在儲能系統(tǒng)運(yùn)行中，“BMS/PCS關(guān)鍵數(shù)據(jù)長期離線存儲”“故障后報文追溯定位”“惡劣環(huán)境下穩(wěn)定采集”是三大核心痛點(diǎn)：儲能電站需記錄電池單體電壓、充放電電流等安全數(shù)據(jù)，PCS與EMS的通信異常需事后分析，而傳統(tǒng)存儲設(shè)備要么無法適應(yīng)戶外高低溫環(huán)境，要么數(shù)據(jù)格式不兼容專業(yè)分析軟件。GCAN-402雙路CAN總線數(shù)據(jù)存儲器基于雙路獨(dú)立CAN接口、離線TF卡存儲、工業(yè)級抗干擾設(shè)計，搭配CANREC-config配置軟件與CANRecTools數(shù)據(jù)分析工具，可精準(zhǔn)解決儲能場景的數(shù)據(jù)記錄與故障追溯需求，成為儲能系統(tǒng)“數(shù)據(jù)黑匣子”的標(biāo)準(zhǔn)化選擇。

一、GCAN-402雙路CAN記錄儀的核心作用

GCAN-402的核心價值在于“實現(xiàn)CAN總線數(shù)據(jù)的離線、高精度、抗干擾存儲”，其功能與儲能行業(yè)需求高度匹配，具體可概括為5點(diǎn)：

1、雙路CAN數(shù)據(jù)并行采集

集成2路標(biāo)準(zhǔn)CAN總線接口（OPEN4接線端子），支持CAN2.0A/B幀格式（符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)），可同時接入儲能系統(tǒng)的BMS（電池管理系統(tǒng)）與PCS（儲能變流器）總線，并行記錄電池狀態(tài)（電壓、SOC、溫度）與功率變換數(shù)據(jù)（充放電電流、電網(wǎng)頻率）。設(shè)備接口位置清晰，電源接口（9-30VDC）與CAN-bus接口通過不同顏色端子區(qū)分，接線時可直接參照接口定義圖（見圖1.1GCAN-402電源接口、CAN-bus接口位置圖），避免接線錯誤；單通道最高接收速率達(dá)8000fps，避免多設(shè)備分散部署的繁瑣。

圖1.1電源接口、CAN-bus接口位置

2、離線TF卡存儲，脫離PC獨(dú)立運(yùn)行

采用TF卡作為存儲介質(zhì)（最大支持128G，需exFAT格式），無需實時連接PC即可獨(dú)立工作：按“天”自動創(chuàng)建文件夾，按“分鐘”生成單個數(shù)據(jù)文件（如2024-09-17文件夾下生成10-30.dat），文件存儲結(jié)構(gòu)清晰，可直觀定位某一時間段的數(shù)據(jù)（見圖1.2GCAN-402文件保存形式圖）；32GTF卡以1ms/幀的頻率可連續(xù)存儲24天，存滿后自動覆蓋舊文件，滿足儲能電站“7×24小時不間斷記錄”需求。

圖1.2文件保存形式

3、工業(yè)級環(huán)境適應(yīng)性

具備2500VDC電氣隔離（CAN接口與電源隔離），靜電放電抗擾度達(dá)±8KV（空氣放電）、電快速瞬變脈沖群抗擾度±2KV，工作溫度覆蓋-40℃~+85℃，可直接安裝于戶外儲能柜或變電站控制柜，抵抗高低溫、電磁干擾（如變頻器產(chǎn)生的噪聲）。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可通過指示燈快速判斷：SYS綠燈閃爍表示系統(tǒng)正常，DAT燈點(diǎn)亮后熄滅表示TF卡正常，若DAT燈常亮則需檢查TF卡格式或接觸（見表1.1指示燈狀態(tài)說明表）。

表1.1CAN總線數(shù)據(jù)存儲器指示燈狀態(tài)

4、高精度時間戳與多格式兼容

所有采集數(shù)據(jù)自帶0.1ms精度時間戳，便于故障發(fā)生時精準(zhǔn)定位“異常報文時序”；支持4種存儲格式：二進(jìn)制文件（.DAT，可轉(zhuǎn)換為TXT/Excel）、文本文件（.TXT）、Vector軟件兼容文件（.ASC，直接導(dǎo)入CANoe分析）、批處理文件（.CAN），通過撥碼開關(guān)（端子6、7）可切換格式，適配儲能行業(yè)常用的數(shù)據(jù)分析工具。

5、靈活配置與數(shù)據(jù)回溯

通過CANREC-config軟件可配置系統(tǒng)時間（確保時間戳準(zhǔn)確）、CAN波特率（20K~1Mbps撥碼/軟件雙配置）、CAN-ID濾波（12組濾波規(guī)則，僅存儲目標(biāo)ID數(shù)據(jù)）；采集完成后，TF卡數(shù)據(jù)可通過CANRecTools軟件合并、轉(zhuǎn)換，快速回溯故障前后的總線狀態(tài)（如電池過溫前10分鐘的電壓變化）。

二、典型應(yīng)用場景

1.儲能電池BMS數(shù)據(jù)存儲與故障追溯

需求背景

儲能電站的鋰電池組（如2MWh儲能柜）需長期記錄單體電池電壓、總電壓、SOC（剩余電量）、單體溫度等數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)電池過充/過溫故障，需追溯故障前1小時的BMS報文，定位是“電芯本身異常”還是“BMS通信延遲”。

解決方案與操作步驟

硬件接線：

參照CAN總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求（見圖2.1GCAN-402CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖），將GCAN-402的CAN1接口接入BMS的CAN總線（CAN1_L接BMS_L，CAN1_H接BMS_H），確?？偩€為直線拓?fù)?，分支長度不超過3米；

電源接口接入儲能柜的9~30VDC電源，插入128GexFAT格式TF卡；

若BMS總線為總線拓?fù)涞亩它c(diǎn)，將402的CAN1終端電阻撥碼（1號開關(guān)）撥至ON（啟用120Ω電阻），避免信號反射。

圖2.1CAN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

軟件配置：

用USB線連接402與PC，安裝CANREC-config軟件，在設(shè)備管理器中識別“USB-SERIALCH340”串口號（見圖2.2設(shè)備管理器界面）；

圖2.2設(shè)備管理器界面

連接設(shè)備后，讀取當(dāng)前參數(shù)，將“系統(tǒng)時間”校對為電站標(biāo)準(zhǔn)時間（如發(fā)送“NT=20240917143000”設(shè)為2024年9月17日14:30）；

配置存儲格式為“ASC”（兼容VectorCANoe），波特率設(shè)為BMS總線一致的250Kbps，啟用CAN-ID濾波（僅保留BMS的電池狀態(tài)報文ID，如0x201~0x20F，見圖2.3CAN-ID濾波設(shè)置界面）；

圖2.3CAN-ID濾波設(shè)置

點(diǎn)擊“寫配置”，重啟402后開始離線存儲。

數(shù)據(jù)追溯：故障發(fā)生后，取出TF卡插入PC，用CANRecTools軟件加載“2024-09-17”文件夾下的ASC文件（文件結(jié)構(gòu)見圖2.4），篩選故障時間點(diǎn)（如14:25）前后的數(shù)據(jù)，通過CANoe分析單體電壓變化：若0x203報文（單體3電壓）從3.2V驟升至3.7V（過壓閾值），且BMS未發(fā)送0x301（過壓保護(hù)指令），則判定為BMS通信延遲故障。

圖2.4文件保存形式

2.PCS與EMS通信監(jiān)控

需求背景

儲能變流器（PCS）需與能量管理系統(tǒng)（EMS）通過CAN總線交互“充放電功率指令”（如EMS下發(fā)“100kW充電”指令，PCS反饋“當(dāng)前功率98kW”），若出現(xiàn)功率指令執(zhí)行偏差，需監(jiān)控兩者的通信報文，排查是“指令丟失”還是“PCS響應(yīng)異?！?。

解決方案與操作步驟

硬件接線：

參照圖1.1（GCAN-402電源接口、CAN-bus接口位置圖），將402的CAN1接口接EMSCAN總線，CAN2接口接PCSCAN總線（雙路并行采集）；

電源接入PCS的24V輔助電源，TF卡選用64G（滿足15天存儲）；

若EMS與PCS總線距離超過100m（250Kbps波特率），需參照表2.1（GCAN-402波特率與最大總線長度參照表），選用截面積≥1.0mm2的屏蔽雙絞線，確保通信穩(wěn)定。

表2.1GCAN-402波特率與最大總線長度參照表

軟件配置：

在CANREC-config中設(shè)置CAN1（EMS）波特率500Kbps、CAN2（PCS）波特率500Kbps，存儲格式為“DAT”（二進(jìn)制，節(jié)省存儲空間）；

關(guān)閉CAN-ID濾波（需記錄所有交互報文），設(shè)置“單個文件記錄時長”為5分鐘（減少文件數(shù)量，便于查找）。

通信分析：定期取出TF卡，用CANRecTools將DAT文件轉(zhuǎn)換為Excel格式（轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)格式見圖2.5CANRecTools轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)格式），對比EMS指令報文（如ID0x401，數(shù)據(jù)“0x64”代表100kW）與PCS反饋報文（ID0x501，數(shù)據(jù)“0x62”代表98kW）的時間差：若時間差超過100ms（標(biāo)準(zhǔn)閾值），則判定為PCS響應(yīng)延遲，需調(diào)試PCS的通信參數(shù)。

表2.5CANRecToolsV1.5軟件轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)格式

3.儲能柜集群數(shù)據(jù)采集

需求背景

10臺儲能柜組成的集群系統(tǒng)（總?cè)萘?0MWh），需統(tǒng)一記錄每臺柜子的BMS核心數(shù)據(jù)（總電壓、SOC、故障碼），傳統(tǒng)單路記錄儀需每柜部署1臺，而402可通過“CAN總線級聯(lián)”實現(xiàn)1臺設(shè)備監(jiān)控多臺柜子。

解決方案與操作步驟

硬件接線：

參照圖2.1（CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖），將10臺儲能柜的BMSCAN總線通過CAN集線器級聯(lián)為1條總線，接入402的CAN1接口；

終端電阻僅在總線首尾兩端（第1臺柜子BMS與402）啟用，402電源接入集群控制柜的12V電源（符合9-30VDC寬壓范圍）。

軟件配置：

在CANREC-config中啟用“CAN-ID濾波”，設(shè)置10臺柜子的BMSID范圍（如0x200~0x209，每臺對應(yīng)1個ID），存儲格式為“TXT”（便于直接用記事本查看，文本文件格式見圖4.6文本文件數(shù)據(jù)保存格式）。

數(shù)據(jù)匯總：每日通過CANRecTools合并當(dāng)天的TXT文件，生成“集群BMS數(shù)據(jù)匯總表”，篩選SOC低于20%的柜子（如ID0x205的柜子SOC18%），下發(fā)“優(yōu)先充電”指令，實現(xiàn)集群電量均衡管理。

三、系統(tǒng)組成及功能

四、選型與常見問題

1.選型維度（針對儲能行業(yè)需求）

2.常見問題及解決方法

五、儲能系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄與追溯流程

基于GCAN-402的儲能數(shù)據(jù)管理流程，實現(xiàn)“采集-存儲-分析-追溯”閉環(huán)：

數(shù)據(jù)采集：BMS/PCS/EMS實時發(fā)送CAN報文，402通過雙路接口并行采集，自帶0.1ms精度時間戳；

離線存儲：數(shù)據(jù)按“天-分鐘”分層存儲到TF卡，存滿自動覆蓋舊文件；

數(shù)據(jù)導(dǎo)出：定期（如每周）取出TF卡，通過CANRecTools轉(zhuǎn)換為分析格式（DAT→Excel/ASC，）；

故障追溯：若出現(xiàn)電池過溫/PCS功率偏差，篩選故障時間點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)，用CANoe定位異常報文，生成故障報告；

優(yōu)化運(yùn)維：基于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計BMS故障頻次，制定預(yù)測性維護(hù)計劃（如某型號BMS每3個月需校準(zhǔn)電壓采集精度）。

六、總結(jié)

GCAN-402雙路CAN記錄儀憑借“雙路并行采集、離線TF卡存儲、工業(yè)級抗干擾”的核心優(yōu)勢，完美適配儲能行業(yè)的BMS數(shù)據(jù)追溯、PCS-EMS通信監(jiān)控、集群數(shù)據(jù)采集需求。其無需實時連接PC的特性，降低了電站布線成本；兼容多格式數(shù)據(jù)分析軟件的設(shè)計，簡化了故障定位流程；-40℃~+85℃的寬溫與2500V隔離設(shè)計，確保在儲能惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。