Design and Implementation of a Communication Protocol for Electric Vehicle Systems

Abstract

The development of electric vehicles (EVs) poses new challenges to integrated communication systems. This stems from the increasing number of electronic components and their reliance on multiple communication protocols, including SPI, LIN, CAN, FlexRay, and MOST, to ensure efficient and reliable data exchange between subsystems. This work presents the design and implementation of an embedded prototype with its communication system for an EV, such as the windshield wipers system for cleaning the EV's windows. This prototype enables the communication of key electronic components, including a wiper motor, sensors, and a pump. The objective is to improve safety, reduce driver fatigue, and display the wiper motor's operating states to the user on a screen. In this study, we evaluated the response times of the rain sensor, the button sensor, the pump, and the motor using the CAN protocol. We also optimized the system's efficiency by designing a printed circuit board (PCB) for the prototype. Le développement des véhicules électriques (VE) pose de nouveaux défis aux systèmes de communication intégrés. Ceci résulte du nombre croissant de composants électroniques et de leur dépendance à de multiples protocoles de communication, notamment SPI, LIN, CAN, FlexRay et MOST, afin de garantir un échange de données efficace et fiable entre les sous-systèmes. Ce travail présente la conception et la mise en œuvre d'un prototype embarqué muni de son système de communication pour un VE, tel que le système à essuie-glaces permettant le nettoyage de vitres du VE. Ce prototype permet la liaison de principaux composants électroniques notamment un moteur à essuie-glace, des capteurs et une pompe. L'objectif est d'améliorer la sécurité, de réduire la fatigue du conducteur et d'indiquer à l'utilisateur l'état de fonctionnement du moteur à essuie-glace sur un écran. Dans cette étude, nous avons évalué les temps de réponse du capteur de pluie, d’un bouton, de la pompe et du moteur à l'aide du protocole CAN. Nous avons également optimisé l'efficacité du système en concevant un circuit imprimé (PCB) pour le prototype.