【深度解析】EM-1000储能网关的CAN性能有多强？

针对储能应用，致远电子推出EM系列储能边缘智能网关，其中EM-1000储能网关是一款高性能、多接口通讯，并拥有3路CAN-bus的管理设备。接下来让我们看看它的CAN-bus性能有多强！

 

 EM-1000储能网关介绍

 

EM-1000储能网关是致远电子新推出的EM系列储能边缘智能网关之一，该系列是专为新能源储能系统设计的一款高性能、多接口通讯管理设备。可在储能系统应用中作为边缘EMS(能源管理系统)总控、通讯管理机、规约转换器或BAU(电池管理总控)使用。该系列产品集成丰富的外设接口，支持各类BMS、PCS、空调、电表、屏显等设备的通讯传输，且软件上支持RT-Linux、Ubuntu等操作系统，支持IEC-61850/IEC-104/EtherCAT等专用协议，可广泛满足各类储能系统的本地能源管理应用需求。

EM-1000储能网关具有三路CAN总线，包括2路原生CAN FD接口和1路扩展CAN 2.0接口。在储能应用中，CAN总线的性能是重要的评估条件之一，以下将对EM-1000储能网关的3路CAN-bus接口进行性能测试。
 

 测试方法

本次测试是为了测试EM-1000储能网关上的3路CAN的性能（包括CAN FD），主要指收发速率，具体测试内容如下：

1. EM-1000储能网关发送和接收100,000帧CAN帧所需的时间，并计算出其收发速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7个仲裁域波特率；2. EM-1000储能网关发送和接收100,000帧CAN FD帧所需的时间，并计算出其收发速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7个仲裁域波特率。
 

 测试准备

1. 本次性能测试需准备一台PC、一台EM-1000以及一个USB转CAN模块。USB转CAN模块使用致远电子的USBCANFD-100U-mini模块。

2. 在PC上安装USBCANFD-100U-mini的驱动以及上位机软件ZCANPRO。软件和驱动可在ZLG官网的USBCANFD系列页面的资料下载页面中下载。

图1 驱动以及上位机下载页面

3.完成硬件连线，将USBCAN模块的USB口插入PC，CAN接口的CAN_H和CAN_L插入EM-1000储能网关的CAN_H和CAN_L。
图2 USBCAN模块与EM-1000储能网关的接线4.打开ZCANPRO软件，此时弹出设备管理页面，在页面中选择USBCANFD-MINI类型，点击打开设备。
图3 ZCANPO软件打开USBCAN设备

至此，准备工作完成。

 

 测试步骤

1. CAN的速率测试1.1 在设备管理页面中，点击启动，选择CAN协议为CAN，选择需测试的仲裁域波特率，然后点击确认。

图4 ZCANPRO软件的CAN协议启动

1.2 在EM-1000储能网关中运行以下命令启动can设备：

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000

# ifconfig can0 up

1.3 测试发送帧速率时，需先清空ZCANPRO的接收帧数据，然后在EM-1000储能网关上运行以下命令发送100,000帧：

# cangen can0 -g 0 -p 10 -L 8 -n 1000000

等待发送结束后，查看接收帧计数是否为100,000，以及错误帧是否为0，若一切正常，则可将最后一帧的时间表示作为发送时间，计算发送帧速率。

图5 测试CAN发送速率前清空帧数据

图6 测试CAN发送速率的结果

1.4 测试接收特率时，先在EM-1000储能网关上运行命令：

# candump can0 –n 1000000 -l

该命令的主要作用是，在can0设备上接收100,000帧的数据，记录到文件中。如果未接收到100,000帧数据，命令不会停止。然后，在ZCANPRO软件中打开发送数据中的普通发送页面，配置发送次数为100以及每次发送帧数为1000，即为100,000帧。最后，点击立即发送即可。

发送成功后，EM-1000储能网关的命令会自动退出，并且ZCANPRO软件的发送帧计数为100,000帧，错误帧计数为0。此时，可根据ZCANPRO的发送时间作为接收时间来计算接收帧速率。图7 EM-1000储能网关接收CAN帧结果

图8 ZCANPRO软件的发送CAN帧结果

2. CAN FD的速率测试

2.1 在设备管理页面中，点击启动，选择CAN协议为CAN FD，选择需测试的数据域波特率，然后点击确认。

图9 ZCANPRO软件的CAN FD协议启动

2.2 在EM-1000储能网关中运行以下命令启动CAN FD:

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000 dbitrate 5000000 fd on

# ifconfig can0 up注意：can0为第1路CAN设备，第2路和第3路CAN设备为can1和can2。命令中的1000000是仲裁域波特率，单位为bps。1000000bps为1Mbps，dbitrate为数据域波特率，单位为bps。5000000bps为5Mbps。

2.3 测试发送帧速率时，需先清空ZCANPRO的接收帧数据，然后在EM-1000储能网关上运行以下命令发送100,000帧：

# cangen can0 -f -g 0 -p 10 -L 8 -n 100000

等待发送结束后，查看接收帧计数是否为100,000，以及错误帧是否为0，若一切正常，则可将最后一帧的时间表示作为发送时间，计算发送帧速率。

图10 测试CAN FD发送速率的结果

2.4 测试接收特率时，先在EM-1000储能网关上运行命令:

# candump can0 –n 100000 -l

该命令的主要作用是，在can0口上接收100,000帧的数据，记录到文件中。如果未接收到100,000帧数据，命令不会停止。然后，在ZCANPRO软件中打开发送数据中的普通发送页面，配置帧类型为CAN FD，发送次数为100以及每次发送帧数为1000，即为100,000帧。最后，点击立即发送即可。

发送成功后，EM-1000储能网关的命令会自动退出，并且发送帧计数为100,000帧，错误帧计数为0。此时，可根据ZCANPRO的发送时间作为接收时间来计算接收帧速率。图11 EM-1000储能网关接收CAN FD帧结果

图12 ZCANPRO软件的发送CAN FD帧结果

3. 测试结果

图13 CAN0设备的CAN速率（100,000帧）图14 CAN0设备的CAN FD速率（100,000帧）图15 CAN1设备的CAN速率（100,000帧）图16 CAN1设备的CAN FD速率（100,000帧）

图16 CAN2设备的CAN速率（100,000帧）