广成科技GCAN-402双路CAN记录仪的核心作用和应用场景

在储能系统运行中，“BMS/PCS关键数据长期离线存储”“故障后报文追溯定位”“恶劣环境下稳定采集”是三大核心痛点：储能电站需记录电池单体电压、充放电电流等安全数据，PCS与EMS的通信异常需事后分析，而传统存储设备要么无法适应户外高低温环境，要么数据格式不兼容专业分析软件。GCAN-402双路CAN总线数据存储器基于双路独立CAN接口、离线TF卡存储、工业级抗干扰设计，搭配CANREC-config配置软件与CANRecTools数据分析工具，可精准解决储能场景的数据记录与故障追溯需求，成为储能系统“数据黑匣子”的标准化选择。

一、GCAN-402双路CAN记录仪的核心作用

GCAN-402的核心价值在于“实现CAN总线数据的离线、高精度、抗干扰存储”，其功能与储能行业需求高度匹配，具体可概括为5点：

1、双路CAN数据并行采集

集成2路标准CAN总线接口（OPEN4接线端子），支持CAN2.0A/B帧格式（符合ISO11898标准），可同时接入储能系统的BMS（电池管理系统）与PCS（储能变流器）总线，并行记录电池状态（电压、SOC、温度）与功率变换数据（充放电电流、电网频率）。设备接口位置清晰，电源接口（9-30VDC）与CAN-bus接口通过不同颜色端子区分，接线时可直接参照接口定义图（见图1.1GCAN-402电源接口、CAN-bus接口位置图），避免接线错误；单通道最高接收速率达8000fps，避免多设备分散部署的繁琐。

图1.1电源接口、CAN-bus接口位置

2、离线TF卡存储，脱离PC独立运行

采用TF卡作为存储介质（最大支持128G，需exFAT格式），无需实时连接PC即可独立工作：按“天”自动创建文件夹，按“分钟”生成单个数据文件（如2024-09-17文件夹下生成10-30.dat），文件存储结构清晰，可直观定位某一时间段的数据（见图1.2GCAN-402文件保存形式图）；32GTF卡以1ms/帧的频率可连续存储24天，存满后自动覆盖旧文件，满足储能电站“7×24小时不间断记录”需求。

图1.2文件保存形式

3、工业级环境适应性

具备2500VDC电气隔离（CAN接口与电源隔离），静电放电抗扰度达±8KV（空气放电）、电快速瞬变脉冲群抗扰度±2KV，工作温度覆盖-40℃~+85℃，可直接安装于户外储能柜或变电站控制柜，抵抗高低温、电磁干扰（如变频器产生的噪声）。设备运行状态可通过指示灯快速判断：SYS绿灯闪烁表示系统正常，DAT灯点亮后熄灭表示TF卡正常，若DAT灯常亮则需检查TF卡格式或接触（见表1.1指示灯状态说明表）。

表1.1CAN总线数据存储器指示灯状态

4、高精度时间戳与多格式兼容

所有采集数据自带0.1ms精度时间戳，便于故障发生时精准定位“异常报文时序”；支持4种存储格式：二进制文件（.DAT，可转换为TXT/Excel）、文本文件（.TXT）、Vector软件兼容文件（.ASC，直接导入CANoe分析）、批处理文件（.CAN），通过拨码开关（端子6、7）可切换格式，适配储能行业常用的数据分析工具。

5、灵活配置与数据回溯

通过CANREC-config软件可配置系统时间（确保时间戳准确）、CAN波特率（20K~1Mbps拨码/软件双配置）、CAN-ID滤波（12组滤波规则，仅存储目标ID数据）；采集完成后，TF卡数据可通过CANRecTools软件合并、转换，快速回溯故障前后的总线状态（如电池过温前10分钟的电压变化）。

二、典型应用场景

1.储能电池BMS数据存储与故障追溯

需求背景

储能电站的锂电池组（如2MWh储能柜）需长期记录单体电池电压、总电压、SOC（剩余电量）、单体温度等数据，若出现电池过充/过温故障，需追溯故障前1小时的BMS报文，定位是“电芯本身异常”还是“BMS通信延迟”。

解决方案与操作步骤

硬件接线：

参照CAN总线拓扑结构要求（见图2.1GCAN-402CAN网络拓扑结构图），将GCAN-402的CAN1接口接入BMS的CAN总线（CAN1_L接BMS_L，CAN1_H接BMS_H），确保总线为直线拓扑，分支长度不超过3米；

电源接口接入储能柜的9~30VDC电源，插入128GexFAT格式TF卡；

若BMS总线为总线拓扑的端点，将402的CAN1终端电阻拨码（1号开关）拨至ON（启用120Ω电阻），避免信号反射。

图2.1CAN网络的拓扑结构

软件配置：

用USB线连接402与PC，安装CANREC-config软件，在设备管理器中识别“USB-SERIALCH340”串口号（见图2.2设备管理器界面）；

图2.2设备管理器界面

连接设备后，读取当前参数，将“系统时间”校对为电站标准时间（如发送“NT=20240917143000”设为2024年9月17日14:30）；

配置存储格式为“ASC”（兼容VectorCANoe），波特率设为BMS总线一致的250Kbps，启用CAN-ID滤波（仅保留BMS的电池状态报文ID，如0x201~0x20F，见图2.3CAN-ID滤波设置界面）；

图2.3CAN-ID滤波设置

点击“写配置”，重启402后开始离线存储。

数据追溯：故障发生后，取出TF卡插入PC，用CANRecTools软件加载“2024-09-17”文件夹下的ASC文件（文件结构见图2.4），筛选故障时间点（如14:25）前后的数据，通过CANoe分析单体电压变化：若0x203报文（单体3电压）从3.2V骤升至3.7V（过压阈值），且BMS未发送0x301（过压保护指令），则判定为BMS通信延迟故障。

图2.4文件保存形式

2.PCS与EMS通信监控

需求背景

储能变流器（PCS）需与能量管理系统（EMS）通过CAN总线交互“充放电功率指令”（如EMS下发“100kW充电”指令，PCS反馈“当前功率98kW”），若出现功率指令执行偏差，需监控两者的通信报文，排查是“指令丢失”还是“PCS响应异常”。

解决方案与操作步骤

硬件接线：

参照图1.1（GCAN-402电源接口、CAN-bus接口位置图），将402的CAN1接口接EMSCAN总线，CAN2接口接PCSCAN总线（双路并行采集）；

电源接入PCS的24V辅助电源，TF卡选用64G（满足15天存储）；

若EMS与PCS总线距离超过100m（250Kbps波特率），需参照表2.1（GCAN-402波特率与最大总线长度参照表），选用截面积≥1.0mm²的屏蔽双绞线，确保通信稳定。

表2.1GCAN-402波特率与最大总线长度参照表

软件配置：

在CANREC-config中设置CAN1（EMS）波特率500Kbps、CAN2（PCS）波特率500Kbps，存储格式为“DAT”（二进制，节省存储空间）；

关闭CAN-ID滤波（需记录所有交互报文），设置“单个文件记录时长”为5分钟（减少文件数量，便于查找）。

通信分析：定期取出TF卡，用CANRecTools将DAT文件转换为Excel格式（转换后数据格式见图2.5CANRecTools转化后数据格式），对比EMS指令报文（如ID0x401，数据“0x64”代表100kW）与PCS反馈报文（ID0x501，数据“0x62”代表98kW）的时间差：若时间差超过100ms（标准阈值），则判定为PCS响应延迟，需调试PCS的通信参数。

表2.5CANRecToolsV1.5软件转化后数据格式

3.储能柜集群数据采集

需求背景

10台储能柜组成的集群系统（总容量20MWh），需统一记录每台柜子的BMS核心数据（总电压、SOC、故障码），传统单路记录仪需每柜部署1台，而402可通过“CAN总线级联”实现1台设备监控多台柜子。

解决方案与操作步骤

硬件接线：

参照图2.1（CAN网络拓扑结构图），将10台储能柜的BMSCAN总线通过CAN集线器级联为1条总线，接入402的CAN1接口；

终端电阻仅在总线首尾两端（第1台柜子BMS与402）启用，402电源接入集群控制柜的12V电源（符合9-30VDC宽压范围）。

软件配置：

在CANREC-config中启用“CAN-ID滤波”，设置10台柜子的BMSID范围（如0x200~0x209，每台对应1个ID），存储格式为“TXT”（便于直接用记事本查看，文本文件格式见图4.6文本文件数据保存格式）。

数据汇总：每日通过CANRecTools合并当天的TXT文件，生成“集群BMS数据汇总表”，筛选SOC低于20%的柜子（如ID0x205的柜子SOC18%），下发“优先充电”指令，实现集群电量均衡管理。

三、系统组成及功能

四、选型与常见问题

1.选型维度（针对储能行业需求）

2.常见问题及解决方法

五、储能系统数据记录与追溯流程

基于GCAN-402的储能数据管理流程，实现“采集-存储-分析-追溯”闭环：

数据采集：BMS/PCS/EMS实时发送CAN报文，402通过双路接口并行采集，自带0.1ms精度时间戳；

离线存储：数据按“天-分钟”分层存储到TF卡，存满自动覆盖旧文件；

数据导出：定期（如每周）取出TF卡，通过CANRecTools转换为分析格式（DAT→Excel/ASC，）；

故障追溯：若出现电池过温/PCS功率偏差，筛选故障时间点前后的数据，用CANoe定位异常报文，生成故障报告；

优化运维：基于历史数据统计BMS故障频次，制定预测性维护计划（如某型号BMS每3个月需校准电压采集精度）。

六、总结

GCAN-402双路CAN记录仪凭借“双路并行采集、离线TF卡存储、工业级抗干扰”的核心优势，完美适配储能行业的BMS数据追溯、PCS-EMS通信监控、集群数据采集需求。其无需实时连接PC的特性，降低了电站布线成本；兼容多格式数据分析软件的设计，简化了故障定位流程；-40℃~+85℃的宽温与2500V隔离设计，确保在储能恶劣环境下稳定运行。