas utilizando el mismo hardware básico.
Especificaciones técnicas del bus CAN para sensores de batería
Conocer los parámetros clave del bus CAN ayuda a optimizar el rendimiento de los sensores:
Selección de velocidad en baudios
El bus CAN admite velocidades de transmisión de 125 kbit/s a 1 Mbit/s (CAN clásico):
- 1 Mbit/s: Velocidad máxima para la supervisión de baterías de automóviles cuando la longitud de los cables es inferior a 40 metros. 500 kbit/s: Común para sistemas de baterías industriales con longitudes de cable moderadas - 250 kbit/s: Elección robusta para grandes sistemas estacionarios de almacenamiento de energía con largos tendidos de cable - 125 kbit/s: Máxima fiabilidad para entornos difíciles, admite cables de hasta 500 metros
Los sensores de seguridad de la batería suelen tener una velocidad predeterminada de 500 kbit/s como equilibrio entre la velocidad y la flexibilidad de la longitud del cable, con velocidades en baudios configurables para adaptarse a los requisitos específicos de la instalación.
Estructura de los mensajes
Las tramas CAN transportan los datos de los sensores en cargas útiles de 8 bytes. Los sensores de batería eficientes empaquetan varios parámetros en un solo mensaje:
Un sensor ambiental de batería típico podría transmitir: - Concentración de COV (2 bytes) - Presión absoluta (2 bytes) - Temperatura (2 bytes) - Humedad relativa (2 bytes)
Total: 8 bytes en un mensaje CAN, transmitidos a intervalos regulares (por ejemplo, 1 Hz para la supervisión continua, acelerando a 10 Hz cuando se supera el umbral).
Requisitos para el cese
Las redes CAN requieren resistencias de terminación de 120 ohmios en cada extremo del bus para evitar reflexiones de señal. Los sensores de batería suelen ofrecer una terminación configurable mediante interruptores DIP o ajustes de software, lo que simplifica la instalación como dispositivo final en un segmento de bus.
Familia de sensores basados en CAN de Metis Engineering
Metis Engineering ha desarrollado una amplia gama de sensores medioambientales de bus CAN diseñados específicamente para la supervisión de la seguridad de las baterías, la detección de fugas de hidrógeno y la evaluación de la calidad del aire. Cada sensor aprovecha el bus CAN para proporcionar datos fiables en tiempo real donde más importa.
Cell Guard: Control medioambiental de la batería
Guardia celular es el sensor de seguridad de baterías insignia de Metis Engineering, diseñado específicamente para detectar los primeros signos de fallo celular en baterías de iones de litio. Este dispositivo basado en CAN mide:
Parámetros medioambientales:
- Compuestos orgánicos volátiles (COV): detección de emisiones de gases procedentes de la descomposición del electrolito - Presión absoluta: identificación de eventos de ventilación de la célula - Temperatura del aire: supervisión de la temperatura interna del paquete - Humedad relativa y punto de rocío: detección de la entrada de humedad y del riesgo de condensación - Opcional: Aceleración (±24G) - captura de cargas de choque durante la fabricación, el transporte o las colisiones.
Funciones de integración del bus CAN:
- Velocidad y dirección del bus CAN configurables - se adapta a cualquier arquitectura de sistema de baterías - Fichero DBC suministrado - permite la descodificación inmediata de los mensajes CAN por parte de los sistemas de gestión de la batería - Modo de supervisión de bajo consumo - supervisa continuamente el entorno pero sólo transmite por CAN cuando se superan los umbrales preestablecidos, lo que ahorra energía - Salida digital programable - La patilla de accionamiento del lado bajo de 500 mA activa avisos externos cuando se alcanzan los umbrales - Conectividad para automóviles - Conector de alimentación Molex Nano-Fit de 5 patillas para instalaciones industriales y de automoción fiables
Por qué es importante la detección de COV:
Una investigación llevada a cabo por los Laboratorios Nacionales Sandia (Estados Unidos) ha validado la capacidad de Cell Guard para detectar fugas térmicas en vehículos eléctricos con mayor rapidez que los métodos tradicionales basados únicamente en la temperatura. Cuando las pilas de iones de litio empiezan a fallar, liberan compuestos orgánicos volátiles a medida que el electrolito empieza a descomponerse, a menudo mucho antes de que las temperaturas alcancen niveles críticos.
Mediante el control de las emisiones de COV a través de un sensor conectado a CAN instalado cerca del puerto de ventilación de la batería, los sistemas de gestión de la batería ganan minutos de tiempo de advertencia adicional para apagar de forma segura, aislar los módulos afectados o activar los sistemas de gestión térmica.
Aplicaciones:
- Vehículos eléctricos (coches, autobuses, camiones, vehículos de carreras) - Sistemas estacionarios de almacenamiento de energía (a escala de red, comercial, residencial) - Reutilización de baterías de segunda vida (detección de inconsistencias celulares en baterías de vehículos eléctricos reutilizadas) - Barcos eléctricos y aviones eVTOL - Bicicletas eléctricas y plataformas de micromovilidad.
Arquitectura de la red CAN:
Los sensores Cell Guard pueden conectarse en cadena en el mismo bus CAN, asignando a cada unidad una dirección CAN exclusiva correspondiente a la ubicación de su módulo o pack de baterías. Si un sensor detecta COV combinados con picos de presión -indicadores clave de la ventilación de la célula-, el sistema identifica inmediatamente qué batería está afectada, lo que permite una respuesta específica en lugar de una parada general del sistema.
Para grandes instalaciones de almacenamiento de energía, Metis Engineering ofrece el Kit de enlace Cell Guard para simplificar el despliegue del bus CAN multisensor, permitiendo que docenas de sensores monitoricen diferentes módulos de batería mientras informan a un sistema central de gestión de baterías.
H Guard: Detección de fugas de hidrógeno en pilas de combustible
A medida que el hidrógeno se convierte en un portador de energía limpia, la detección de fugas adquiere una importancia capital. Guardia H es el sensor de hidrógeno basado en CAN de Metis Engineering, diseñado para detectar incluso trazas de concentraciones de gas hidrógeno antes de que alcancen niveles explosivos.
Características principales:
- Detecta concentraciones de hidrógeno de partes por millón (ppm) - Comunicación por bus CAN para la integración con sistemas de seguridad de vehículos/instalaciones - Las alertas en tiempo real permiten una respuesta inmediata del operador - Adecuado para vehículos de pila de combustible de hidrógeno, estaciones de repostaje y sistemas industriales de hidrógeno
Ventaja del bus CAN:
H Guard transmite datos sobre la concentración de hidrógeno y el estado de las alarmas a través del bus CAN, lo que permite a los vehículos impulsados por hidrógeno activar automáticamente los sistemas de ventilación, apagar las pilas de combustible o alertar a los conductores cuando se detectan fugas. La naturaleza determinista de CAN garantiza que las alertas críticas de hidrógeno nunca se retrasen detrás de mensajes de vehículos de menor prioridad.
Air Wise: Control de la climatización y la ventilación
Air Wise amplía la cartera de sensores CAN de Metis Engineering a aplicaciones de calidad del aire en interiores, controlando: - Óxidos de nitrógeno (NOx) - Dióxido de carbono (CO₂) - Temperatura y humedad.
Aplicaciones:
- Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado de edificios que requieren control de emisiones - Calidad del aire de la cabina de los vehículos - Instalaciones industriales con requisitos de cumplimiento de la calidad del aire
La integración del bus CAN permite a los sensores Air Wise interactuar con sistemas de automatización de edificios, controles de climatización de vehículos o controladores de procesos industriales mediante protocolos CAN estándar.
Archivos DBC del bus CAN: El anillo decodificador de los datos de los sensores
Mientras que el bus CAN define cómo dispositivos se comunican, no especifica qué los datos. Aquí es donde los archivos DBC (CAN Database) se vuelven esenciales.
¿Qué es un archivo DBC?
Un archivo DBC es una base de datos basada en texto que documenta cómo descodificar mensajes CAN sin procesar en valores de ingeniería significativos. Especifica:
- Identificadores de mensajes - qué ID CAN corresponde a qué sensor - Definiciones de las señales - cómo extraer parámetros individuales de la carga útil de 8 bytes - Escala y desplazamiento - conversión de valores brutos a unidades físicas (ppm, kPa, °C, etc.). Rangos de valores - valores mínimos/máximos válidos para cada parámetro
Enfoque de Metis Engineering sobre los archivos DBC
Todos los sensores CAN de Metis Engineering se entregan con un completo archivo DBC, lo que simplifica enormemente la integración:
Ejemplo: Fragmento de DBC de Cell Guard
“` BO_ 256 Cell_Guard_Data: 8 Cell_Guard SG_ VOC_Concentration : 0|16@1+ (0.1,0) [0|6553.5] “ppm” Battery_Management_System SG_ Absolute_Pressure : 16|16@1+ (0.01,0) [0|655.35] “kPa” Battery_Management_System SG_ Temperature : 32|16@1+ (0.01,-273.15) [0|382.2] “degC” Battery_Management_System SG_ Relative_Humidity : 48|16@1+ (0.01,0) [0|100] “%” Battery_Management_System “`
La concentración de COV comienza en el bit 0, utiliza 16 bits y se escala en 0,1 para obtener partes por millón. La temperatura comienza en el bit 32, se escala en 0,01 y se desplaza en -273,15K para convertirla a Celsius.
Los ingenieros de baterías sólo tienen que importar el archivo DBC de Cell Guard a su software de gestión de baterías, CANalyzer o herramientas de registro de datos, e inmediatamente verán los valores físicos descodificados en lugar de los datos hexadecimales sin procesar.
Direcciones CAN configurables para redes multisensor
Cuando varios sensores Cell Guard supervisan diferentes módulos de batería en el mismo bus CAN, cada sensor debe utilizar un identificador CAN único para evitar colisiones de mensajes. Los sensores de Metis Engineering proporcionan direcciones CAN configurables, lo que permite a los ingenieros asignar:
- Módulo 1: CAN ID 0x100 (256 decimal) - Módulo 2: CAN ID 0x101 (257 decimal) - Módulo 3: CAN ID 0x102 (258 decimal) - Y así sucesivamente...
El sistema de gestión de la batería se suscribe a todos los identificadores relevantes, sabiendo que el ID 0x100 representa las condiciones del módulo delantero de la batería, mientras que el ID 0x102 representa las condiciones del módulo trasero. Cuando el sensor 0x102 informa de niveles elevados de COV, el sistema sabe con precisión qué módulo requiere atención.
Aplicación real: Integración del autobús eléctrico de dos pisos ZEEbus
ZEEbus, especialista británico en repotenciación de vehículos eléctricos, moderniza autobuses diésel con sistemas de propulsión eléctricos. Sus autobuses de dos pisos Alexander Dennis E400 reconvertidos incorporan ocho paquetes de baterías de iones de litio, con un Sensor Cell Guard instalado en la caja de cada envase, todos conectados a una única red de bus CAN.
Arquitectura de la red CAN
Cada uno de los ocho sensores Cell Guard: 1. Supervisa los niveles de COV, la presión, la temperatura y la humedad dentro de su respeto
1. Funciona en modo de bajo consumo. Transmite datos en el bus CAN compartido con un identificador único (por ejemplo, Pack 1 = ID 0x100, Pack 2 = ID 0x101, etc.) 3. Funciona en modo de bajo consumo hasta que se superan los umbrales 4. Activa la notificación inmediata de alta frecuencia cuando se detectan condiciones anormales
El sistema central de gestión de baterías del bus se suscribe a los ocho identificadores CAN, evaluando continuamente la salud de cada pack de forma independiente.
Mitigación proactiva del desbordamiento térmico
Si el sensor Cell Guard 0x104 (Pack 5) detecta una combinación de COV elevados y un aumento repentino de la presión (indicadores característicos de la ventilación de la celda), la arquitectura del bus CAN permite al sistema de gestión de la batería:
- Identifique a qué pack específico afecta (Pack 5) sin ambigüedad 2. Aislar la carga eléctrica al Pack 5 a través de los contactores 3. Activar refrigeración mejorada para el Pack 5 específicamente 4. Alerta el conductor con información de diagnóstico específica del paquete 5. Registro el incidente con marcas de tiempo y lecturas de los sensores para su análisis posterior
Esta intervención temprana puede detener la progresión de la fuga térmica o mitigar significativamente sus efectos actuando minutos antes de que las temperaturas alcancen niveles peligrosos.
La naturaleza determinista del bus CAN garantiza que estos mensajes de seguridad críticos de Cell Guard se adelantan a todo el tráfico de bus no esencial, lo que permite una respuesta de protección inmediata.
Registro de datos de bus CAN para desarrollo y validación de baterías
Además de la supervisión en tiempo real, el bus CAN permite el registro exhaustivo de datos para pruebas de baterías, validación e investigaciones de garantía.
Integración del kit de desarrollo
Metis Engineering ofrece la Kit de desarrollo Cell Guard para un análisis rápido de sobremesa. Este kit proporciona: - Interfaz CAN a USB para conectar Cell Guard a un ordenador - Todos los cables necesarios para la evaluación plug-and-play - Herramientas de software para la visualización en tiempo real de los datos de los sensores - Archivos DBC exportados para su integración con herramientas de análisis CAN de terceros.
Los ingenieros pueden utilizar interfaces de registro CAN estándar (como la popular familia CANedge o Vector CANalyzer) para registrar datos de Cell Guard durante Pruebas de embalamiento térmico - captura de perfiles de COV y de presión durante las pruebas de abuso de células controladas - Pruebas de estrés ambiental - validación del funcionamiento del sensor en condiciones extremas de temperatura y humedad - Pruebas de vibración y choque - correlacionar los datos de aceleración con los cambios posteriores en el rendimiento de las células - Estudios de envejecimiento a largo plazo - control de la entrada de humedad y de la frecuencia de ventilación de las células durante miles de ciclos
Los datos CAN registrados, descodificados mediante el archivo DBC proporcionado, generan información muy valiosa para la optimización del pack de baterías, la validación de la seguridad y el desarrollo de algoritmos de mantenimiento predictivo.
Evaluación de la batería de segunda vida
Las empresas que reutilizan las baterías de vehículos eléctricos para almacenamiento estacionario se enfrentan a la incertidumbre sobre el estado de las celdas después del servicio de automoción. La integración de sensores Cell Guard durante la fase de pruebas proporciona datos objetivos registrados en CAN sobre: - Acumulación de humedad en el interior de los paquetes (que indica la degradación del sellado) - Desgasificación residual (que sugiere la descomposición en curso del electrolito) - Consistencia entre paquetes (que identifica los valores atípicos no aptos para la reutilización).
Estos datos registrados por CAN permiten decidir si las baterías pueden reutilizarse de forma segura, lo que mejora tanto la seguridad como la rentabilidad de las aplicaciones de baterías de segunda vida.
Mejores prácticas de integración: Instalación de sensores de batería de bus CAN
El despliegue satisfactorio de Cell Guard requiere prestar atención tanto a los requisitos eléctricos del bus CAN como a la colocación de los sensores.
Directrices de cableado del bus CAN
Topología:
- Utilice una topología de bus lineal (en cadena) en lugar de una topología en estrella - Reduzca al mínimo la longitud de los ramales: conecte los sensores directamente a la red troncal CAN principal - Mantenga la longitud total del bus por debajo de 40 metros para 1 Mbit/s, hasta 500 metros para 125 kbit/s
Terminación:
- Instale resistencias de terminación de 120 ohmios en ambos extremos del bus CAN - Muchos sistemas de gestión de baterías incluyen terminación integrada; verifíquelo antes de añadir resistencias externas - Los sensores Cell Guard pueden proporcionar terminación configurable para instalaciones de final de bus
Blindaje:
- Utilice cable de par trenzado apantallado apto para aplicaciones de bus CAN - Conecte el apantallado a la toma de tierra del chasis en un solo punto para evitar bucles de tierra - En entornos con alto nivel de EMI, utilice un blindaje de cable adicional
Posicionamiento de los sensores para una detección óptima
Cell Guard funciona mejor cuando se instala: - Cerca del respiradero - por donde salen los gases del recinto de la batería, maximizando la sensibilidad de detección de COV - Lejos de las corrientes de aire directas - evitar la dilución de las concentraciones de COV antes de la medición - En lugares térmicamente representativos - control de las temperaturas que reflejen las condiciones generales de la manada - Asegurado contra vibraciones - especialmente importante cuando se utiliza la variante opcional del acelerómetro
Para sistemas de varios módulos, instale un sensor por módulo o por grupo de módulos que compartan una misma caja. La arquitectura de bus CAN facilita la adición de más sensores: cada sensor adicional simplemente se conecta al bus con una dirección CAN única.
Más allá de Cell Guard: El ecosistema CAN Bus más amplio
Mientras que Cell Guard demuestra las ventajas del bus CAN para la supervisión de la batería, el mismo protocolo permite la recogida exhaustiva de datos del vehículo:
Redes paralelas de bus CAN en vehículos modernos
La mayoría de los vehículos eléctricos y camiones comerciales utilizan varios buses CAN independientes:
- Cadena cinemática de alta velocidad CAN (500 kbit/s o 1 Mbit/s) - gestión de baterías, controladores de motores, inversores - Cuerpo CAN (125-500 kbit/s) - luces, puertas, ventanas, climatización - Diagnóstico CAN (normalmente se accede a través de conectores OBD2/J1939) - códigos de avería y datos de sensores normalizados Infoentretenimiento CAN - pantallas, sistemas de audio, navegación
Los sensores Cell Guard suelen conectarse al bus CAN de alta velocidad de la cadena cinemática y funcionan junto con el sistema de gestión de la batería y los controladores de seguridad críticos relacionados.
Funcionalidad de la pasarela
Los sistemas de gestión de baterías suelen actuar como pasarelas CAN, tendiendo puentes entre varias redes CAN. Los datos de Cell Guard del bus CAN de la cadena cinemática pueden: - Retransmitidos al CAN de diagnóstico para que los técnicos puedan acceder a ellos a través de herramientas OBD2 - Transmitidos a sistemas telemáticos para la supervisión remota de flotas - Registrados en almacenamiento interno para garantía y análisis forense.
Esta arquitectura de pasarela permite que los sensores de Cell Guard informen de las decisiones a nivel de vehículo (como la reducción de la corriente de carga cuando se detectan COV elevados) a la vez que apoyan la gestión de flotas y los flujos de trabajo de mantenimiento predictivo.
Cumplimiento de las normas de automoción
Metis Engineering diseña Cell Guard para cumplir los estrictos requisitos de fiabilidad de la automoción:
Cumplimiento de las normas ISO:
- ISO 7637-2:2011 - Perturbaciones eléctricas por conducción y acoplamiento - ISO 16750-2:2012 - Condiciones ambientales de los equipos eléctricos y electrónicos (cargas eléctricas). ISO 16750-4:2010 - Cargas climáticas
Estas normas garantizan que Cell Guard funcione de forma fiable a pesar de: - Transitorios de descarga (picos de tensión cuando la batería se desconecta bajo carga) - Situaciones de arranque (polaridad inversa, sobretensión) - Temperaturas extremas (de -40°C a +85°C) - Choques mecánicos y vibraciones
La certificación de calidad automovilística es importante para los sensores de seguridad de las baterías, ya que deben seguir funcionando con precisión cuando más se necesitan: durante fallos eléctricos, accidentes o condiciones de abuso que podrían desencadenar un desbordamiento térmico.
A prueba de futuro: CAN FD y más allá
Aunque el CAN clásico (ISO 11898-1:2003) sigue siendo dominante hoy en día, las variantes CAN más recientes ofrecen capacidades mejoradas:
CAN FD (velocidad de datos flexible)
CAN FD, normalizado en ISO 11898-1:2015, ofrece: - Carga útil de hasta 64 bytes (frente a los 8 bytes del CAN clásico) - Velocidades de fase de datos de hasta 8 Mbit/s (manteniendo el arbitraje a 1 Mbit/s) - Mayor rendimiento global para aplicaciones con gran cantidad de datos.
En el caso de los sensores de batería, CAN FD permite transmitir conjuntos de datos más completos en mensajes únicos: - Perfiles espectrales completos de COV (identificación de compuestos específicos, no sólo la concentración total) - Formas de onda de presión de alta resolución (captura de transitorios rápidos durante eventos de ventilación) - Análisis de frecuencia de vibración multieje
La arquitectura de sensores de Metis Engineering permite a la empresa adoptar CAN FD a medida que los sistemas de baterías exigen mayores velocidades de transmisión de datos, al tiempo que mantiene la compatibilidad con las implantaciones CAN clásicas existentes.
CAN XL
La recientemente estandarizada CAN XL (ISO 11898-1:2024) aumenta aún más la velocidad de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil, y se dirige a aplicaciones que requieren un ancho de banda cercano a Ethernet, conservando al mismo tiempo el comportamiento determinista de CAN y la resistencia a las interferencias electromagnéticas.
A medida que los paquetes de baterías se hacen más grandes (a escala de megavatios-hora para buques comerciales y almacenamiento en red), CAN XL puede llegar a ser relevante para agregar datos de cientos de sensores Cell Guard en una sola instalación.
Conclusiones: El bus CAN como base de los sistemas de baterías inteligentes
La red de área de controladores (bus CAN) ha evolucionado desde sus orígenes en la automoción hasta convertirse en la norma de facto para la comunicación fiable y en tiempo real en sistemas críticos para la seguridad. Para aplicaciones de supervisión de baterías, el bus CAN proporciona:
- Resistencia EMI esencial para operar dentro de recintos de baterías eléctricamente ruidosos 2. Mensajería determinista de baja latencia para la detección y respuesta rápidas en caso de embalamiento térmico 3. Capacidad multipunto permitiendo una supervisión exhaustiva de grandes instalaciones de baterías 4. Integración normalizada simplificación de la implantación en aplicaciones de automoción, industriales y marítimas
La familia de sensores Cell Guard de Metis Engineering es un ejemplo de cómo los sensores de bus CAN específicos mejoran la seguridad de las baterías en todo el ecosistema de electrificación. Mediante el control de los compuestos orgánicos volátiles, la presión, la temperatura, la humedad y las cargas de choque, y la posterior transmisión de estos datos a través de robustas redes CAN, Cell Guard proporciona a los sistemas de gestión de baterías una advertencia lo más temprana posible de los problemas de la célula.
Ya sea para proteger a los ocupantes de los turismos, garantizar el tiempo de actividad de las flotas comerciales de vehículos eléctricos, salvaguardar las inversiones en almacenamiento de energía estacionaria o permitir la reutilización de baterías de segunda vida, la supervisión medioambiental basada en CAN representa un avance fundamental en la ingeniería de seguridad de las baterías.
A medida que el mundo avanza hacia el transporte electrificado y el almacenamiento de energía a escala de red, la fiabilidad y ubicuidad demostradas del bus CAN garantizan que los datos de seguridad críticos de las baterías lleguen a los responsables de la toma de decisiones y a los sistemas de control cuando los milisegundos importan.
¿Está preparado para integrar la supervisión de baterías mediante bus CAN en su vehículo eléctrico o sistema de almacenamiento de energía?
Explore nuestra completa gama de sensores en www.metisengineering.com y descubra cómo Cell Guard, H Guard y Air Wise proporcionan información procesable a través de las redes de bus CAN estándar del sector.
Para obtener especificaciones técnicas, archivos DBC y asistencia para la integración, póngase en contacto con nosotros directamente.
