北汽EV200_比亚迪唐_比亚迪e6 车载网络结构剖析

2023年11月28日发(作者：路虎揽胜2023最新款)

目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电

池汽车三种类型，其结构与内燃机汽车相比发生了较大变化。纯

电动汽车和燃料电池汽车，虽然少了发动机装置，但却增加电力

驱动装置和动力电池装置，致使其不仅控制信号数量增多，而且

控制实时性要求更高。

混合动力汽车与内燃机汽车相比，不仅增加了电力驱动和动力电

池装置的同时，还增加了动力复合装置，其信号数量更大、控制

更为复杂。因此，对于新能源汽车而言，不仅车载网络的节点数

量及信号数量远高于内燃机汽车，而且对数据传输的实时性要求

和可靠性要求更高。

为满足数据传输的实时性和可靠性要求，新能源汽车较内燃机汽

车的车载网络结构也发生了一定变化。下面以北汽 EV200、比亚

迪唐、比亚迪 e6为例，来分析新能源汽车的车载网络结构。

1. 纯电动汽车的车载网络结构剖析

1.1 纯电动汽车车载网络拓扑结构特征

纯电动汽车的信号量远远大于传统汽车，车载网络上传输的数据

种类也较多。按照数据传输的实时性要求不同，可将其分为二类：

析错误、指令不对应、波特率错误等问题。常见的电动汽车车载

网络拓扑结构类型如下：

1.1.1 双子网络拓扑结构

按数据传输速率的高低不同，将交换实时性要求强且具有相同数

据性质的节点放在高速子网中，而将交换实时性要求低且具有相

同数据性质的节点放在低速子网中，构成采用高低速双子网结

构，如图 1 所示，它不仅满足了电动汽车的设计要求，同时成

本低、易实现。然后，根据各子网控制系统的要求确定每个子网

的车载网络通信速率，根据通信速率采用合适的总线控制器，两

个子网之间通过网关连接实现信息共享。

高速传输子网络：数据传输速率要求高，对信号的实时性要求较

强的子网络，包括 ABS 防抱死制动系统、SRS安全气囊系统、VCU

整车控制器、BMS 电池管理系统、MCU 电机控制单元、HCU 混合

动力整车控制器等网络节点。从接收到处理完成的时间间隔需要

尽可能的小，不能超过信号的发送周期，如果不能及时处理信号

的情况发生则很可能造成数据堵塞，甚至可能会影响动力系统的

控制性能。

图1 双子网络拓扑结构

低速传输子网络：对所传输数据的速率要求不高，发送的信号多

为突发性信号，这些信号多为一些按键数据和对一些开关量的控

制，特点是信号发送频率不固定且对数据到达的先后顺序和实时

性没有特别的要求。

主要由车身舒适系统、音响系统、空调系统、倒车影像系统、无

钥匙启动系统等构成，通常由 DCU 车载显示单元、HVAC 智能空

调模块、AC 空调、STS 音响、RBCM 后车身控制、EDS 电动背门

系统、KSS 无钥匙系统、ESL 电子转向锁、BSD 电子雷达盲区监

测、RI 倒车影像、ADAS 全景影像环视系统、ADAS 高级辅助驾

驶系统、BCM 车身电子控制器等网络节点构成。

1.1.2 多子网络拓扑结构

随着汽车功能完善与智能化发展，电动汽车车拥有越来越多的车

载网络设备（网络节点）和越来越多的传输信号，为确保网络的

传输效率及传输可靠性，需要更加合理地规划车载网络结构，来

适应电动汽车的发展需要。因此，多子网络结构车载网络应运而

生。

多子网络结构是根据网络节点性质及信号特征来划分的。通常，

子网络的划分应先按照信号实时性要求可将传输数据划分为高

速数据 500kbps、中速数据 250kbps 和低速数据 125kbp 三组，

并确定各组的传输速率；再依据各节点功能机及所传输信息的相

关性，将高速信号、中速信 号、低速信号进一步分组，子网络

数量与总线上所传输信号的数量、传输频率及优先级有关。合理

划分车载网络，可确保数据传输的正确性、实时性及可靠性。

图2 多子网络拓扑结构

纯电动汽车整车车载网络如图2所示，划分为5个子网络：CAN1

安全系统高速 CAN 网络；CAN2 电驱动系统高速 CAN 网络；CAN3

车身电子系统低速 CAN 网络；LIN 车门控制网络；HMI 车联网：

车载互联网通讯网络。VCU 整车控制器作为 CAN1、CAN2 的网关

控制器；BCM车身电子控制器作为 CAN2、LIN、HMI 车联网的网

关控制器；OBD 故障诊断作为 CAN1、CAN2 和 CAN3 的对外数据

端口。

1.2 北汽 EV200 车载网络结构分析

图3 北汽EV200车载网络拓扑结构

北汽 EV200 纯电动汽车车载网络的拓扑结构，如图3 所示，由

EVBUS、VBUS、FCBUS、LIN、K-LINE 等 5 个子网络构成，其中

EVBUS 为动力控制系统 CAN 网络，VBUS 为底盘控制系统 CAN

网络，FCBUS 为充电系统CAN 网络，LIN 为车身电控系统 LIN 网

络，K-Line 为诊断K 线网络。

EVBUS 为动力控制系统网络，属高速CAN网络，比特率为

500kbps，是构成车网络的基本子网络；FCBUS 属EVBUS 网络的

充电系统子网络，属中速CAN网络，比特率为250kbps；BMS 电

池管理系统模块具有管理 EVBUS与 FCBUS 通信的网关功能；

VBUS为底盘控制系统CAN网络，属高速 CAN 网络，比特率为

500kbps，是构成整车网络的基本子网络；LIN 是VBUS网络的车

身电控系统子网络，属低特率为 19.2kbps；K-Line 是 SRS 安

全气囊系统诊断子网络，比特率为 10.4kbps。

1.3 比亚迪 e6 车载网络结构分析

比亚迪 e6 纯电动汽车的车载网络结构，如图4所示。

图4 比亚迪e6电动汽车CAN总线网络结构

由动力系统CAN网络、充电子CAN网络、舒适系统CAN网络、车

载终端CAN网络、ESC电子稳定控制系统CAN网络、启动CAN网

络共6个子网构成。需要注意的是，为简化开发工作，降低开发

成本，整车网络的子网络均为CAN网络，无LIN网络。

2. 混合动力汽车车载网络系统剖析

2.1 混合动力汽车车载网络拓扑结构特征

混合动力汽车的网络节点数量及信号数量远高于电动汽车，为提

高整车网络的通讯效率和可靠性，同时提高其扩展性，在网络拓

扑结构的规划上，依然采用上面介绍过的双子网络的拓扑结构或

多子网拓扑结构。多子网络结构适合于连接功能相对独立的子

网，同一子网的节点通过总线的方式连接，不同的子网在物理上

是完全隔离的，信息之间的交流通过网关来实现。

2.2 比亚迪唐车载网络结构分析

比亚迪唐是一款全新双模混动插电式 SUV 轿车，搭载了三擎双

模动力系统，其由一台 2.0TI 涡轮增压发动机和前后两个电机

组成，可实现前轮与后轮独立动力输出。比亚迪唐车载网络由 5

个子网络构成，如图5所示。

图 5 比亚迪唐车载网络结构

3. 总结

上述分析可知，为简化车载网络的开发成本，同时提高车载网络

的工作性能，当前的新能源汽车的车载网络的典型特点为：以

CAN 总线网络为主，有的车型甚至没有LIN 总线及其它网络；根

据数据传输性质和网络节点性质 不同，由多个子网而构成整车

车载网络。

但随着汽车向智能化方向发展，大量音频信息、视频信息、辅助

驾驶信息、车联网信息需要实时传递，车载网络必将得到进一步

发展，目前正向车载以太网方向发展。