CN112706653B - 一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路 - Google Patents

一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路

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Abstract

本发明公开了一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，包括第一电源模块；第一电源模块的输入端连接常电12V，输出端连接唤醒输出模块的第一输入端；唤醒输入模块，其第二输入端连接交流充电接口CC信号端，其输出端WKP连接唤醒输出模块的第二输入端；唤醒输出模块，其第三输入端连接BMS主控芯片的输出端OFF，输出端EN连接第二电源模块的输入端；采样模块，其第一输入端连接第二电源模块的输出端，第二输入端连接现有交流充电接口插座的CC信号端，其输出端VTCC连接BMS主控芯片的第二输入端；BMS主控芯片的第一输入端与第二电源模块的输出端连接。本发明可同时实现接口连接状态的检测功能和BMS的唤醒功能。

Description

一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System，以下简称BMS)是电池保护装置，也是电池与负载终端的桥梁，根据在线监测的电池实际使用状态为电池提供过充、过放、过温等保护功能，确保电池被安全使用。电池管理系统BMS在电动汽车、通信基站、机器人等诸多领域，被广泛应用。
以电动汽车为例，根据新国标GB/T18487.1-2015(电动汽车传导充电系统第1部分通用要求)的要求，当采用交流充电方式给车载动力电池系统充电时，车载监控装置或BMS需要通过交流充电接口中的充电连接确认端CC来判断接口是否完全连接，只有处于完全连接状态时才能允许充电，以避免接口未完全连接就出现启动充电的情况，确保人身的安全。
现有技术方案中，有的方案虽然能够检测充电连接确认端CC的信号状态，并能够判断接口是否完全连接，但是却不能通过充电连接确认端CC来唤醒BMS，只能通过其他端口来唤醒BMS；而有的方案虽然具备唤醒功能，但是在充电结束且充电枪未拔出的情况下，却不能使BMS进入休眠，使BMS一直在消耗车载蓄电瓶或动力电池系统的电量，从而影响车辆的正常使用。
因此，迫切需要开发出一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，既能检测接口是否完全连接，又能唤醒BMS且不影响BMS休眠。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路。
为此，本发明提供了一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其包括第一电源模块、唤醒输入模块、唤醒输出模块、采样模块、BMS主控芯片和第二电源模块；
其中，第一电源模块，其输入端连接常电12V；
第一电源模块，其输出端连接所述唤醒输出模块的第一输入端，用于为所述唤醒输出模块提供常电5V；
唤醒输入模块，其第一输入端连接常电12V；
唤醒输入模块，其第二输入端连接现有的交流充电接口插座的CC信号端，用于从该CC信号端接收充电连接确认CC信号；
唤醒输入模块，其输出端WKP连接所述唤醒输出模块的第二输入端，用于根据交流充电接口插座的CC信号端的状态，输出相应电平状态的唤醒信号WKP给所述唤醒输出模块；
唤醒输出模块，其第一输入端连接第一电源模块的输出端，用于接收第一电源模块输出的常电5V；
唤醒输出模块，其第二输入端连接唤醒输入模块的输出端WKP，用于接收所述唤醒输入模块发来的唤醒信号WKP；
唤醒输出模块，其第三输入端连接BMS主控芯片的输出端OFF，用于接收所述BMS主控芯片发来的休眠控制信号OFF，并根据该信号的状态，对应在其输出端EN输出使能信号EN给第二电源模块，控制第二电源模块的通断；
唤醒输出模块，其输出端EN连接第二电源模块的输入端，用于根据所述唤醒输入模块发来的唤醒信号WKP的电平状态，对应输出相应电平状态的使能信号EN给第二电源模块，控制第二电源模块是否向BMS主控芯片输出DC5V，即控制第二电源模块的通断；
采样模块，其第一输入端连接第二电源模块的输出端，用于接收DC5V；
采样模块，其第二输入端连接交流充电接口插座的CC信号端，用于接收交流充电接口插座的CC信号端所输出的充电连接确认CC信号；
采样模块，其输出端VTCC连接BMS主控芯片的第二输入端，用于输出对CC信号的采样信号VTCC；
BMS主控芯片，其第一输入端与第二电源模块的输出端连接，用于接收所述第二电源模块输出的DC5V；
第二电源模块，用于根据唤醒输出模块的控制，确定是否向BMS主控芯片输出DC5V，并在输出DC5V时，唤醒BMS主控芯片；
BMS主控芯片，其第二输入端与采样模块的输出端VTCC连接，用于接收所述采样模块输出端VTCC输出的采样信号VTCC；
BMS主控芯片，用于根据采样信号VTCC的高电位的电压值，判断交流充电接口插座的CC信号端的连接状态；
BMS主控芯片，其输出端OFF与唤醒输出模块的第三输入端连接，用于输出休眠控制信号OFF给唤醒输出模块。
优选地，根据充电枪的不同连接情况，采样信号VTCC的电压值情况如下：
一、当交流充电接口插座未插入充电枪时，采样模块输出端VTCC输出的采样信号VTCC为低电平；
二、当交流充电接口插座插入充电枪时，采样模块输出端VTCC输出的采样信号VTCC由低电平变为高电平；
三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块输出端VTCC输出的采样信号VTCC由高电平变为低电平；
四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块输出端VTCC输出的采样信号VTCC保持低电平不变。
优选地，唤醒输入模块包括：电阻R1～R7、二极管D1～D2和开关管Q1～Q2，其中：
电阻R1的第1管脚，作为唤醒输入模块的第二输入端，连接常电12V；
电阻R1的第1管脚，还连接电阻R4的第1管脚；
电阻R1的第2管脚，连接二极管D1的阳极；
二极管D1的阴极，作为唤醒输入模块的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端；
交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端，还分别与二极管D2的阴极、电阻R3的第1管脚和开关管Q1的栅极G相连接；
二极管D2的阳极，连接电阻R2的第1管脚；
电阻R2的第2管脚，连接V1端；
V1端，分别连接电阻R5的第2管脚、电阻R6的第1管脚和开关管Q2的基极B；
电阻R5的第1管脚，分别连接电阻R4的第2管脚和开关管Q2的发射极E；
电阻R6的第2管脚，分别连接电阻R3的第2管脚和开关管Q1的源极S；
开关管Q1的漏极D，连接接地端GND；
开关管Q2的集电极C，连接电阻R7的第1管脚；
电阻R7的第2管脚，连接接地端GND；
开关管Q2的集电极C，作为唤醒输入模块的输出端WKP。
优选地，唤醒输出模块包括：电阻R8～R21、二极管D3～D4、电容C1～C3、开关管Q3～Q5和T触发器U1，其中：
电阻R21的第1管脚，作为唤醒输出模块的第一输入端，连接第一电源模块的输出端，用于接收常电5V；
电阻R21的第2管脚，连接开关管Q5的发射极E；
开关管Q5的集电极C，连接电阻R15的第1管脚；
开关管Q5的基极B，连接开关管Q4的集电极C；
开关管Q4的基极B，分别连接电阻R19的第1管脚和电阻R20的第2管脚；
开关管Q4的发射极E，分别连接电阻R19的第2管脚和接地端GND；
电阻R20的第1管脚，作为唤醒输出模块的第二输入端，连接唤醒输入模块的输出端WKP；
电阻R20的第1管脚，还连接电阻R8的第1管脚；
电阻R15的第2管脚，连接T触发器U1的电源输入端VCC；
T触发器U1的输入端T，连接TIN端；
TIN端，分别连接电阻R8的第2管脚、电容C1的第1管脚、电阻R9的第2管脚和电阻R12的第2管脚；
T触发器U1的时钟信号输入端CP，分别连接二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和电阻R11的第1管脚；
T触发器U1的输出端Q，连接电阻R16的第1管脚；
电阻R16的第2管脚，作为唤醒输出模块的输出端，连接使能端EN；
使能端EN，连接第二电源模块的输入端；
使能端EN，还连接电阻R17的第1管脚；
电阻R17的第2管脚，连接接地端GND；
二极管D3的阳极，连接电阻R18的第1管脚；
电阻R18的第2管脚，连接BMS主控芯片的输出端OFF；
电容C1的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R11的第2管脚，连接接地端GND；
二极管D4的阳极，连接V2端；
V2端，分别连接开关管Q3的集电极C和电阻R10的第1管脚；
电阻R10的第2管脚，分别连接电容C2的第1管脚和电阻R9的第1管脚；
电容C2的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R9的第2管脚，连接TIN端；
开关管Q3的基极B，分别连接电阻R13的第1管脚和电阻R14的第1管脚；
开关管Q3的发射极E，连接接地端GND；
电阻R14的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R13的第2管脚，分别连接电容C3的第1管脚和电阻R12的第1管脚；
电阻R12的第2管脚，连接TIN端；
电容C3的第2管脚接地。
优选地，所述T触发器U1为正向边沿触发的触发器。
优选地，采样模块包括：电阻R30～R33和二极管D20，其中：
电阻R30的第2管脚，作为采样模块的第一输入端，连接所述5V电源模块的输出端，用于接收DC5V；
电阻R30的第1管脚，连接V3端；
V3端，分别连接电阻R31的第1管脚和电阻R33的第2管脚；
电阻R31的第2管脚，作为采样模块的输出端VTCC；
电阻R31的第2管脚，连接电阻R32的第1管脚；
电阻R32的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R33的第1管脚，连接二极管D20的阳极；
二极管D20的阴极，作为采样模块的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其设计科学，既能检测接口是否完全连接，又能唤醒BMS且不影响BMS休眠。同时实现了接口连接状态的检测功能和BMS的唤醒功能，具有重大的生产实践意义。
对于本发明的技术方案，硬件电路设计科学，电子元器件为普遍应用型号，易于选型且元器件价格低廉；
另外由于本发明的技术方案的硬件电路功耗较低，故可以采用表贴型小功率电子元器件，因此电路板占用空间小，极大降低了材料成本。因此，本发明的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路的示意框图；
图2为本发明提供的一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路中，唤醒输入模块的原理图；
图3为本发明提供的一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路中，唤醒输出模块的原理图；
图4为本发明提供的一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路中，采样模块的原理图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参见图1至图4，本发明提供了一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，包括第一电源模块(具体为5V常电电源模块)100、唤醒输入模块200、唤醒输出模块300、采样模块400、BMS主控芯片500和第二电源模块(具体为5V电源模块)600；
其中，第一电源模块100，其输入端连接常电12V；
第一电源模块100，其输出端连接所述唤醒输出模块300的第一输入端，用于为所述唤醒输出模块300提供常电5V；
需要说明的是，第一电源模块100的输入端连接位于外部的常电12V的电源。其中，常电12V，一般为车载12V蓄电池或车载12V DC-DC；常电5V为持续的5V直流输出，不会因BMS休眠而停止5V输出。
唤醒输入模块200，其第一输入端连接常电12V；
唤醒输入模块200，其第二输入端连接现有的交流充电接口插座的CC信号端，用于从该CC信号端接收充电连接确认CC信号；
唤醒输入模块200，其输出端WKP连接所述唤醒输出模块300的第二输入端，用于根据交流充电接口插座的CC信号端的状态，输出相应电平状态的唤醒信号WKP给所述唤醒输出模块300；
需要说明的是，交流充电接口及其插座是符合新国标GB/T20234.2-2015(电动汽车传导充电用连接装置第2部分交流充电接口)的要求；根据新国标GB/T18487.1-2015(电动汽车传导充电系统第1部分通用要求)的规定，交流充电接口的连接方式应符合充电模式3连接方式B和充电模式3连接方式C及其控制原理，交流充电接口CC信号端的状态应符合对其连接状态及其电阻值的规定，本发明将其连接状态分为两种：
1)有效电阻态，说明已插入充电枪；
2)高阻态，说明未插入充电枪。
唤醒输出模块300，其第一输入端连接第一电源模块100的输出端，用于接收第一电源模块100输出的常电5V；
唤醒输出模块300，其第二输入端连接唤醒输入模块200的输出端WKP，用于接收所述唤醒输入模块200发来的唤醒信号WKP；
唤醒输出模块300，其第三输入端连接BMS主控芯片500的输出端OFF，用于接收所述BMS主控芯片500发来的休眠控制信号OFF，并根据该信号的状态，对应在其输出端EN输出使能信号EN给第二电源模块600，控制第二电源模块600的通断；
唤醒输出模块300，其输出端EN连接第二电源模块600的输入端，用于根据所述唤醒输入模块200发来的唤醒信号WKP的电平状态，对应输出相应电平状态的使能信号EN给第二电源模块600，控制第二电源模块600是否向BMS主控芯片500输出DC5V(直流5V)，即控制第二电源模块600的通断；
需要说明的是，DC5V不是持续的5V直流输出，会因BMS休眠而停止5V输出。
采样模块400，其第一输入端连接第二电源模块600的输出端，用于接收DC5V；
采样模块400，其第二输入端连接交流充电接口插座的CC信号端，用于接收交流充电接口插座的CC信号端所输出的充电连接确认CC信号；
采样模块400，其输出端VTCC连接BMS主控芯片500的第二输入端，用于输出对CC信号的采样信号VTCC；
BMS主控芯片500，其第一输入端与第二电源模块600的输出端连接，用于接收所述第二电源模块600输出的DC5V；
第二电源模块600，用于根据唤醒输出模块300的控制，确定是否向BMS主控芯片500输出DC5V，并在输出DC5V时，唤醒BMS主控芯片500；
BMS主控芯片500，其第二输入端与采样模块400的输出端VTCC连接，用于接收所述采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC；
BMS主控芯片500，用于根据采样信号VTCC的高电位的电压值，判断交流充电接口插座的CC信号端的连接状态(断开还是连接)；其中，根据充电枪的不同连接情况，采样信号VTCC的电压值情况如下：
一、当交流充电接口插座未插入充电枪时，采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC为低电平；
二、当交流充电接口插座插入充电枪时，采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC由低电平变为高电平；
三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC由高电平变为低电平；
四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC保持低电平不变。
BMS主控芯片500，其输出端OFF与唤醒输出模块300的第三输入端连接，用于输出休眠控制信号OFF给唤醒输出模块300。
对于本发明，需要说明的是，第一电源模块(具体为5V常电电源模块)100和第二电源模块(具体为5V电源模块)600为现有BMS技术方案中普遍应用的电源电路，技术人员可轻松获得并无需任何创新即可应用，该电源电路的技术方案不属于本发明的技术方案，故在此不作具体解释。
具体实现上，需要说明的是，第一电源模块(具体为5V常电电源模块)100和第二电源模块(具体为5V电源模块)600可以使用目前普遍应用的低功耗、降压型直流电源电路或集成电源模块，如线性LDO、开关电源等，直流电源电路或集成电源模块应带电源输出使能功能，以便控制电源输出的通断。
需要说明的是，BMS主控芯片500已存储的充电策略不属于本发明的技术方案，本发明只是利用其根据充电策略所输出的休眠控制信号OFF。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。具体如下：
一、当现有交流充电接口的插座中未插入充电枪时，交流充电枪插座的交流充电接口CC信号端为高阻态，所述唤醒输入模块200输出端WKP输出的唤醒信号WKP为低电平，使所述唤醒输出模块300输出端EN输出的使能信号EN也为低电平，从而使所述第二电源模块600没有DC5V输出，因此所述BMS主控芯片500不能被唤醒，其输出端OFF输出的休眠控制信号OFF为低电平。
由于所述5V电源模块600没有输出DC5V，所以所述采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC为低电平。
二、当现有交流充电接口的插座中插入充电枪时，交流充电枪插座的交流充电接口CC信号端为有效电阻态，所述唤醒输入模块200输出端WKP输出的唤醒信号WKP由低电平变为高电平，使所述唤醒输出模块300输出端EN输出的使能信号EN，也由低电平变为高电平，从而使所述第二电源模块600输出DC5V，唤醒所述BMS主控芯片500；在充电结束之前，使所述BMS主控芯片500输出端OFF输出的休眠控制信号OFF，始终保持低电平状态。
由于接通DC5V且交流充电接口CC信号端变为有效电阻态，因此所述采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC，也由低电平变为高电平，其高电平的电压幅值跟随有效电阻的阻值变化。
三、当充电结束且未从现有交流充电接口的插座中拔出充电枪时，交流充电接口CC信号端保持有效电阻态，所述唤醒输入模块200输出端WKP输出的唤醒信号WKP保持高电平不变；
根据充电策略，当充电结束时，所述BMS主控芯片500输出端OFF输出的休眠控制信号OFF由低电平变为正向脉冲信号，使所述唤醒输出模块300输出端EN输出的使能信号EN由高电平变为低电平，则所述第二电源模块600停止输出DC5V，因此所述BMS主控芯片500由于断电而进入休眠状态，其输出端OFF输出的休眠控制信号OFF也变为低电平，从而使所述唤醒输出模块300输出端EN保持低电平状态，进而锁定所述BMS主控芯片保持休眠状态。
此时，由于所述第二电源模块600没有输出DC5V，因此所述采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC由高电平变为低电平。
四、当从现有交流充电接口的插座中拔出充电枪时，交流充电接口CC信号端变为高阻态，所述唤醒输入模块200输出端WKP输出的唤醒信号WKP由高电平变为低电平，所述唤醒输出模块300输出端EN输出的使能信号EN仍然保持低电平，使所述第二电源模块600没有DC5V输出，锁定所述BMS主控芯片500为休眠状态。
由于所述第二电源模块600没有输出DC5V，所以所述采样模块400输出端VTCC输出的采样信号VTCC保持低电平不变。
在本发明中，具体实现上，参见图2所示，唤醒输入模块200包括：电阻R1～R7、二极管D1～D2和开关管Q1～Q2，其中：
电阻R1的第1管脚，作为唤醒输入模块200的第二输入端，连接常电12V；
电阻R1的第1管脚，还连接电阻R4的第1管脚；
电阻R1的第2管脚，连接二极管D1的阳极；
二极管D1的阴极，作为唤醒输入模块200的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端；
交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端，还分别与二极管D2的阴极、电阻R3的第1管脚和开关管Q1的栅极G相连接；
二极管D2的阳极，连接电阻R2的第1管脚；
电阻R2的第2管脚，连接V1端(一个接线端口)；
V1端，分别连接电阻R5的第2管脚、电阻R6的第1管脚和开关管Q2的基极B；
电阻R5的第1管脚，分别连接电阻R4的第2管脚和开关管Q2的发射极E；
电阻R6的第2管脚，分别连接电阻R3的第2管脚和开关管Q1的源极S；
开关管Q1的漏极D，连接接地端GND；
开关管Q2的集电极C，连接电阻R7的第1管脚；
电阻R7的第2管脚，连接接地端GND；
开关管Q2的集电极C，作为唤醒输入模块200的输出端WKP。
在本发明中，具体实现上，唤醒输入模块200的工作原理如下：
一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端为高阻态，所述开关管Q2截止，所述CC信号端和所述V1端等电位，所述电阻R3使所述开关管Q1的栅源极等电位，而使所述开关管Q1截止，所述唤醒输入模块200输出端WKP被所述电阻R7接地而为低电平；低电平的WKP信号不能唤醒所述BMS主控芯片500。
二、当交流充电接口插座中插入充电枪时，交流充电接口CC信号端为有效电阻态RCC，在所述电阻RCC和所述电阻R1的分压作用下，使交流充电接口CC信号端变为低电位，从而使所述二极管D2、所述开关管Q1和所述开关管Q2由截止变为导通，此时，V1端电压大于CC信号端电压，且这两端的电压差需大于所述开关管Q2的导通开启电压；常电12V通过所述电阻R4、所述开关管Q2和所述电阻R7分压后，使唤醒信号端WKP由低电平变为高电平；只有当WKP信号状态为高电平时，才能唤醒所述BMS主控芯片500。
所述开关管Q1导通后，由于所述电阻R4、所述开关管Q2和所述电阻R6的分压作用，而使V1端电压减小且小于CC信号端电压，因此所述二极管D2截止。
三、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端由有效电阻态RCC变为高阻态，所述开关管Q1和Q2由导通变为截止，使唤醒信号端WKP由高电平变为低电平。
在本发明中，具体实现上，参见图3所示，唤醒输出模块300包括：电阻R8～R21、二极管D3～D4、电容C1～C3、开关管Q3～Q5和T触发器U1，其中：
电阻R21的第1管脚，作为唤醒输出模块300的第一输入端，连接第一电源模块100的输出端，用于接收常电5V；
电阻R21的第2管脚，连接开关管Q5的发射极E；
开关管Q5的集电极C，连接电阻R15的第1管脚；
开关管Q5的基极B，连接开关管Q4的集电极C；
开关管Q4的基极B，分别连接电阻R19的第1管脚和电阻R20的第2管脚；
开关管Q4的发射极E，分别连接电阻R19的第2管脚和接地端GND；
电阻R20的第1管脚，作为唤醒输出模块300的第二输入端，连接唤醒输入模块200的输出端WKP；
电阻R20的第1管脚，还连接电阻R8的第1管脚；
电阻R15的第2管脚，连接T触发器U1的电源输入端VCC；
T触发器U1的输入端T，连接TIN端(一个接线端口)；
TIN端，分别连接电阻R8的第2管脚、电容C1的第1管脚、电阻R9的第2管脚和电阻R12的第2管脚；
T触发器U1的时钟信号输入端CP，分别连接二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和电阻R11的第1管脚；
T触发器U1的输出端Q，连接电阻R16的第1管脚；
电阻R16的第2管脚，作为唤醒输出模块300的输出端，连接使能端EN；
使能端EN，连接第二电源模块600的输入端；
使能端EN，还连接电阻R17的第1管脚；
电阻R17的第2管脚，连接接地端GND；
二极管D3的阳极，连接电阻R18的第1管脚；
电阻R18的第2管脚，连接BMS主控芯片500的输出端OFF；
电容C1的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R11的第2管脚，连接接地端GND；
二极管D4的阳极，连接V2端；
V2端，分别连接开关管Q3的集电极C和电阻R10的第1管脚；
电阻R10的第2管脚，分别连接电容C2的第1管脚和电阻R9的第1管脚；
电容C2的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R9的第2管脚，连接TIN端；
开关管Q3的基极B，分别连接电阻R13的第1管脚和电阻R14的第1管脚；
开关管Q3的发射极E，连接接地端GND；
电阻R14的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R13的第2管脚，分别连接电容C3的第1管脚和电阻R12的第1管脚；
电阻R12的第2管脚，连接TIN端；
电容C3的第2管脚接地。
需要说明的是，所述T触发器U1为正向边沿触发的触发器。
在本发明中，具体实现上，唤醒输出模块300的工作原理如下：
一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端为高阻态，所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP为低电平，使开关管Q4和Q5截止，使所述T触发器U1不接通常电5V，则其输出端Q和所述唤醒输出模块的使能端EN均为低电平，使所述第二电源模块600没有DC5V输出，不能唤醒所述BMS主控芯片500，因此所述BMS主控芯片500输出端OFF所输出的休眠控制信号OFF为低电平，从而使所述二极管D3截止；
低电平的唤醒信号WKP使TIN端也为低电平，所以所述开关管Q3和所述二极管D4均截止，从而使V2端也为低电平；
所述电阻R11将所述T触发器U1的时钟信号输入端CP拉低为低电平。
二、当交流充电接口插座中插入充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端由高阻态变为有效电阻态RCC，使所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP由低电平变为高电平，使开关管Q4和Q5由截止变为导通，使所述T触发器U1接通常电5V，所述T触发器U1的输出端Q被电阻R17拉低为低电平；
高电平的唤醒信号WKP经过电阻R8和电容C1的延时后，使TIN端由低电平变为高电平，首先使所述T触发器U1的输入端T由低电平变为高电平，然后经过电阻R9和电容C2的延时后，再将V2端由低电平变为高电平，使所述二极管D4由截止变为导通，为所述T触发器U1的时钟信号输入端CP输出一个正向边沿触发信号，使所述T触发器U1的输出端Q由低电平变为高电平，所述唤醒输出模块的使能端EN也由低电平变为高电平，从而使所述第二电源模块600输出DC5V，唤醒所述BMS主控芯片500；
所述BMS主控芯片500被唤醒后，其输出端OFF所输出的休眠控制信号OFF仍然保持低电平不变，使所述二极管D3继续保持截止；
TIN端的高电平信号经过电阻R12和电容C3的延时后，使所述开关管Q3由截止变为导通，使V2端由高电平又变为低电平且等于所述开关管Q3的饱和导通压降；此时，V2端的电压不足以使所述二极管D4导通，因此所述二极管D4由导通变为截止，使所述T触发器U1的时钟信号输入端CP由高电平变为低电平，该电平变化对所述T触发器U1输出端Q的信号状态没有影响，所述T触发器U1的输出端Q继续保持高电平不变，则所述唤醒输出模块的使能端EN也保持高电平不变，从而使所述BMS主控芯片500始终处于唤醒状态。
由于二极管D3和D4均截止，因此所述电阻R11将所述T触发器U1的时钟信号输入端CP拉低为低电平。
需要说明的是，电阻R9和电容C2的延迟时间，要大于电阻R8和电容C1的延迟时间。
需要说明是，电阻R12和电容C3的延时时间，要大于电阻R9和电容C2的延迟时间，且电阻R12和电容C3的延迟时间，应使所述T触发器U1能进行正常的状态翻转。
三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端保持有效电阻态RCC，所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP保持高电平不变，则所述T触发器U1的输入端T和输出端Q都保持高电平不变，所述BMS主控芯片500仍然处于唤醒状态；
根据充电策略，当充电结束时，所述BMS主控芯片500输出端OFF由低电平变为高电平，使二极管D3由截止变为导通后，为所述T触发器U1的时钟信号输入端CP输出一个正向边沿触发信号，则所述T触发器U1的输出端Q由高电平变为低电平，所述唤醒输出模块的使能端EN也由高电平变为低电平，使所述第二电源模块600不再输出DC5V，从而使所述BMS主控芯片500由唤醒状态进入休眠状态，其输出端OFF由高电平变为低电平，则二极管D3由导通变为截止；
同时，由于所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP为高电平，所以所述开关管Q3和二极管D4继续保持截止，则电阻R11继续使所述T触发器U1的时钟信号输入端CP保持低电平，因此所述T触发器U1的输出端Q保持低电平不变，所述唤醒输出模块的使能端EN也保持低电平不变，使所述第二电源模块600没有DC5V输出，锁定所述BMS主控芯片500为休眠状态。
四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端由有效电阻态RCC变为高阻态，所述唤醒输入模块200输出端WKP输出的唤醒信号WKP由高电平变为低电平，则开关管Q4和Q5由导通变为截止，使所述T触发器U1不再接通常电5V，其输出端Q被电阻R17拉低为低电平，使所述第二电源模块600不再输出DC5V，从而使所述BMS主控芯片500由唤醒状态进入休眠状态，其输出端OFF为低电平，使二极管D3保持截止状态；
低电平的唤醒信号WKP使开关管Q3由导通变为截止，此时二极管D4继续保持截止，电阻R11将所述T触发器U1的时钟信号输入端CP锁定为低电平。
在本发明中，具体实现上，参见图4所示，采样模块400包括：电阻R30～R33和二极管D20，其中：
电阻R30的第2管脚，作为采样模块400的第一输入端，连接所述5V电源模块600的输出端，用于接收DC5V；
电阻R30的第1管脚，连接V3端；
V3端，分别连接电阻R31的第1管脚和电阻R33的第2管脚；
电阻R31的第2管脚，作为采样模块400的输出端VTCC；
电阻R31的第2管脚，连接电阻R32的第1管脚；
电阻R32的第2管脚，连接接地端GND；
电阻R33的第1管脚，连接二极管D20的阳极；
二极管D20的阴极，作为采样模块400的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端。
在本发明中，具体实现上，采样模块400的工作原理如下：
一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端为高阻态，所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP为低电平，使所述第二电源模块600没有DC5V输出，因此所述采样模块400的输出端VTCC的采样信号VTCC被电阻R22拉低为0V。
二、当交流充电接口插座中插入充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端由高阻态变为有效电阻态RCC，使所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP由低电平变为高电平，则所述第二电源模块600输出DC5V；
交流充电接口CC信号端的有效电阻RCC与电阻R33串联后与电阻R31和电阻R32并联，由此使V3端电压小于DC5V，并经过电阻R31和电阻R32的分压后，使采样信号VTCC由0V变为高电位，该高电位的电压值，会因有效电阻RCC的电阻值的改变而变化。
需要说明的是，在充电策略中，所述BMS主控芯片500根据采样信号VTCC的高电位的电压值，既可以判断交流充电接口的连接状态(断开与连接)，还可以判断充电电缆容量，包括10A、16A、32A和64A，其判断依据必须符合充电新国标制定的判断标准。
三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端保持有效电阻态RCC，所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP保持高电平；
在此条件下，如果所述第二电源模块600有DC5V输出，那么采样信号VTCC为高电位；如果所述第二电源模块600没有DC5V输出，那么采样信号VTCC为0V。
四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端由有效电阻态RCC变为高阻态，所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号WKP由高电平变为低电平，
使所述第二电源模块600没有DC5V输出，电阻R32将采样信号VTCC拉低为0V。
在本发明中，具体实现上，需要说明的是，所述BMS主控芯片500可以应用目前普遍应用的品牌、系列和型号，如NXP的MC9S12系列、英飞凌的TC2系列的TC265等，所述BMS主控芯片500的型号不在本发明保护范围内。
基于以上技术方案可知，基于本发明的技术方案，交流充电CC信号可以唤醒BMS主控芯片，并且在BMS主控芯片唤醒后，可以实时监测CC端口的电阻值，判断充电电缆容量。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其设计科学，既能检测接口是否完全连接，又能唤醒BMS且不影响BMS休眠。同时实现了接口连接状态的检测功能和BMS的唤醒功能，具有重大的生产实践意义。
对于本发明的技术方案，硬件电路设计科学，电子元器件为普遍应用型号，易于选型且元器件价格低廉；
另外由于本发明的技术方案的硬件电路功耗较低，故可以采用表贴型小功率电子元器件，因此电路板占用空间小，极大降低了材料成本。因此，本发明的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其特征在于，包括第一电源模块(100)、唤醒输入模块(200)、唤醒输出模块(300)、采样模块(400)、BMS主控芯片(500)和第二电源模块(600)；其中，第一电源模块(100)，其输入端连接常电12V；第一电源模块(100)，其输出端连接所述唤醒输出模块(300)的第一输入端，用于为所述唤醒输出模块(300)提供常电5V；唤醒输入模块(200)，其第一输入端连接常电12V；唤醒输入模块(200)，其第二输入端连接现有的交流充电接口插座的CC信号端，用于从该CC信号端接收充电连接确认CC信号；唤醒输入模块(200)，其输出端WKP连接所述唤醒输出模块(300)的第二输入端，用于根据交流充电接口插座的CC信号端的状态，输出相应电平状态的唤醒信号WKP给所述唤醒输出模块(300)；唤醒输出模块(300)，其第一输入端连接第一电源模块(100)的输出端，用于接收第一电源模块(100)输出的常电5V；唤醒输出模块(300)，其第二输入端连接唤醒输入模块(200)的输出端WKP，用于接收所述唤醒输入模块(200)发来的唤醒信号WKP；唤醒输出模块(300)，其第三输入端连接BMS主控芯片(500)的输出端OFF，用于接收所述BMS主控芯片(500)发来的休眠控制信号OFF，并根据该信号的状态，对应在其输出端EN输出使能信号EN给第二电源模块(600)，控制第二电源模块(600)的通断；唤醒输出模块(300)，其输出端EN连接第二电源模块(600)的输入端，用于根据所述唤醒输入模块(200)发来的唤醒信号WKP的电平状态，对应输出相应电平状态的使能信号EN给第二电源模块(600)，控制第二电源模块(600)是否向BMS主控芯片(500)输出DC5V，即控制第二电源模块(600)的通断；采样模块(400)，其第一输入端连接第二电源模块(600)的输出端，用于接收DC5V；采样模块(400)，其第二输入端连接交流充电接口插座的CC信号端，用于接收交流充电接口插座的CC信号端所输出的充电连接确认CC信号；采样模块(400)，其输出端VTCC连接BMS主控芯片(500)的第二输入端，用于输出对CC信号的采样信号VTCC；BMS主控芯片(500)，其第一输入端与第二电源模块(600)的输出端连接，用于接收所述第二电源模块(600)输出的DC5V；第二电源模块(600)，用于根据唤醒输出模块(300)的控制，确定是否向BMS主控芯片(500)输出DC5V，并在输出DC5V时，唤醒BMS主控芯片(500)；BMS主控芯片(500)，其第二输入端与采样模块(400)的输出端VTCC连接，用于接收所述采样模块(400)输出端VTCC输出的采样信号VTCC；BMS主控芯片(500)，用于根据采样信号VTCC的高电位的电压值，判断交流充电接口插座的CC信号端的连接状态；BMS主控芯片(500)，其输出端OFF与唤醒输出模块(300)的第三输入端连接，用于输出休眠控制信号OFF给唤醒输出模块(300)；
唤醒输入模块(200)包括：电阻R1～R7、二极管D1～D2和开关管Q1～Q2，其中：电阻R1的第1管脚，作为唤醒输入模块(200)的第二输入端，连接常电12V；电阻R1的第1管脚，还连接电阻R4的第1管脚；电阻R1的第2管脚，连接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极，作为唤醒输入模块(200)的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端；交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端，还分别与二极管D2的阴极、电阻R3的第1管脚和开关管Q1的栅极G相连接；二极管D2的阳极，连接电阻R2的第1管脚；电阻R2的第2管脚，连接V1端；V1端，分别连接电阻R5的第2管脚、电阻R6的第1管脚和开关管Q2的基极B；电阻R5的第1管脚，分别连接电阻R4的第2管脚和开关管Q2的发射极E；电阻R6的第2管脚，分别连接电阻R3的第2管脚和开关管Q1的源极S；开关管Q1的漏极D，连接接地端GND；开关管Q2的集电极C，连接电阻R7的第1管脚；电阻R7的第2管脚，连接接地端GND；开关管Q2的集电极C，作为唤醒输入模块(200)的输出端WKP；
唤醒输出模块(300)包括：电阻R8～R21、二极管D3～D4、电容C1～C3、开关管Q3～Q5和T触发器U1，其中：电阻R21的第1管脚，作为唤醒输出模块(300)的第一输入端，连接第一电源模块(100)的输出端，用于接收常电5V；电阻R21的第2管脚，连接开关管Q5的发射极E；开关管Q5的集电极C，连接电阻R15的第1管脚；开关管Q5的基极B，连接开关管Q4的集电极C；开关管Q4的基极B，分别连接电阻R19的第1管脚和电阻R20的第2管脚；开关管Q4的发射极E，分别连接电阻R19的第2管脚和接地端GND；电阻R20的第1管脚，作为唤醒输出模块(300)的第二输入端，连接唤醒输入模块(200)的输出端WKP；电阻R20的第1管脚，还连接电阻R8的第1管脚；电阻R15的第2管脚，连接T触发器U1的电源输入端VCC；T触发器U1的输入端T，连接TIN端；TIN端，分别连接电阻R8的第2管脚、电容C1的第1管脚、电阻R9的第2管脚和电阻R12的第2管脚；T触发器U1的时钟信号输入端CP，分别连接二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和电阻R11的第1管脚；T触发器U1的输出端Q，连接电阻R16的第1管脚；电阻R16的第2管脚，作为唤醒输出模块(300)的输出端，连接使能端EN；使能端EN，连接第二电源模块(600)的输入端；使能端EN，还连接电阻R17的第1管脚；电阻R17的第2管脚，连接接地端GND；二极管D3的阳极，连接电阻R18的第1管脚；电阻R18的第2管脚，连接BMS主控芯片(500)的输出端OFF；电容C1的第2管脚，连接接地端GND；电阻R11的第2管脚，连接接地端GND；二极管D4的阳极，连接V2端；V2端，分别连接开关管Q3的集电极C和电阻R10的第1管脚；电阻R10的第2管脚，分别连接电容C2的第1管脚和电阻R9的第1管脚；电容C2的第2管脚，连接接地端GND；电阻R9的第2管脚，连接TIN端；开关管Q3的基极B，分别连接电阻R13的第1管脚和电阻R14的第1管脚；开关管Q3的发射极E，连接接地端GND；电阻R14的第2管脚，连接接地端GND；电阻R13的第2管脚，分别连接电容C3的第1管脚和电阻R12的第1管脚；电阻R12的第2管脚，连接TIN端；电容C3的第2管脚接地。
2.如权利要求1所述的具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其特征在于，根据充电枪的不同连接情况，采样信号VTCC的电压值情况如下：
一、当交流充电接口插座未插入充电枪时，采样模块(400)输出端VTCC输出的采样信号VTCC为低电平；二、当交流充电接口插座插入充电枪时，采样模块(400)输出端VTCC输出的采样信号VTCC由低电平变为高电平；三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块(400)输出端VTCC输出的采样信号VTCC由高电平变为低电平；四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时，采样模块(400)输出端VTCC输出的采样信号VTCC保持低电平不变。
3.如权利要求1所述的具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其特征在于，所述T触发器U1为正向边沿触发的触发器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路，其特征在于，采样模块(400)包括：电阻R30～R33和二极管D20，其中：电阻R30的第2管脚作为采样模块(400)的第一输入端，连接第二电源模块(600)的输出端，用于接收DC5V；电阻R30的第1管脚连接V3端；V3端分别连接电阻R31的第1管脚和电阻R33的第2管脚；电阻R31的第2管脚作为采样模块(400)的输出端VTCC；电阻R31的第2管脚连接电阻R32的第1管脚；电阻R32的第2管脚连接接地端GND；电阻R33的第1管脚连接二极管D20的阳极；二极管D20的阴极作为采样模块(400)的第二输入端，连接交流充电接口插座的交流充电接口CC信号端。
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