CAN测量模块总线负载率，你关注了吗？

随着新能源汽车的飞速发展，整车系统日趋复杂，整车性能的可靠性也越来越重要。在车辆测试过程中，为应对更加多样的试验需求，传感器的种类和数量会随着测量种类而增加，因此数据量变得越发庞大，这使得海量数据传输超出了CAN总线承载率，从而导致数据丢失的问题逐渐凸显，对此，需要对总线负载率进行控制。

这里以一个热管理试验来进行负载率的实际计算。

实验目标：

需要针对热管理散热系统测试系统水阻、水流量、散热模块通风量和散热负荷等性能测试，以及各零部件之间的功能联调测试。

传感器：

K型温度传感器，采样频率一般为1~10Hz，数量为100个；风速传感器，采样频率为10~100Hz，数量为24个；压力传感器，采样频率一般为10~100Hz，数量为10个；流量传感器，采样频率一般为10~100Hz，数量为4个。

数采模块：

模拟量模块38通道，可支持4路水流量，10路水路压力，24路风速同时采集；温度模块100通道，可支持100个温度点同时采集。数采模块为IPETRONIK M系列模块。

IPETRONIK M系列模块使用的是CAN总线进行通讯，并且遵循CAN 2.0 A（11位标识符）和CAN 2.0 B（29位标识符）标准。其可以通过适用的应用软件和合适的接口来检测到CAN数据和设备数据，传输速率高达1Mbps。

| CAN消息结构

远程帧CAN 2.0A（11位标识符）

IPETRONIK M系列数采模块的数据输出报文为一个标准帧（即110位），数据段为8字节（即64位），包含四个通道的试验数据，单个通道数据为16位，并且采集数据的波特率一般设置为500Kbps，可设置的上限为1Mbps。

• 温度模块的采样率为10Hz，采集通道为100，CAN报文总量为27500位；

• 风速传感器的采样率为100Hz，采集通道为24，CAN报文总量为66000位；

• 压力传感器的采样率为100Hz，采集通道为10，CAN报文总量为33000位；

• 流量传感器的采样率为100Hz，采集通道为4，CAN报文总量为11000位。

综上，当波特率为500Kbps时，得出CAN总线负载率为：

(27500+66000+33000+11000) Bit/500K×100%=77%＜100%。

根据以上数据，CAN总线满足试验数据量的传输要求。尽管负载率满足，但是负载率过高的现状也不容忽视。

根据实验表明，负载率在30%的情况下，优先级高节点的平均报文传输时间和理论传输时间相差无几；而优先级低的，存在20%左右的延时；当负载率达到60%的情况下，优先级至高的节点都有至少25%的延时，而优先级至低的延时达到了4倍，因此根本无法满足实时性；当总线的平均利用率达到70%以上时，总线的通信将可能出现拥堵的现象，并且在极端的情况下，将有可能造成错误帧的出现。由此，30%左右的负载率是比较好的。

针对负载率易于过高的情况，可以通过IPETRONIK的数据记录仪或CAN卡来将传感器进行合理分配。并且，通过多路CAN通道来进行数据采集传输，可以降低单路CAN总线的负载率，从而提高数据传输的可靠性。