CN104950204A - 国标充电枪信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种国标充电枪信号检测装置，包括电源单元、比较器识别单元、继电器单元、D触发器单元；比较器识别单元对国标充电枪的输入端电阻信号进行辨别并将辨别的交流或直流充电枪的输入端电阻信号输出给继电器单元和D触发器单元；继电器单元将输入的交流或直流充电枪输入端电阻信号复制后输出；D触发器单元根据输入的交流或直流充电枪的输入端电阻信号，进行逻辑“与”处理后输出唤醒信号给被充电车辆电控系统，并在接收到该车辆电控系统的复位信号时取消唤醒信号。本发明优点在于利用继电器单元对国标充电枪输入端电阻进行复制后输出，避免了本检测装置和其他检测装置同时使用时对国标充电枪的输入端电阻信号引起相互干扰问题。

Description

国标充电枪信号检测装置

技术领域

 本发明涉及充电信号检测装置，尤其是涉及国标充电枪信号检测装置。

背景技术

电动汽车采用国标GB_T 20234.2-2011、GB_T 20234.3-2011进行交流和直流充电时，需要依据上述国标对充电枪的插入状态及线缆容量进行检测，同时为保证车辆与外界电源隔离，充电枪插入时需要对车辆进行唤醒以进行充电操作。目前，国标充电枪的检测装置多是采用单片机加辅助电路来实现，这样就需要对单片机编写程序、调试程序，相比纯硬件实现的检测装置具有可靠性低、成本高、电路复杂等特点，同时由于检测装置的实时性、微安级的低功耗要求，采取上述单片机方式进行检测，其辅助电路的设计难度很大。

发明内容

本发明目的在于提供一种国标充电枪信号检测装置。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的国标充电枪信号检测装置，包括电源单元，还包括比较器识别单元、继电器单元、D触发器单元；所述比较器识别单元用于对国标充电枪的输入端电阻信号进行辨别，并将辨别的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号分别输出给所述继电器单元和D触发器单元；所述继电器单元将输入的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号复制后输出；所述D触发器单元根据输入的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号，进行逻辑“与”处理后输出唤醒信号给被充电车辆电控系统，并在接收到该车辆电控系统的复位信号时取消唤醒信号。

本发明优点在于采用所述比较器识别单元对国标充电枪的输入端电阻信号CC或CC2进行辨别，并根据辨别信号输出对应的信号，然后对输出信号进行逻辑“与”处理后经D触发器单元输出具有保持功能的唤醒信号，唤醒被充电车辆电控系统，使其执行相应的充电功能。利用继电器单元对国标充电枪输入端电阻进行复制后输出，避免了本检测装置和其他检测装置同时使用时对国标充电枪的输入端电阻信号引起相互干扰问题。

附图说明

图1是本发明的电路原理结构框图。

图2是本发明所述比较器识别单元的电路原理图。

图3是本发明所述继电器单元的电路原理图。

图4是本发明所述D触发器单元的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的国标充电枪信号检测装置，包括电源单元，还包括比较器识别单元、继电器单元、D触发器单元；所述比较器识别单元用于对国标充电枪的输入端电阻信号进行辨别，并将辨别的交流充电枪的输入端电阻信号CC或直流充电枪的输入端电阻信号CC2分别输出给所述继电器单元和D触发器单元；所述继电器单元将输入的交流充电枪的输入端电阻信号CC或直流充电枪的输入端电阻信号CC2复制后输出；所述D触发器单元根据输入的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号，进行逻辑“与”处理后输出唤醒信号给被充电车辆电控系统，并在接收到该车辆电控系统的复位信号时取消唤醒信号。

本发明工作原理简述如下：

如图2所示，比较器识别单元工作原理为：

交流充电枪的输入端电阻信号CC输入时，与电阻R11串联分压，经电容C20滤波后输入给电阻R13，电阻R13输出经电容C23、C24滤波后输入到运算放大器U1A、U1C的反相输入端，二极管D4与电阻R13并联，产生电容C23、C24上电压的快充、慢放作用，对交流充电枪拔出过程中产生的抖动信号进行滤除。电阻R7、R8串联对VCC电压分压，形成容量为16A/32A的交流充电枪输入端电阻信号CC的比较值，经电容C4滤波输入给运算放大器U1A的同相输入端。同理，电阻R19、R20串联对VCC电压分压，形成32A交流充电枪的输入端电阻信号CC的比较值，经电容C5滤波输入给运算放大器U1C的同相输入端。交流充电枪的输入端电阻信号CC是16A信号时，运算放大器U1A输出高电平，运算放大器U1C输出低电平；交流充电枪的输入端电阻信号CC是32A时，运算放大器U1A输出高电平，运算放大器U1C输出高电平；无交流充电枪的输入端电阻信号CC时，运算放大器U1A输出低电平，运算放大器U1C输出低电平；运算放大器U1A输出端经电阻R12输入到运算放大器U1B的同相输入端，运算放大器U1C的输出端经电阻R15输入到运算放大器U1B的同相输入端。

直流充电枪的输入端电阻信号CC2输入时，与电阻R31串联分压，经电容C21滤波后输入给电阻R33，电阻R33输出经电容C25、C26滤波后输入到运算放大器U1D的反相输入端，二极管D6与电阻R33并联，产生电容C25、C26上电压的快充、慢放作用，对直流充电枪拔出过程中产生的抖动信号进行滤除。电阻R23、R24串联对VCC电压分压，形成直流充电枪的输入端电阻信号CC2的比较值，经电容C7滤波输入给运算放大器U1D的同相输入端。直流充电枪的输入端电阻信号CC2输入时，运算放大器U1D输出高电平；无直流充电枪的输入端电阻信号CC2输入时，运算放大器U1D输出低电平；运算放大器U1D输出端经电阻R18输入到运算放大器U1B的同相输入端。

电阻R22、R26串联对VCC电压分压，形成直流充电枪插入端电阻信号CC2和交流充电枪的输入端电阻信号CC的比较值，经电容C6滤波输入给运算放大器U1B的反相输入端。运算放大器U1A、U1C、U1D任意一个输出高电平时，运算放大器U1B输出高电平，运算放大器U1A、U1C、U1D全部输出低电平时，运算放大器U1B输出低电平。

电容C3的作用是对运算放大器U1供电电源VCC进行滤波。

如图4所示，D触发器单元工作原理为：

运算放大器U1B输出信号经电阻R17、R39分压后输入到D触发器U2的3脚；D触发器U2的2、4脚经电阻R36、R37上拉到5V，D触发器U2的1脚经电阻R40上拉到5V，经电容C13进行滤波，复位信号经电阻R37连接到D触发器U2的1脚。运算放大器U1B输出信号由低变高时，D触发器U2的5脚输出高电平；复位信号为低电平时，D触发器U2的5脚输出由高电平变为低电平。

运算放大器U1B输出经电阻R44输入到MOS管Q5的门极，电阻R45为MOS管Q5的门极下拉电阻。运算放大器U1B输出高电平时MOS管Q5的漏极、源极导通，运算放大器U1B输出低电平时MOS管Q5的漏极、源极截止。同理，D触发器U2的5脚输出高电平时MOS管Q6的漏极、源极导通，D触发器U2的5脚输出低电平时MOS管Q6的漏极、源极截止；MOS管Q5、Q6、电阻R43串联连接到VCC与地之间。MOS管Q5、Q6同时导通时，电阻R43上唤醒信号输出高电平，MOS管Q5、Q6任意一个截止时，电阻R43上的唤醒信号输出低电平。

如图3所示，继电器单元工作原理为：

运算放大器U1A输出端通过电阻R2连接到三极管Q1基极，电阻R1对三极管Q1基极下拉到射极，三极管Q1集电极连接继电器REL1的线圈，继电器REL1线圈另一端接电源VCC, 运算放大器U1A输出端输出高电平时，继电器REL1线圈通电，继电器REL1常开触点闭合，常闭触点断开，运算放大器U1A输出端输出低电平时，继电器REL1线圈不通电，继电器REL1常开触点断开，常闭触点闭合。

同理，运算放大器U1C输出端通过电阻R16连接到三极管Q3基极，电阻R14对三极管Q3基极下拉到射极，三极管Q3集电极连接继电器REL2线圈，继电器REL2线圈另一端接电源VCC；运算放大器U1C输出端输出高电平时，继电器REL2线圈通电，继电器REL2常开触点闭合，常闭触点断开，运算放大器U1C输出端输出低电平时，继电器REL2线圈不通电，继电器REL2常开触点断开，常闭触点闭合。

同理，运算放大器U1D输出端通过电阻R29连接到三极管Q4基极，电阻R30对三极管Q4基极下拉到射极，三极管Q4集电极连接继电器REL3线圈，继电器REL3线圈另一端接电源VCC；运算放大器U1D输出端输出高电平时，继电器REL3线圈通电，继电器REL3常开触点闭合，常闭触点断开，运算放大器U1D输出端输出低电平时，继电器REL3线圈不通电，继电器REL3常开触点断开，常闭触点闭合。

32A交流充电枪输的输入端电阻信号CC输入时，继电器REL1、REL2常开触点闭合，交流充电枪的输入端电阻信号CC复制输出电阻R5的阻值；16A交流充电枪输的输入端电阻信号输入时，继电器REL1常开触点闭合， REL2常开触点断开，交流充电枪的输入端电阻信号CC复制输出电阻R5、R21、R25串联的阻值之和。

同理，直流充电枪的输入端电阻信号CC2输入时，继电器REL3常开触点闭合，直流充电枪的输入端电阻信号CC2复制输出电阻R35的阻值。

Claims (1)

1.一种国标充电枪信号检测装置，包括电源单元，其特征在于：还包括比较器识别单元、继电器单元、D触发器单元；所述比较器识别单元用于对国标充电枪的输入端电阻信号进行辨别，并将辨别的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号分别输出给所述继电器单元和D触发器单元；所述继电器单元将输入的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号复制后输出；所述D触发器单元根据输入的交流充电枪或直流充电枪的输入端电阻信号，进行逻辑“与”处理后输出唤醒信号给被充电车辆电控系统，并在接收到该车辆电控系统的复位信号时取消唤醒信号。