CN113466699A - 一种慢充cc信号唤醒及检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种慢充CC信号唤醒及检测电路，属于电动汽车充电技术领域。所述慢充CC信号唤醒及检测电路包括第一稳压器，所述第一稳压器的输入端用于与整车常火信号线路连接；第二稳压器，所述第二稳压器的输入端用于与所述整车常火信号线路连接；第一MOS管，所述第一MOS管的源极与所述第一稳压器的输出端连接，漏极与所述第二稳压器的使能端连接；通过第一稳压器导通第一MOS管，使得第二稳压器能够给控制器供电，控制器给检测模块发出电平，进而能够进行充电并对充电桩的RC电阻电压进行检测，通过第一稳压器以及第二稳压器作为唤醒源，大大降低了电动汽车静置时的电池管理系统BMS的休眠功耗，提高了客户使用的体验满意度。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体地涉及一种慢充CC信号唤醒及检测电路。
背景技术
随着社会的发展，电动汽车逐渐开始普及。电动汽车是以车载电源为动力，因此需要及时对电动汽车进行充电，以保证能够正常行驶。需要将慢充枪接入车载电路，以实现充电的目的。现有技术中，电池管理系统BMS中的MCU需要长期处于低功耗休眠状态以便能够实时进行对电动汽车进行充电唤醒，常通过电阻分压网络给休眠中的MCU中断信号来实现充电唤醒的目的。但是MCU长期处于供电的状态会产生一定量的功耗，因此对于静置的车辆，同样也会产生一定量的功耗，使得电动汽车中电池管理系统BMS的功耗无法进一步降低至理想值以下。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种慢充CC信号唤醒及检测电路，该慢充CC信号唤醒及检测电路能够进一步降低电动汽车系统在静置时的功耗。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种慢充CC信号唤醒及检测电路，包括：
第一稳压器，所述第一稳压器的输入端用于与整车常火信号线路连接；
第二稳压器，所述第二稳压器的输入端用于与所述整车常火信号线路连接；
第一MOS管，所述第一MOS管的源极与所述第一稳压器的输出端连接，漏极与所述第二稳压器的使能端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一稳压器的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接；
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接；
检测模块，所述检测模块的第一端与所述第二电阻的另一端连接，所述检测模块的第二端接地；
控制器，包括：
供电接口，所述供电接口与所述第二稳压器的输出端连接；
AD采集接口，所述AD采集接口与所述检测模块的第三端连接，用于通过所述检测模块采集端口电压；
IO引脚，所述IO引脚与所述检测模块的第四端连接，用于在识别充电桩的RC电阻成功的情况下向所述检测模块发出触发电平。
可选地，所述检测模块包括：
第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第二电阻的另一端连接；
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一可控开关的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一可控开关的控制端连接；
第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第二可控开关的另一端接地，所述第二可控开关的控制端与所述IO引脚连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二可控开关的另一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二可控开关的控制端连接；
滤波模块，所述滤波模块的一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述滤波模块的另一端与所述AD采集单元连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。
可选地，所述第一可控开关包括第二MOS管，所述第二MOS管的源极与所述第一可控开关的一端连接，所述MOS管的漏极与所述第五电阻的一端连接。
可选地，所述第二可控开关包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第三MOS管的栅极与所述IO引脚连接。
可选地，所述滤波模块包括：
滤波电阻，所述滤波电阻的一端与所述第二MOS管的另一端连接，所述滤波电阻的另一端与所述AD采集单元连接；
滤波电容，所述滤波电容的一端与所述滤波电阻的另一端连接，所述滤波电容的另一端接地。
可选地，还包括第一防反二极管，正极与所述整车常火信号线路连接，负极与所述第一稳压器的输入端连接。
可选地，还包括第二防反二极管，正极与所述整车常火信号线路连接，负极与所述第二稳压器的输入端连接。
通过上述技术方案，本发明提供的一种慢充CC信号唤醒及检测电路通过第一稳压器导通第一MOS管，使得第二稳压器能够给控制器供电，控制器给检测模块发出电平，进而能够进行充电并对充电桩的RC电阻电压进行检测，通过第一稳压器以及第二稳压器作为唤醒源，大大降低了电动汽车静置时的电池管理系统BMS的休眠功耗，提高了客户使用的体验满意度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的一种慢充CC信号唤醒及检测电路的电路图；
图2是根据本发明的一个实施方式的一种慢充CC信号唤醒及检测电路中检测模块的电路图；
图3是根据本发明的一个实施方式的一种慢充CC信号唤醒及检测电路中第一可控开关以及第二可控开关的电路图；
图4是根据本发明的一个实施方式的一种慢充CC信号唤醒及检测电路中滤波模块的电路图。
附图标记说明
U1、第一稳压器 U2、第二稳压器
U3、控制器 Q1、第一MOS管
Q2、第二MOS管 Q3、第三MOS管
R1、第一电阻 R2、第二电阻
R3、第三电阻 R4、第四电阻
R5、第五电阻 R6、滤波电阻
C1、滤波电容 D1、第一防反二极管
D2、第二防反二极管 S1、第一可控开关
S2、第二可控开关 01、检测模块
02、滤波模块 R7、分压电阻
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是根据本发明的一个实施方式的一种慢充CC信号唤醒及检测电路的电路图；在图1中，该慢充CC信号唤醒及检测电路可以包括：第一稳压器U1、第二稳压器U2、第一MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、检测模块01以及控制器U3。具体地，该第一稳压器U1可以包括低功耗线性稳压器LDO。具体地，该第二稳压器U2可以包括低功耗线性稳压器LDO。具体地，该控制器U3可以包括供电接口、AD采集接口以及IO引脚。具体地，该第一MOS管Q1可以包括P沟道MOS管。具体地，该控制器U3可以包括MCU。
第一稳压器U1的输入端用于与整车常火信号线路连接，第二稳压器U2的输入端用于与整车常火信号线路连接。第一MOS管Q1的源极与第一稳压器U1的输出端连接，第一MOS管Q1的漏极与第二稳压器U2的使能端连接。第一电阻R1的一端与第一稳压器U1的输出端连接，第一电阻R1的另一端与第一MOS管Q1的栅极连接。第二电阻R2的一端与第一MOS管Q1的栅极连接，第二电阻R2的另一端与检测模块01的第一端连接，检测模块01的第二端接地。供电接口与第二稳压器U2的输出端连接；AD采集接口与检测模块01的第三端连接，用于通过检测模块01采集端口电压；IO引脚与检测模块01的第四端连接，用于在识别充电桩的RC电阻成功的情况下向检测模块01发出触发电平。
在充电枪接入充电桩的情况下，在充电桩的RC电阻自第二电阻R2的另一端接入该慢充CC信号唤醒及检测电路时，第一稳压器U1、第一电阻R1、第二电阻R2以及RC电阻构成回路，第一稳压器U1的输入端自整车常火信号线路中获得输入电压，并输出电压+5V，因此第一MOS管Q1的源极电压Us为+5V。+5V电压同时经第一电阻R1分压后流至第一MOS管Q1的栅极，使得第一MOS管Q1的栅极电压Ug小于+5V，因此Ugs<0，第一MOS管Q1的源极和漏极导通。第二稳压器U2的使能端接入第一MOS管Q1的输出+5V电压并控制第二稳压器U2启动，第二稳压器U2输出电压VCC。电压VCC流至控制器U3的供电接口，使得控制器U3启动，经过控制器U3内部的程序运行后由IO引脚向检测模块01输出高电平。检测模块01启动，AD采集接口对端口电压进行采集，并完成对RC电阻阻值的计算，然后根据计算出的RC电阻的阻值可以分辨充电电缆的载流能力。通过第一稳压器U1以及第二稳压器U2实现了充电唤醒的目的，降低了电动汽车在静置时的功耗，提高了客户使用的体验满意度。
在传统的电池管理系统BMS中，MCU需要长期处于低功耗休眠状态以便于能够实时对电动汽车进行充电唤醒，常通过电阻分压网络给休眠中的MCU中断信号来实现充电唤醒的目的。但是MCU长期处于供电的状态会产生一定量的功耗，导致电池管理系统BMS的整体功耗无法进一步下降。在该实施方式中，由于本发明提供的慢充CC信号唤醒及检测电路采用第一稳压器U1以及第二稳压器U2对控制器U3唤醒的电路，使得在静置时控制器U3无供电，不产生功耗，且第一稳压器U1以及第二稳压器U2均采用低功耗线性稳压器LDO，因此进一步降低了电池管理系统BMS静置时的功耗，提高了客户的满意度。
在本发明的该实施方式中，对于检测模块01的具体结构可以是如图2所示。具体地，该检测模块01可以包括第一可控开关S1、第二可控开关S2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、分压电阻R7以及滤波模块02。
第一可控开关S1的一端与第二电阻R2的另一端连接，第一可控开关S1的另一端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端接地。第二可控开关S2的一端与第一可控开关S1的控制端连接，第二可控开关S2的另一端接地。分压电阻R7的一端与第二可控开关S2的控制端连接，分压电阻R7的另一端与IO引脚连接。第三电阻R3的一端与第一可控开关S1的一端连接，第三电阻R3的另一端与第一可控开关S1的控制端连接。第四电阻R4的一端与第二可控开关S2的另一端连接，第四电阻R4的另一端与第二可控开关S2的控制端连接。滤波模块02的一端与第一可控开关S1的另一端连接，滤波模块02的另一端与AD采集单元连接。
当控制器U3的供电接口获取到VCC电压时，使得控制器U3启动，经过控制器U3内部的程序运行后由IO引脚输出高电平。高电平经分压电阻R7分压后流至第二可控开关S2的控制端，第四电阻R4分压并控制第二可控开关S2导通，使得第三电阻R3与RC电阻并联。与此同时，第三电阻R3分压并控制第一可控开关S1导通，使得第五电阻R5与第三电阻R3以及RC电阻均并联。由于第三电阻R3的阻值远大于RC电阻的阻值，第五电阻R5的阻值远大于RC电阻的阻值，因此第三电阻R3、第五电阻R5以及RC电阻并联后阻值约等于RC的阻值。第三电阻R3、第五电阻R5以及RC电阻并联后的电压经由滤波模块滤波后传输至AD采集接口，且AD采集口的电压Uad＝RC×5/(R1+R2+RC)，根据控制器U3采集到的Uad的值即可计算出RC电阻的阻值，进而能够分辨充电电缆的载流能力以及充电接口的连接状态。
在本发明的该实施方式中，对于第二可控开关S2的具体结构可以是本领域人员所知的多种形式，例如三极管、继电器、MOS管等。但是在本发明的一个优选示例中，考虑到电路控制的简便性，该第二可控开关S2的具体结构可以是如图3所示。在该图3中，该第二可控开关S2可以包括第三MOS管Q3。具体地，该第三MOS管Q3可以包括N沟道MOS管。
第三MOS管Q3的栅极与分压电阻R7的一端连接，第三MOS管Q3的源极接地，第三MOS管Q3的漏极与第一可控开关S1的控制端连接。第四电阻R4的一端与第三MOS管Q3的源极连接，第四电阻R4的另一端与第三MOS管Q3的栅极连接。
在IO引脚发出高电平时，高电平经由分压电阻R7分压后流至第三MOS管Q3的栅极，同时第三MOS管Q3源极与大地连接，使得第三MOS管Q3的栅极与源极的电压Ugs>0，且Ugs与第四电阻R4上电压相等。因此第三MOS管Q3的源极与漏极导通，第三电阻R3与RC电阻并联，且第三电阻R3的阻值远大于RC电阻的阻值，即第三电阻R3与RC电阻并联后的阻值约等于RC电阻的阻值，便于后续对RC电阻的电压的采集。
在本发明的该实施方式中，对于第一可控开关S1的具体结构可以是本领域人员所知的多种形式，例如三极管、继电器、MOS管等。但是在本发明的一个优选示例中，考虑到电路控制的简便性，该第一可控开关S1的具体结构可以是如图3所示。在该图3中，该第一可控开关S1可以包括第二MOS管Q2。具体地，该第二MOS管Q2可以包括P沟道MOS管。
第二MOS管Q2的栅极与第三MOS管Q3的漏极连接，第二MOS管Q2的源极与第二电阻R2的另一端连接，第二MOS管Q2的漏极与第五电阻R5的一端连接。第三电阻R3的一端与第二MOS管Q2的源极连接，第三电阻R3的另一端与第二MOS管Q2的栅极连接。
在第三MOS管Q3的源极与漏极导通时，第二MOS管Q2的栅极与大地连接，且第二MOS管Q2的源极电压就等于RC电阻上的电压，因此使得第二MOS管Q2的栅极与源极的电压Ugs<0，第二MOS管Q2的源极和漏极导通，第五电阻R5与第三电阻R3以及RC电阻均并联，且第五电阻R5的阻值远大于RC电阻的阻值，因此第三电阻R3、第五电阻R5以及RC电阻并联后的阻值约等于RC电阻的阻值，便于后续AD采集接口对RC电阻电压的采集，根据RC电阻电压即可计算出RC电阻的阻值，根据RC电阻的阻值能够分辨充电电缆的载流能力以及充电接口的连接状态。在车辆静置时，第三MOS管Q3不导通时，使得第二MOS管Q2也不导通，能够避免第一稳压器U1的输出经过第一电阻R1以及第二电阻R2往不带电的控制器U3漏电。
在本发明的该实施方式中，对于滤波模块02的具体结构可以是如图4所示。具体地，该滤波模块02可以包括滤波电阻R6以及滤波电容C1。
滤波电阻R6的一端与第二MOS管Q2的漏极连接，滤波电阻R6的另一端与AD采集接口连接。滤波电容C1的一端与滤波电阻R6的另一端连接，滤波电容C1的另一端接地。滤波电阻R6以及滤波电容C1构成RC滤波电路，对RC电阻的电压进行滤波后，再将其传输至AD采集接口，用以抑制和防止电路中的干扰。
在本发明的该实施方式中，该慢充CC信号唤醒及检测电路还包括第一防反二极管D1以及第二防反二极管D2。
第一防反二极管D1的正极与整车常火信号线路连接，第一防反二级管D1的负极与第一稳压器U1的输入端连接。第二防反二极管D2的正极与整车常火信号线路连接，第二防反二极管D2的负极与第二稳压器U2的输入端连接。
第一防反二级管D1以及第二防反二级管D2能够限定整车常火信号线路的电压仅能单向传输至第一稳压器U1以及第二稳压器U2。且第一防反二极管D1以及第二防反二极管D2能够防止该慢充CC信号唤醒及检测电路中的电流逆流至整车常火信号线路中，进而影响整车常火信号线路的正常工作。
通过上述技术方案，本发明提供的一种慢充CC信号唤醒及检测电路通过第一稳压器U1导通第一MOS管Q1，使得第二稳压器U2能够给控制器U3供电，控制器U3给检测模块01发出电平，进而能够进行充电并对充电桩的RC电阻电压进行检测，通过第一稳压器U1以及第二稳压器U2作为唤醒源，大大降低了电动汽车静置时的电池管理系统BMS的休眠功耗，提高了客户使用的体验满意度。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种慢充CC信号唤醒及检测电路，其特征在于，包括：
第一稳压器，所述第一稳压器的输入端用于与整车常火信号线路连接；
第二稳压器，所述第二稳压器的输入端用于与所述整车常火信号线路连接；
第一MOS管，所述第一MOS管的源极与所述第一稳压器的输出端连接，漏极与所述第二稳压器的使能端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一稳压器的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接；
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接；
检测模块，所述检测模块的第一端与所述第二电阻的另一端连接，所述检测模块的第二端接地；
控制器，包括：
供电接口，所述供电接口与所述第二稳压器的输出端连接；
AD采集接口，所述AD采集接口与所述检测模块的第三端连接，用于通过所述检测模块采集端口电压；
IO引脚，所述IO引脚与所述检测模块的第四端连接，用于在识别充电桩的RC电阻成功的情况下向所述检测模块发出触发电平。
2.根据权利要求1所述的唤醒及检测电路，其特征在于，所述检测模块包括：
第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第二电阻的另一端连接；
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一可控开关的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一可控开关的控制端连接；
第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第二可控开关的另一端接地，所述第二可控开关的控制端与所述IO引脚连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二可控开关的另一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二可控开关的控制端连接；
滤波模块，所述滤波模块的一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述滤波模块的另一端与所述AD采集单元连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的唤醒及检测电路，其特征在于，所述第一可控开关包括第二MOS管，所述第二MOS管的源极与所述第一可控开关的一端连接，所述MOS管的漏极与所述第五电阻的一端连接。
4.根据权利要求2所述的唤醒及检测电路，其特征在于，所述第二可控开关包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第三MOS管的栅极与所述IO引脚连接。
5.根据权利要求3所述的唤醒及检测电路，其特征在于，所述滤波模块包括：
滤波电阻，所述滤波电阻的一端与所述第二MOS管的另一端连接，所述滤波电阻的另一端与所述AD采集单元连接；
滤波电容，所述滤波电容的一端与所述滤波电阻的另一端连接，所述滤波电容的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的唤醒及检测电路，其特征在于，还包括第一防反二极管，正极与所述整车常火信号线路连接，负极与所述第一稳压器的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的唤醒及检测电路，其特征在于，还包括第二防反二极管，正极与所述整车常火信号线路连接，负极与所述第二稳压器的输入端连接。
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