Was CAN-Bus im Akku leistet
CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein robustes Feldbusprotokoll, das ursprünglich für die Fahrzeugelektronik entwickelt wurde und sich in der Industrieautomation – insbesondere in Sondermaschinen, AGV und mobilen Arbeitsmaschinen – als Standard etabliert hat.
Ein CAN-Bus-BMS (Batteriemanagementsystem) sendet zyklisch Datenpakete an den Maschinenbus: Ladezustand (SoC), Strom, Gesamtspannung, Einzelzellspannungen und Temperaturen. Die Maschinensteuerung empfängt diese Daten ohne Polling und kann darauf reagieren, bevor eine Schutzgrenze ausgelöst wird.
Das Ergebnis: Die Steuerung plant Ladevorgänge vorausschauend, drosselt die Leistung bei niedrigem SoC bevor der Akku abschaltet und kann Diagnosemeldungen im HMI anzeigen – ohne dass ein Techniker den Akku manuell auslesen muss.
CANopen oder CANdb – welches Protokoll passt
CANopen ist ein genormtes Applikationsprotokoll (CiA 301/DS 301) auf CAN-Basis und wird von den meisten Sondermaschinensteuerungen und Frequenzumrichtern direkt unterstützt. Die Gerätebeschreibungsdatei (EDS) ermöglicht eine plug-and-play-ähnliche Integration in gängige IEC-61131-Steuerungen.
CANdb (CAN Database) definiert Nachrichten und Signale in einer DBC-Datei – geeignet für Fahrzeuganwendungen und AGV-Systeme mit bestehender CAN-Matrix. Die Implementierung ist flexibler, erfordert aber eine individuelle Konfiguration.
Hellpower stimmt das CAN-Protokoll in der Anforderungsanalyse mit dem OEM ab. Üblicherweise wird die DBC- oder EDS-Datei geliefert, sodass der Integrator den Akku direkt in seine Steuerungsumgebung einbinden kann.
CAN-Bus vs. Profinet: Wann welche Schnittstelle
CAN-Bus und Profinet lösen dasselbe Problem – die Kommunikation zwischen Akku und Steuerung – auf unterschiedlichen Wegen. Die Wahl hängt von der bestehenden Infrastruktur ab.
CAN-Bus eignet sich für: Sondermaschinen mit bestehender CAN-Infrastruktur, AGV und mobile Plattformen, Anwendungen mit engem Kabelbudget (CAN benötigt nur zwei Leitungen), Steuerungen die kein Profinet unterstützen.
Profinet ist die richtige Wahl bei: Siemens-S7-Umgebungen (GSDML-Einbindung), Anlagen mit bestehender Profinet-Topologie, Echtzeit-Anforderungen unter 1 ms (Profinet IRT), Anwendungen bei denen der Akku als vollwertiger Feldbus-Teilnehmer geführt wird.
Für neue Projekte ohne vorhandene Feldbus-Infrastruktur empfehlen wir CANopen – der Aufwand für Integration und Diagnose ist deutlich geringer als bei Profinet.
Typische Anwendungsfälle für CAN-Bus Akkus
AGV und FTS: Fahrerlose Transportsysteme fahren mit 24 V bis 96 V Lithium-Akkus und benötigen den SoC für die Ladeplanung der Flotte. CAN-Bus ist hier die Standardschnittstelle – der AGV-Controller empfängt SoC und Strom und entscheidet, ob das Fahrzeug zur Ladestation fährt oder die Mission abschließt.
Sondermaschinen: Mobile Prüfeinheiten, Hubeinrichtungen und Montageanlagen mit eigener SPS kommunizieren über CAN-Bus mit dem Akku. Die Steuerung kann die Maschine bei kritischem SoC in einen sicheren Zustand versetzen, bevor der Akku abschaltet. Gerade bei Akkus für Mess- und Prüftechnik ist diese saubere Statusrückmeldung ans Gerät entscheidend.
Forsttechnik und Seilkrananlagen: Vibrationsfeste Akkus für Seilkrane melden Rekuperationsreserve und Temperatur via CAN – die Steuerung passt die Bremsenergie-Rückspeisung dynamisch an den freien Kapazitätsbereich an.