CN104079272B

CN104079272B - 信号产生电路

Info

Publication number: CN104079272B
Application number: CN201410040441.4A
Authority: CN
Inventors: 大和弘治; 福尾尚纪
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2017-10-20
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: TWI509938B; JP6127344B2; KR20140118700A; JP2014195337A; EP2783903A3; US9260021B2; KR101595432B1; US20140292256A1; EP2783903A2; TW201440373A; CN104079272A; EP2783903B1

Abstract

一种信号产生电路（5）产生用于装配有电池装置的车辆和充电电缆之间的通信的导频信号。该电路（5）包括：电路（5A），该电路（5A）包括用于输出导频信号的运算放大器（OP1）；用于为放大器（OP1）的非反相输入端子供应第一或第二信号的第一输入单元（501）；用于为放大器（OP1）的反相输入端子供应第一或第二电压的第二输入单元（51）；以及用于控制第一和第二输入单元（501，51）的每个输出的控制单元（500）。第一信号和第一电压的每个都是零电压。电路（5A）还被配置为，使得如果向非反相输入端子供应第一信号，并向反相输入端子供应第一电压，则放大器（OP1）输出零电压。

Description

信号产生电路

技术领域

本发明涉及一种配置成产生控制信号的信号产生电路，该控制信号与要供应给诸如电动车等车辆的电流容量相对应。

背景技术

传统上，已知存在一种车辆充电系统，其被配置成通过经由充电电缆连接插座和充电端口而从一般家庭中的电源向具有电功率的车辆中安装的电池装置供电。例如，插座安装在住宅中并连接到市电电源，并且充电端口设置在诸如电动车等车辆中。例如，日本专利申请公开号2010-22163（以下称为“文献1”）公开了这样的车辆充电系统。

文献1中描述的车辆充电系统包括充电电缆和充电控制装置，该充电控制装置被配置成通过充电电缆来控制给车辆装配的电池装置充电。充电电缆包括电力电缆和信号产生电路，该电力电缆用于从外部电源为电池装置供应电力，该信号产生电路被配置成产生与要供应给车辆的电流容量相对应的控制信号（导频信号（pilot signal））。充电电缆还包括用于向车辆发送控制信号的控制线以及配置成基于控制线的电压电平进行电源控制的电源控制单元。

充电控制装置包括充电控制单元和状态检测单元。如果充电电缆连接到车辆，充电控制单元被配置成基于控制信号控制电池装置的充电。状态检测单元被配置成基于控制线的信号电平来检测充电电缆的故障（缺陷）。

车辆充电系统被配置为基于通过控制线传输的导频信号，以确定外部电源和充电电缆之间的连接状态，并还确定是否允许从外部电源向车辆供应电力。充电电缆和车辆之间的这种通信功能（CPLT功能）符合属于SAE（汽车工程师协会）标准的SAEJ1772：2010。在这一标准中，将导频信号设定为例如零电压（0V），同时切断外部电源。

在车辆充电系统中，在断开用于导频信号的控制线时，导频信号为零电压，但文献1未提到在不断开控制线时将导频信号变为零电压。

充电电缆中包括的传统信号产生电路仅输出具有指定的恒定电压的导频信号，或者使导频信号振荡以成为指定的电压和频率的脉冲序列。为了从传统的信号产生电路输出零电压，因此需要通过继电器将信号产生电路的输出端连接到地（接地），该继电器设置在信号产生电路的输出端与地之间。这种配置的问题是增加了信号产生电路的成本，这是因为额外地需要较为昂贵的继电器。

发明内容

考虑到以上情况做出了本发明，并且其目的是提供一种在没有继电器的情况下就能够输出零电压导频信号的信号产生电路。

本发明是一种信号产生电路（5），其配置成产生用于车辆（200）和充电电缆（1）之间的通信的导频信号。车辆（200）装配有电池装置（201）。信号产生电路（5）包括电路（5A）、第一输入单元（501）、第二输入单元（51）和控制单元（500）。电路（5A）包括配置成输出导频信号的运算放大器（OP1）。第一输入单元（501）被配置成为运算放大器（OP1）的非反相输入端子供应第一信号或与所述第一信号不同的第二信号。第二输入单元（51）被配置成为运算放大器（OP1）的反相输入端子供应第一电压或与所述第一电压不同的第二电压。控制单元（500）被配置成控制第一输入单元（501）和第二输入单元（51）的每个输出。所述第一信号和所述第一电压的每个都是零电压。将所述包括运算放大器（OP1）的电路（5A）配置成，使得如果向运算放大器（OP1）的非反相输入端子供应第一信号并向运算放大器（OP1）的反相输入端子供应第一电压，则运算放大器（OP1）输出零电压。

在实施例中，信号产生电路（5）包括电源检测电路（52），其被配置成检测充电电缆（1）是否连接到外部电源（AC1）。控制单元（500）被配置成控制第一输入单元（501）和第二输入单元（51）的每个输出，使得在从电源检测电路（52）检测到充电电缆（1）连接到外部电源（AC1）的时间点（t0）开始的第一时间（T1）的一部分（t01到t02）期间，导频信号变成零电压。

在实施例中，信号产生电路（5）还包括：配置成产生用于激活运算放大器（OP1）的正负电压的第一电源（53）；以及配置成产生用于激活控制单元（500）的电压的第二电源（54）。将第一时间（T1）设定成至少为第一电源（53）的上升时间。第二电源（54）的上升时间短于第一电源（53）的上升时间。

在实施例中，信号产生电路（5）还包括配置成检测充电电缆（1）是否连接到外部电源（AC1）的电源检测电路（52）。控制单元（500）被配置成控制第一输入单元（501）和第二输入单元（51）的每个输出，以使得在从电源检测电路（52）检测到外部电源（AC1）断电（powershutdown）的时间点（t6）开始的第二时间（T2）期间，导频信号变成零电压。

在实施例中，信号产生电路（5）还包括：配置成产生用于激活运算放大器（OP1）的正负电压的第一电源（53）；以及配置成产生用于激活控制单元（500）的电压的第二电源（54）。将第二时间（T2）设定成至少为第一电源（53）的下降时间。第二电源（54）被配置成在从充电电缆（1）与外部电源（AC1）断开的时间点（t6）开始的至少第二时间（T2）期间向控制单元（500）和第二输入单元（51）供应指定的电压。

在实施例中，包括运算放大器（OP1）的电路（5A）还包括：连接在第一输入单元（501）与运算放大器（OP1）的非反相输入端子之间的电阻器（R4）；以及连接在运算放大器（OP1）的非反相输入端子和输出端子之间的电阻器（R5）。

在实施例中，第二输入单元（51）包括：分压器，其包括彼此串联连接的第一和第二电阻器（R6和R7）；以及切换装置（Q1），其被配置成根据来自所述控制单元（500）的切换信号导通和关断。第一和第二电阻器（R6和R7）的结点连接到运算放大器（OP1）的反相输入端子。第二电阻器（R7）的第一端连接到第一电阻器（R6），而第二电阻器（R7）的第二端连接到地。切换装置（Q1）与第二电阻器（R7）并联连接。

在本发明中，包括运算放大器（OP1）的电路（5A）对应于比较器，并在向运算放大器的每个输入端子供应零电压时，能够输出为零电压的导频信号。即，本发明能够在没有像传统的信号产生电路那样的继电器的情况下，就可以输出为零电压的导频信号。

附图说明

现在将更详细地描述本发明的优选实施例。结合以下详细描述和附图将更好地来理解本发明的其它特征和优点，在附图中：

图1A和1B示出了根据本发明实施例的信号产生电路，图1A是信号产生电路的示意图，而图1B是信号产生电路中的基准电压电路的示意图；

图2是信号产生电路的方框图；

图3是示出信号产生电路工作的波形曲线图；

图4是包括信号产生电路的车辆充电系统的示意图；

图5是示出了车辆充电系统的工作的波形曲线图；

图6是车辆充电系统中充电电流和导频信号占空比之间的相关图；以及

图7A和7B示出了信号产生电路的比较例，图7A是信号产生电路的示意图，而图7B示出了连接到控制线的继电器。

具体实施方式

在下文中，说明根据本发明实施例的信号产生电路5。首先说明包括信号产生电路5的车辆充电系统。如图1所示，车辆充电系统被配置成为安装于诸如电动车、插接混合式电动车辆等车辆200中的电池装置201充电。

如图4中所示，实施例的车辆充电系统包括充电电缆1和ECU2。“ECU”是“电子控制单元”的缩写。实施例的ECU2用作充电控制装置，其被配置成通过充电电缆1控制为安装于车辆200中的电池装置201的充电。

充电电缆1被配置成将车辆200的电池装置201连接到外部电源AC1（例如系统电源）。在图4的示例中，充电电缆1包括电力电缆10、连接器11、插头12和CCID13。“CCID”是“充电电路中断装置”的缩写。电力电缆10用于车辆200和外部电源AC1之间的平衡线路。在图4的示例中，电力电缆10包括热线10A和冷线10B。

连接器11被配置成连接到设置于车辆200中的充电入口3。在图4的示例中，连接器11设置有限位开关110，其介于地和ECU2（微计算机20）之间。限位开关110被配置成如果连接器11连接到充电入口3则被激活，并向ECU2供应电缆连接信号。电缆连接信号表示连接器11连接到充电入口3。

如图4中所示，插头12被配置成连接到例如设置在住宅中的电源插座4。通过将插头12连接到电源插座4，将来自外部电源AC1的AC（交流）电力供应给充电电缆1。

如图4中所示，CCID13包括继电器130、控制导频电路131、电磁线圈132和检漏仪133。继电器130设置在电力电缆10中。控制导频电路131被配置成导通和关断继电器130。在关断继电器130时，切断了从外部电源AC1为车辆200供应电力的电路。在导通继电器130时，允许向车辆200供应来自外部电源AC1的电力。

如图4中所示，控制导频电路131包括信号产生电路5、电阻器R1和电压传感器6。如图2所示，信号产生电路5包括控制器（微计算机）50和电源检测电路52。微计算机50由CPU（未示出）、存储由CPU执行的控制程序的ROM（未示出）、被用作工作区的RAM等形成。电源检测电路52被配置成通过插头12检测外部电源AC1的输出电压，以基于输出电压检测充电电缆1是否连接到外部电源AC1。

信号产生电路5被配置为根据微计算机50的控制来产生导频信号（CPLT（控制导频电路）信号）并输出该导频信号，该导频信号为指定的电压和频率的脉冲序列。在本实施例中，指定电压为+/-12V，并且指定频率为1kHz。导频信号用于装配有电池装置201的车辆200和充电电缆1之间的通信。信号产生电路5还被配置成根据微计算机50的控制来产生并输出指定的恒定电压的导频信号，其中指定的恒定电压是第一输出电压。在该实施例中，第一输出电压为12V。ECU2通过电阻器R1和控制线L1接收导频信号，并由此能够确认车辆200和外部电源AC1之间的连接状态，并检测要供应给车辆200的充电电流。下面将详述信号产生电路5。电压传感器6连接到控制线L1并被配置成检测导频信号的电压。

电磁线圈132被配置成如果控制导频电路131向电磁线圈132供应电流，则产生电磁力，并通过电磁力导通继电器130。电磁线圈132被配置成，如果控制导频电路131停止向电磁线圈132供应电流，则停止产生电磁力，并关断继电器130。

如图4中所示，检漏仪133设置在电力电缆10中，并被配置成检测是否发生漏电。具体而言，检漏仪133被配置成检测沿相反方向流经热线10A和冷线10B的电流的平衡状态，并且如果检测到电流的失衡状态，则检测到发生漏电。如果检漏仪133检测到发生漏电，则将控制导频电路131配置成停止向电磁线圈132供应电力（电流），并关断继电器130。结果，能够切断用于从外部电源AC1为车辆200供应电力的电路。

如图4中所示，ECU2包括微计算机20和开关电路21。微计算机20以与微计算机50相同的方式由CPU、ROM、RAM等形成。微计算机20被配置成基于通过控制线L1传输的导频信号来执行用于为电池装置201充电的充电控制处理。微计算机20还被配置成执行开关处理，其用于通过控制开关电路21来逐步改变导频信号的电压。

如图4中所示，开关电路21包括电容器C1、二极管D1、下拉电阻器R2和R3、第一开关SW1和第二开关SW2。在连接器11连接到充电入口3的情况下，电容器C1通过控制线L1与电阻器R1和信号产生电路5的串联电路并联连接。微计算机20被配置成监测两个彼此并联连接的串联电路之间的结点JC1上的电位。串联电路之一由第一开关SW1和下拉电阻器R2形成，而另一个串联电路由第二开关SW2和下拉电阻器R3形成。结点JC1通过二极管D1连接到控制线L1。简而言之，微计算机20被配置成通过监测结点JC1上的电位来监测导频信号的电压。

开关电路21被配置成根据来自微计算机20的控制信号、通过导通或关断开关SW1和SW2来改变导频信号的电压。即，开关电路21被配置为，如果根据来自微计算机20的控制信号（闭合信号）导通开关SW1和SW2之一（例如第二开关SW2），则通过下拉电阻器R2和R3之一（例如，下拉电阻器R3）将导频信号的电压切换并降低到第二输出电压。第二输出电压是低于第一输出电压的指定电压。在该实施例中，第二输出电压为9V。开关电路21还被配置为，如果根据来自微计算机20的控制信号（两个闭合信号）导通开关SW1和SW2，则通过下拉电阻器R2和R3将导频信号的电压切换并降低到第三输出电压。第三输出电压是低于第二输出电压的指定电压。在该实施例中，第三输出电压为6V。

在下文中，参考图5来说明实施例的车辆充电系统中的CPLT功能（与车辆的通信功能）。CPLT功能符合属于SAE（汽车工程师协会）标准的SAEJ1772：2010。

在时间t0，将插头12连接到电源插座4，并且电源检测电路52随后检测到充电电缆1和外部电源AC1之间的连接。电源检测电路52随后为微计算机50供应表示充电电缆1连接到外部电源AC1的信号（电源连接信号）。微计算机50如果接收到电源连接信号，则允许信号产生电路5输出为第一输出电压（12V）的导频信号。在下文中，将导频信号的电压为第一输出电压（12V）的状态称为“状态1（第一状态）”。在状态1中，充电电缆1与车辆1断开。

在时间t1，连接器11连接到车辆200的充电入口3，并随后激活（导通）限位开关110以向ECU2的微计算机20供应电缆连接信号。微计算机20接收到电缆连接信号，并随后向第二开关SW2供应控制信号（闭合信号）以导通第二开关SW2。结果，导频信号的电压从第一输出电压降低到第二输出电压（9V）。在下文中，将导频信号电压为第二输出电压（9V）的状态称为“状态2（第二状态）”。在状态2中，充电电缆1连接到车辆200，但为电池装置201充电的准备尚未就绪。

在时间t2，电压传感器6检测到导频信号的电压为第二输出电压（9V），并且微计算机50随后允许信号产生电路5输出为指定频率的脉冲序列（1kHz的振荡频率）的导频信号。微计算机50具有PWM功能，并被配置成通过PWM功能改变导频信号的占空比。导频信号的占空比表示充电电流的上限。在图6的示例中，在上限为12安培时，导频信号的占空比为20%，而在上限为6安培时，为10%。

在时间t3，微计算机20检测到导频信号的占空比，以获得充电电流的上限，并随后向第一开关SW1供应控制信号（附加的闭合信号），以导通第一开关SW1。结果，导频信号的电压从第二输出电压降低到第三输出电压（6V）。在下文中，将导频信号电压为第三输出电压（6V）的状态称为“状态3（第三状态）”。在状态3中，充电电缆1连接到车辆200，并为电池装置201充电的准备就绪。此外，导频信号可以由导频信号的第四输出电压（3V）来表示“状态4（第四状态）”。

电压传感器6检测到导频信号的电压为第三输出电压（6V），并且微计算机50随后执行控制，以向电磁线圈132供应电流。结果，导通继电器130以闭合电路，用以从外部电源AC1为车辆200的电池装置201供电，以便开始为电池装置201充电。

在时间t4，完成对电池装置201的充电，并且微计算机20随后向第一开关SW1供应控制信号（断开信号）以关断第一开关SW1。结果，导频信号的电压从第三输出电压升高到第二输出电压（9V）。电压传感器6检测到导频信号的电压为第二输出电压（9V），并且随后微计算机50停止向电磁线圈132供应电流。结果，继电器130被关断以切断用于从外部电源AC1为车辆200的电池装置201供应电力的电路。

微计算机20向第二开关SW2供应控制信号（附加的断开信号），以关断第二开关SW2。结果，导频信号的电压从第二输出电压升高到第一输出电压（12V）。在时间t5，电压传感器6检测到导频信号的电压为第一输出电压（12V），并随后微计算机50停止使导频信号振荡。

需要导频信号符合SAE标准。例如，在作为脉冲序列的导频信号中，需要其升降次数符合SAE标准。因此，在传统的信号产生电路中，采用具有高转换速率的运算放大器，以便产生符合SAE标准的导频信号。图7A和7B示出了信号产生电路100，作为传统信号产生电路的比较例。

如图7A中所示，信号产生电路100包括运算放大器OP1、电阻器R4和R5、振荡器100A和参考电压源。参考电压源被配置成产生参考电压V1。信号产生电路100被配置为经由电阻器R4向运算放大器OP1的非反相输入端子供应振荡器100A的输出V2，来作为输入电压，同时向运算放大器OP1的反相输入端子供应参考电压源的参考电压V1。电阻器R5连接在运算放大器OP1的非反相输入端子和输出端子之间。因此，信号产生电路100包括运算放大器OP1和电阻器R4和R5，它们构成与磁滞比较器相对应的电路。由来自正电源（未示出）的正电压（例如15V）和来自负电源（未示出）的负电压（例如-15V）激活运算放大器OP1。

在比较例中，向运算放大器OP1的反相输入端子施加参考电压V1。通过例如AC-DC转换器将外部电源AC1的AC电压转换成DC（直流）电压以通过分压器划分该DC电压，从而获得参考电压V1。振荡器100A的输出V2经由电阻器R4被施加于运算放大器OP1的非反相输入端子。运算放大器OP1的非反相输入端子经由电阻器R5连接到运算放大器OP1的输出端子。振荡器100A被配置成输出脉冲波，脉冲波是高低交替且反复的。

在下文中，说明信号产生电路100的工作。在振荡器100A的输出V2变高时，运算放大器OP1的非反相输入端子的输入电压超过参考电压V1。在这种情况下，运算放大器OP1输出高电平（12V）的输出电压Vout。在振荡器100A的输出V2变低时，运算放大器OP1的非反相输入端子的输入电压降低到参考电压V1以下。在这种情况下，运算放大器OP1输出低电平（-12V）的输出电压Vout。即，信号产生电路100被配置成输出指定恒定电压（12V或-12V）的导频信号，并还输出为指定的电压和频率（+/-12V和1kHz）的脉冲序列的导频信号。

在车辆200和充电电缆1之间的连接状况中，存在与上述状态1到4不同的状态。例如，与状态1到4不同的状态是要从外部电源AC1供应的电力是不可用的状态，例如在从外部电源AC1停电中恢复、执行漏电测试等情况下。可以通过将导频信号的电压设定为0V（零电压），来向车辆表明这种状态。在下文中，将导频信号的电压为零电压的状态称为“状态5（第五状态）”。

然而，信号产生电路100不能输出电压为零电压的导频信号。因此，在比较例中，继电器101需要被布置在控制线L1和地之间，如图7B中所示。在这种情况下，可以通过导通继电器101来输出为零电压的导频信号。然而，存在成本增加的问题，这是因为需要继电器101，其是一种较为昂贵的电子部件。

为了解决该问题，实施例的信号产生电路5被配置成输出电压为零电压的导频信号。在下文中，参考附图来说明实施例的信号产生电路5。如图2所示，实施例的信号产生电路5包括参考电压电路51、电源检测电路52、第一电源53和第二电源54。如图1A所示，信号产生电路5包括运算放大器OP1、电阻器R4和R5、微计算机50和参考电压电路51，并且运算放大器OP1以及电阻器R4和R5构成与磁滞比较器相对应的电路5A。将电路5A配置为，使得如果向运算放大器OP1的非反相输入端子供应零电压（第一信号）并向运算放大器OP1的反相输入端子供应零电压（第一电压），则运算放大器OP1输出零电压。运算放大器OP1以及电阻器R4和R5与信号产生电路100的那些相同，且这里不再详细描述。

电源检测电路52被配置成检测充电电缆1是否连接到外部电源AC1。第一电源53被配置成接收外部电源AC1的输出电压以产生用于激活运算放大器OP1的正负电压。第二电源54被配置成接收外部电源AC1的输出电压，以产生用于激活微计算机50和参考电压电路51的电压。电源53和电源54是公知的，且这里不再详细描述。

微计算机50（第一输入单元501）具有PWM功能，并被配置成通过PWM功能产生高低交替且反复的脉冲波（第二信号）V2，并向运算放大器OP1的非反相输入端子供应第二信号V2。微计算机50（第一输入单元501）还被配置成在第一信号（零电压）中保持输出V2。即，微计算机50包括第一输入单元501，其被配置成为运算放大器OP1的非反相输入端子供应第一信号或与第一信号不同的第二信号。第一信号为零电压。

参考电压电路51（第二输入单元）被配置成为运算放大器（OP1）的反相输入端子供应第一电压或与第一电压不同的第二电压。第一电压为零电压。在图1B的示例中，参考电压电路51由电阻器R6和R7的串联电路（分压器）以及与电阻器R7并联连接的切换装置Q1来形成。电阻器R7的第一端连接到电阻器R6，而电阻器R7的第二端连接到地。例如，参考电压电路51被配置成通过分压器划分第二电源54的输出电压，以为运算放大器OP1的反相输入端子供应划分的电压，来作为参考电压V1。即，电阻器R6和R7的结点连接到运算放大器OP1的反相输入端子。切换装置Q1例如是n型MOSFET，并且其漏极端子和源极端子分别连接至电阻器R6和R7的结点和地。微计算机50被配置成向切换装置Q1的栅极端子供应切换信号（输出控制信号）。即，切换装置Q1被配置成根据来自控制单元500的切换信号而被导通和关断。

即，参考电压电路51被配置成，如果根据微计算机50的切换信号（导通信号）导通切换装置Q1，则将电阻器R6和R7的结点连接到地，由此输出零电压（第一电压）。参考电压电路51还被配置成，如果根据微计算机50的切换信号（关断信号）关断切换装置Q1，则输出通过划分第二电源54的输出电压而获得的电压（第二电压）。即，参考电压电路51被配置成为运算放大器OP1的反相输入端子供应第一电压或与第一电压不同的第二电压，并用作第二输入单元。

如上所述，微计算机50被配置成控制第一输入单元501的输出V2，并还作为第二输入单元向参考电压电路51供应切换信号，以控制参考电压V1。即，微计算机50除第一输入单元501之外还包括控制单元500，并且控制单元500被配置成控制第二输入单元和第一输入单元501的输出电压。

说明信号产生电路5的工作。当微计算机50（第一输入单元501）的输出V2变高时，运算放大器OP1的非反相输入端子的输入电压超过参考电压V1。结果，运算放大器OP1输出高电平（12V）的输出电压Vout。在微计算机50的输出V2变低时，运算放大器OP1的非反相输入端子的输入电压降低到参考电压V1以下。结果，运算放大器OP1输出低电平（-12V）的输出电压Vout。即，信号产生电路5被配置成以与信号产生电路100相同的方式输出指定的恒定电压（12V）的导频信号，或输出为指定的电压和频率（+/-12V和1kHz）的脉冲序列的导频信号。

由下式给出了运算放大器OP1的输出电压Vout

Vout=V1-G(V2-V1)，

其中V1为参考电压，V2为微计算机50的输出电压，而G代表将电阻器R5的电阻值除以电阻器R4的电阻值而获得的值。

根据该方程式，可以看出信号产生电路5能够通过将参考电压V1和输出V2的每个改变为零电压，来输出零电压信号作为导频信号。因此，微计算机50（第一输入单元501）被配置成如上所述输出第一信号（零电压），而参考电压电路51被配置成根据微计算机50的切换信号（导通信号）导通切换装置Q1，以将参考电压V1设定为零电压（第一电压）。

实施例的信号产生电路5包括运算放大器OP1、微计算机50的第一输入单元501和参考电压电路（第二输入单元）51。信号产生电路5能够通过将运算放大器OP1的输入端子的每个输入电压改变为零电压，来输出零电压信号作为导频信号。即，实施例的信号产生电路5能够在不使用像信号产生电路100的继电器101那样的较昂贵电子部件的情况下，输出零电压导频信号。因此，在该实施例中，不需要像继电器101那样的较昂贵电子部件，而可以降低制造成本。

在该实施例中，微计算机50包括第一输入单元501以及由电阻器R6和R7形成的参考电压电路51，并且切换装置Q1对应于第二输入单元。因此，在该实施例中，可以通过廉价的电子部件来实现零电压导频信号。

如图3中所示，从充电电缆1连接到外部电源AC1的时间点t0起，第一电源53的电压开始升高，从而在时间点t02达到指定的恒定电压（例如15V）。从时间点t0到时间点t02的恒定时间被称为上升时间。即使在充电电缆1连接到外部电源AC1的情况下恰好从发生停电中恢复之后，在第一电源53的电压达到恒定电压之前仍会花费恒定时间。因此，在导频信号的电压达到指定的恒定电压之前，控制导频电路131和ECU2可能会错误地检测到导致故障的状态。

例如，恰在充电电缆1连接到外部电源AC1之后，控制导频电路131和ECU2正常检测到“状态1”。然而，在导频信号的电压达到指定的恒定电压之前，控制导频电路131和ECU2可能会错误地检测到诸如“状态2”或“状态3”的状态。

在该实施例中，微计算机50（控制单元500）被配置成（通过第一输入单元501）在从电源检测电路52检测到充电电缆1和外部电源AC1之间连接的时间点t0开始测量的恒定时间（第一时间T1）（参见图3的V2）的一部分（t01到t02）期间将输出V2保持在零电压（第一信号）中。微计算机50（控制单元500）还被配置成向切换装置Q1供应切换信号（导通信号）以导通切换装置Q1，由此将参考电压电路51的参考电压V1变成零电压（在图3的示例中从时间点t01到时间点t02期间）。

在示例中，第一时间T1由电源检测电路52测量，并被设定成至少为第一电源53的上升时间。在图3的示例中，将第一时间T1设定为上升时间，并将微计算机50配置成在时间点t0和时间点t02之间的时间点t01开始工作，以在第一时间T1中的从时间点t01开始测量的剩余时间（t01到t02）期间将输出V2保持在第一信号中。即，第二电源54的电压（例如5V）的上升时间短于第一电源53的电压（例如15V）的上升时间。期望将第一和第二电源53和54配置成第一电源53的电压在第二电源54的上升时间结束（t01）时变得低于分别与由导频信号表示的多种状态（状态1到5）相对应的多个电压的最低电压（第四输出电压），该最低电压高于零电压。

如图3中所示，在根据检测到充电电缆1和外部电源AC之间连接的时间点（t0到t01）激活微计算机50之前，导频信号的电压变得低于对应于状态1到4的任何电压。导频信号的电压随后在时间点t01和时间点t02之间变为零电压。结果，控制导频电路131和ECU2能够检测到“状态5”。在“状态5”中，控制导频电路131和ECU2不对充电进行控制。因此能够防止控制导频电路131和ECU2故障。

如图3中所示，从充电电缆1与外部电源AC1断开连接的时间点t6起，第一电源53的电压逐渐降低。在充电电缆1连接到外部电源AC期间发生停电之后，第一电源53的电压也逐渐降低。在外部电源AC1的这样的断电时，导频信号的电压发生波动，并且控制导频电路131和ECU2可能会错误地检测到造成故障的状态。

在该实施例中，微计算机50被配置成在从电源检测电路52检测到外部电源AC1断电的时间点t6开始的恒定时间（第二时间T2）（参见图3的V2）期间将输出V2保持在第一信号（零电压）。微计算机50还被配置成向切换装置Q1供应切换信号（导通信号）以导通切换装置Q1，由此在从时间点t6开始的第二时间T2期间（参见图3的V1）将参考电压电路51的参考电压V1变成第一电压（零电压）。

在示例中，第二时间T2由微计算机50来测量，并被设定成至少为第一电源53的下降时间。此外，第二电源54被配置成在从充电电缆1与外部电源AC1断开连接的时间点开始的至少第二时间T2期间，向微计算机50和参考电压电路51供应指定的电压（例如5V）。

如图3中所示，在从检测到外部电源AC1断电的时间点t6开始的恒定时间T2期间，导频信号变为零电压。控制导频电路131和ECU2能够相应地检测到“状态5”。在“状态5”中，控制导频电路131和ECU2不对充电进行控制。因此能够防止控制导频电路131和ECU2故障。

Claims

1.一种信号产生电路，其被配置成产生导频信号，所述导频信号用于装配有电池装置的车辆和充电电缆之间的通信，

其中所述信号产生电路包括：

包括运算放大器的电路，所述运算放大器配置成输出所述导频信号；

第一输入单元，其被配置成为所述运算放大器的非反相输入端子供应第一信号或与所述第一信号不同的第二信号；

第二输入单元，其被配置成为所述运算放大器的反相输入端子供应第一电压或与所述第一电压不同的第二电压；以及

控制单元，其被配置成控制所述第一输入单元和所述第二输入单元的每个输出，其中

所述第一信号和所述第一电压的每个都是零电压，并且

所述包括运算放大器的电路被配置成，使得如果向所述运算放大器的所述非反相输入端子供应所述第一信号并向所述运算放大器的所述反相输入端子供应所述第一电压，则所述运算放大器输出零电压。

2.根据权利要求1所述的信号产生电路，还包括电源检测电路，所述电源检测电路被配置成检测所述充电电缆是否连接到外部电源，

其中所述控制单元被配置成控制所述第一输入单元和所述第二输入单元的每个输出，使得在从所述电源检测电路检测到所述充电电缆连接到所述外部电源的时间点开始的第一时间的一部分期间，所述导频信号变为零电压。

3.根据权利要求2所述的信号产生电路，还包括：

第一电源，其被配置成产生用于激活所述运算放大器的正负电压；以及

第二电源，其被配置成产生用于激活所述控制单元的电压，其中

所述第一时间超过由所述第一电源供应的电压的上升时间，并且

由所述第二电源供应的电压的上升时间短于由所述第一电源供应的电压的上升时间。

4.根据权利要求1所述的信号产生电路，还包括电源检测电路，所述电源检测电路被配置成检测所述充电电缆是否连接到外部电源，

其中所述控制单元被配置成控制所述第一输入单元和所述第二输入单元的每个输出，以使得在从所述电源检测电路检测到外部电源的断电的时间点开始的第二时间期间，所述导频信号变为零电压。

5.根据权利要求4所述的信号产生电路，还包括：

所述第二时间超过由所述第一电源供应的电压的下降时间，并且

所述第二电源被配置成在从所述充电电缆与所述外部电源断开的时间点开始的超过所述第二时间期间向所述控制单元和所述第二输入单元供应指定的电压。

6.根据权利要求1所述的信号产生电路，其中所述包括运算放大器的电路还包括：

连接在所述第一输入单元和所述运算放大器的所述非反相输入端子之间的电阻器；以及

连接在所述运算放大器的所述非反相输入端子和输出端子之间的电阻器。

7.根据权利要求1所述的信号产生电路，其中所述第二输入单元包括：

分压器，其包括彼此串联连接的第一电阻器和第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器的结点连接到所述运算放大器的所述反相输入端子；以及

切换装置，被配置成根据来自所述控制单元的切换信号而被导通和关断，其中

所述第二电阻器的第一端连接到所述第一电阻器，而所述第二电阻器的第二端连接到地，并且

所述切换装置与所述第二电阻器并联连接。