CN113525143A - Cc信号处理系统 - Google Patents
Cc信号处理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113525143A CN113525143A CN202110794136.4A CN202110794136A CN113525143A CN 113525143 A CN113525143 A CN 113525143A CN 202110794136 A CN202110794136 A CN 202110794136A CN 113525143 A CN113525143 A CN 113525143A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- circuit
- output
- control module
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
- G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
公开了一种CC信号处理系统,属于电动汽车技术领域。控制模块的电源端和唤醒电路的第一端与电源连接;控制模块的唤醒端与唤醒电路的第二端连接;控制模块的第一控制端与钳位电路的控制端连接;控制模块的输出端分别与钳位电路的输入端和CC信号检测电路的供电端连接,控制模块的输出端输出第一预设电压值的电压信号;控制模块的检测端与CC信号检测电路的输出端连接;唤醒电路的第三端、钳位电路的输出端和CC信号检测电路的第一输入端均与充电接口的第一接入点连接,唤醒电路的第四端和CC信号检测电路的第二输入端与充电接口的第二接入点连接。本申请能可靠判断电能输出接口和充电接口是否连接。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域,特别涉及一种CC信号处理系统。
背景技术
随着电动汽车技术的发展,越来越多的电动汽车进入到了人们的生活。电动汽车主要由动力电池供电,动力电池用于驱动电动汽车行驶。电动汽车包括OBC(On BoardCharger,车载充电机)。使用充电枪给电动汽车的动力电池充电时,在充电枪插入电动汽车的充电接口后,OBC将充电枪输入的交流电转换为直流电来给动力电池充电。在此过程中,常通过CC(Connection Confirm,连接确认)信号来确定充电枪是否成功插入电动汽车的充电接口。
相关技术中,参见图1,电动汽车还包括低压电池101,低压电池101用于为OBC中的低压部分供电。OBC中的低压部分包括CC信号检测电路102和MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)103。CC信号检测电路102包括一个三极管Qa、一个MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属氧化物半导体)管Qb和多个电阻R。充电枪104内包括电阻RC和电阻R0。在充电枪104未插入电动汽车的充电接口时,电阻RC和电阻R0没有接入CC信号检测电路102,此时MOS管Qb的栅极电压较大,MOS管Qb不导通,三极管Qa也不导通,MCU103未从三极管Qa的集电极检测到相应电平,则确定充电枪104未插入充电接口。在充电枪104插入充电接口时,电阻RC和电阻R0接入CC信号检测电路102,导致MOS管Qb的栅极电压变小,MOS管Qb导通,继而三极管Qa也导通,MCU103从三极管Qa的集电极检测到相应电平,则确定充电枪104插入充电接口。
然而,在低压电池101对OBC中的低压部分供电的情况下,由于低压电池101一直输出电能,若未能及时给低压电池101充电的话,则低压电池101的电压会降低。一旦低压电池101的电压发生变化,就会导致三极管Qa的发射极的电压变化,继而导致MCU103检测到的电平发生变化,这就会导致MCU103不能可靠判断充电枪104和充电接口的连接状态。
发明内容
本申请提供了一种CC信号处理系统,可以达到可靠判断电能输出接口和充电接口是否连接的效果。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种CC信号处理系统,所述系统包括控制模块、唤醒电路、连接确认CC信号检测电路和钳位电路;
所述控制模块的电源端和所述唤醒电路的第一端均用于与电源连接;所述控制模块的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接;所述控制模块的第一控制端与所述钳位电路的控制端连接,以控制所述钳位电路的接通或关断;所述控制模块的输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接,所述控制模块的输出端用于输出第一预设电压值的电压信号;所述控制模块的检测端与所述CC信号检测电路的输出端连接;
所述唤醒电路的第三端、所述钳位电路的输出端和所述CC信号检测电路的第一输入端均与充电接口的第一接入点连接,所述唤醒电路的第四端和所述CC信号检测电路的第二输入端均与所述充电接口的第二接入点连接,所述充电接口的第一接入点和第二接入点用于接入电能输出接口;在所述电能输出接口未接入所述充电接口的情况下,所述唤醒电路的第二端不输出唤醒信号;在所述电能输出接口接入所述充电接口的情况下,所述唤醒电路的第二端输出唤醒信号,以驱动所述控制模块工作。
在本申请中,在控制模块唤醒时,因钳位电路的存在,可以保证CC信号检测电路的输入端的电压信号的电压值不受电源的电压变化的影响,也就可以保证CC信号检测电路的输出端输出的CC信号的电平大小不受电源的电压变化的影响,如此,控制模块可以准确地判断电能输出接口与充电接口是否连接。
可选地,所述系统还包括第一电阻;
所述第一电阻的第一端分别与所述唤醒电路的第三端和所述钳位电路的输出端连接,所述第一电阻的第二端与所述充电接口的第一接入点连接。
在本申请中,由于第一电阻的存在,可以对钳位电路所钳制到的预定的电压值分压,从而可以保证在该充电接口与电能输出接口的连接状态不同时,CC信号检测电路的输入端的电压信号的电压值不同,CC信号检测电路的输出端输出的CC信号的电平大小也就不同。如此,可以有效保证控制模块根据CC信号的电平大小判断电能输出接口的类型以及判断该充电接口与电能输出接口的连接状态的可靠性和准确性。并且,由于本申请中的CC信号处理系统的CC信号检测过程不受电源的电压变化的影响,所以可以兼容不同车型的不同低压电池的电压范围,可以满足在较宽电压范围内对CC信号的检测。
可选地,所述钳位电路包括开关电路和第一二极管;
所述开关电路的第一端与所述控制模块的输出端连接,所述开关电路的第二端与所述第一二极管的正极连接,所述开关电路的控制端与所述控制模块的第一控制端连接,所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端连接。
可选地,所述开关电路包括第二三极管、第三三极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻;
所述第二三极管的发射极与所述控制模块的输出端连接,所述第二三极管的集电极与所述第一二极管的正极连接,所述第十三电阻连接在所述第二三极管的发射极与基极之间,所述第二三极管的基极与所述第十四电阻的第一端连接,所述第十四电阻的第二端与所述第三三极管的集电极连接,所述第三三极管的发射极与地线连接,所述第十五电阻连接在所述第三三极管的发射极与基极之间,所述第三三极管的基极与所述第十六电阻的第一端连接,所述第十六电阻的第二端与所述控制模块的第一控制端连接。
可选地,所述CC信号检测电路为差分采样电路。
可选地,所述CC信号检测电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二二极管和运算放大器;
所述第二电阻的第一端与所述充电接口的第一接入点连接,所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端、所述第二二极管的正极和所述运算放大器的同相输入端连接,所述第三电阻的第二端与地线连接,所述第二二极管的负极和所述运算放大器的正电源端均与所述控制模块的输出端连接,所述运算放大器的负电源端与所述地线连接;
所述第四电阻的第一端与所述充电接口的第二接入点连接,所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的反相输入端连接,所述第五电阻连接在所述运算放大器的反相输入端与输出端之间;所述运算放大器的输出端与所述控制模块的检测端连接。
可选地,所述唤醒电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一三极管和P型开关管;
所述第一三极管的发射极用于与所述电源连接,所述第一三极管的集电极与所述控制模块的唤醒端连接,所述第六电阻连接在所述第一三极管的发射极与所述第一三极管的基极之间,所述第一三极管的基极与所述P型开关管的源极连接;
所述第七电阻连接在所述P型开关管的源极与栅极之间,所述P型开关管的栅极与所述第八电阻的第一端连接,所述第八电阻的第二端与所述钳位电路的输出端连接,所述P型开关管的漏极与所述第九电阻的第一端连接,所述第九电阻的第二端与地线连接。
可选地,所述系统还包括唤醒保持电路,所述唤醒保持电路包括N型开关管、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻;
所述N型开关管的漏极与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述N型开关管的栅极与所述第十一电阻的第一端连接,所述第十一电阻的第二端与所述控制模块的第二控制端连接,所述第十二电阻连接在所述N型开关管的源极与栅极之间,所述N型开关管的源极与所述地线连接。
可选地,所述控制模块唤醒后,用于在所述控制模块的输出端输出所述第一预设电压值的电压信号,以及控制所述钳位电路接通;根据所述CC信号检测电路输出的CC信号的电平大小判断所述电能输出接口是否接入所述充电接口;若确定所述电能输出接口接入所述充电接口,则控制所述钳位电路接通以及控制所述N型开关管导通;若确定所述电能输出接口未接入所述充电接口,则控制所述N型开关管关断以及控制所述钳位电路关断。
可选地,所述控制模块包括电压转换模块和微控制单元MCU;
所述电压转换模块的电源端用于与所述电源连接,所述电压转换模块的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接,所述电压转换模块的第一输出端与所述MCU的电源端连接,所述电压转换模块的第二输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接,所述电压转换模块的第二输出端用于输出所述第一预设电压值的电压信号,所述电压转换模块的第一输出端用于输出第二预设电压值的电压信号;
所述MCU的第一控制端与所述钳位电路的控制端连接,所述MCU的检测端与所述CC信号检测电路的输出端连接。
可选地,所述电压转换模块包括第一电源芯片和第二电源芯片;
所述第一电源芯片的第一端用于与所述电源连接,所述第一电源芯片的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接,所述第一电源芯片的第一输出端与所述第二电源芯片的输入端连接,所述第二电源芯片的输出端与所述MCU的电源端连接,所述第一电源芯片的第二输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接;
其中,所述第一电源芯片用于将输入的电压信号转换为所述第一预设电压值的电压信号,所述第一电源芯片的第一输出端和第二输出端均用于输出所述第一预设电压值的电压信号,所述第二电源芯片用于将输入的所述第一预设电压值的电压信号转换为所述第二预设电压值的电压信号,所述第二电源芯片的输出端用于输出所述第二预设电压值的电压信号,所述第一预设电压值与所述第二预设电压值不相同。
可选地,所述第一预设电压值为5伏,所述第二预设电压值为3.3伏。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种CC信号检测电路的电路结构图;
图2是本申请实施例提供的第一种CC信号处理系统的电路结构图;
图3是本申请实施例提供的第二种CC信号处理系统的电路结构图;
图4是本申请实施例提供的第三种CC信号处理系统的电路结构图;
图5是本申请实施例提供的一种开关电路的电路结构图;
图6是本申请实施例提供的第四种CC信号处理系统的电路结构图;
图7是本申请实施例提供的第五种CC信号处理系统的电路结构图;
图8是本申请实施例提供的第六种CC信号处理系统的电路结构图;
图9是本申请实施例提供的第七种CC信号处理系统的电路结构图;
图10是本申请实施例提供的第八种CC信号处理系统的电路结构图;
图11是本申请实施例提供的第九种CC信号处理系统的电路结构图;
图12是本申请实施例提供的第十种CC信号处理系统的电路结构图。
附图标记:
相关技术:
101:低压电池,102:CC信号检测电路,103:MCU,104:充电枪,R:电阻,Qa:三极管,Qb:MOS管,RC:充电枪内的一个电阻,R0:充电枪内的另一个电阻;
本申请:
200:CC信号处理系统,201:控制模块,2011:电压转换模块,2012:MCU,2013:第一电源芯片,2014:第二电源芯片,202:唤醒电路,203:CC信号检测电路,204:钳位电路,205:电源,2061:充电接口的第一接入点,2062:充电接口的第二接入点,207:电能输出接口,208:唤醒保持电路;
Q1:第一三极管,b1:第一三极管的基极,c1:第一三极管的集电极,e1:第一三极管的发射极,Q2:第二三极管,b2:第二三极管的基极,c2:第二三极管的集电极,e2:第二三极管的发射极,Q3:第三三极管,b3:第三三极管的基极,c3:第三三极管的集电极,e3:第三三极管的发射极,Q4:PMOS管,g4:PMOS管的栅极,d4:PMOS管的漏极,s4:PMOS管的源极,Q5:NMOS管,g5:NMOS管的栅极,d5:NMOS管的漏极,s5:NMOS管的源极,D1:第一二极管,D2:第二二极管,U:运算放大器,S1:开关电路,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:第六电阻,R7:第七电阻,R8:第八电阻,R9:第九电阻,R10:第十电阻,R11:第十一电阻,R12:第十二电阻,R13:第十三电阻,R14:第十四电阻,R15:第十五电阻,R16:第十六电阻,RC:电能输出接口内的一个电阻,R0:电能输出接口内的另一个电阻,S0:电能输出接口内的开关。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。另外,为了便于清楚描述本申请的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前,先对本申请实施例的应用场景予以说明。
动力电池驱动电动汽车行驶会损耗电能,在动力电池的电能不足的情况下,就需要使用充电枪插入电动汽车的充电接口,由电动汽车内的OBC将充电枪输入的交流电转换为直流电来给动力电池充电。在根据检测到的CC信号确定充电枪成功插入充电接口以及确定了充电枪的类型的情况下,OBC对动力电池充电。然而,OBC中的低压部分是由电动汽车中的低压电池供电的,在低压电池供电一段时间之后,低压电池的电压会降低,相关技术中低压电池的电压降低会影响对充电枪和充电接口的连接状态的判断。
为此,本申请实施例提供了一种CC信号处理系统,可以达到在低压电池的电压变化的情况下,也能准确检测充电枪是否插入充电接口,从而提高了检测可靠性。
本申请实施例提供的CC信号处理系统可以应用于由12V(伏)电池(系统范围为9V-16V)、24V电池(系统范围为16V-32V)以及其它系统范围的低压电池供电的系统。也即,本申请实施例提供的CC信号处理系统可以兼容不同车型的不同系统范围的低压电池,比如,可以兼容系统范围在9V-32V内的低压电池。
本申请实施例提供的CC信号处理系统可以应用于OBC中,也即,OBC包括该CC信号处理系统。如此,OBC可以通过该CC信号处理系统实现对充电枪和充电接口的连接状态以及充电枪的类型的准确检测,继而可以据此实现对动力电池的充电。OBC具有将充电枪传输到充电接口的交流电(如220V交流电)转换为直流电来为电动汽车的动力电池充电的功能。OBC可以根据充电枪与充电接口的连接状态来判断是否为动力电池充电,且可以根据充电枪的类型调节充电电流。
下面对本申请实施例提供的CC信号处理系统进行详细地解释说明。
图2是本申请实施例提供的一种CC信号处理系统200的电路结构图。参见图2,CC信号处理系统200包括控制模块201、唤醒电路202、CC信号检测电路203和钳位电路204。
控制模块201的电源端和唤醒电路202的第一端均用于与电源205连接;控制模块201的唤醒端与唤醒电路202的第二端连接;控制模块201的第一控制端与钳位电路204的控制端连接,以控制钳位电路204的接通或关断;控制模块201的输出端分别与钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端连接,控制模块201的输出端用于输出第一预设电压值的电压信号;控制模块201的检测端与CC信号检测电路203的输出端连接。
唤醒电路202的第三端、钳位电路204的输出端和CC信号检测电路203的第一输入端均与充电接口的第一接入点2061连接,唤醒电路202的第四端和CC信号检测电路203的第二输入端均与该充电接口的第二接入点2062连接,该充电接口的第一接入点2061和第二接入点2062用于接入电能输出接口207。
控制模块201具有将电源205输出的电压信号转换为固定电压值的电压信号来为钳位电路204和CC信号检测电路203供电的功能。
该充电接口是指电动汽车中用于输入外部充电设备的交流电的接口。该充电接口的第一接入点2061和第二接入点2062是指充电设备的电能输出接口207接入CC信号处理系统200时的连接点。该充电接口的第二接入点2062与地线连接。
电能输出接口207是指充电设备输出交流电的接口,电能输出接口207可以是充电枪的插头,此时该充电接口可以是插座。该充电接口与电能输出接口207连接后,充电设备内的地线与该CC信号处理系统200内的地线连接。
参见图2,电能输出接口207中通常包括电阻RC、电阻R0和开关S0,电阻RC和电阻R0可以称为是电能输出接口207的识别电阻,电阻RC和电阻R0连接于充电设备内的地线。示例地,电阻RC的阻值可以为1.5KΩ(千欧),电阻R0的阻值可以为1.8KΩ。开关S0可以是电能输出接口207上供用户按压的机械开关。可选地,开关S0可以是常闭开关。用户按下该机械开关时,开关S0断开;用户松开该机械开关时,开关S0闭合。
唤醒电路202是用于唤醒控制模块201,使控制模块201得电工作的电路。在电能输出接口207未接入该充电接口的情况下,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号;在电能输出接口207接入该充电接口的情况下,唤醒电路202的第二端输出唤醒信号,以驱动控制模块201工作。该唤醒信号可以是一个高电平使能信号,使能电源205为控制模块201供电。本申请实施例中所述的电能输出接口207未接入该充电接口是指该充电接口与电能输出接口207未连接。本申请实施例中所述的电能输出接口207接入该充电接口是指该充电接口与电能输出接口207连接。
控制模块201唤醒后,可以在控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号,以及控制钳位电路204接通,然后可以根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平判断该充电接口与电能输出接口207是否连接。
CC信号检测电路203是用来输出CC信号的电路,该CC信号是输出到控制模块201的检测端的采样信号,控制模块201的检测端可以是一个AD(Analog Digital,模拟数字)口,该AD口可以接收模拟量输入,并进行模数转换。
钳位电路204用于将控制模块201输出的第一预设电压值的电压信号钳制在另一预定的电压值上。也即,钳位电路204输出的电压信号的电压值为这一预定的电压值。
第一预设电压值可以预先进行设置,如第一预设电压值可以是5V,也可以是其他等级的电压值,本申请实施例对此不作限定。
电源205可以是电动汽车内部的低压电池,电源205可以用于为控制模块201和唤醒电路202供电,还可以用于给该电动汽车内部的其他低压系统供电。
本申请实施例提供的CC信号处理系统200刚开始工作时,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时钳位电路204处于关断状态,CC信号检测电路203也处于不工作状态。
在该充电接口与电能输出接口207未连接,也即电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时钳位电路204处于关断状态,CC信号检测电路203也处于不工作状态。这种情况下,电源205输出的电能流经唤醒电路202和CC信号检测电路203,也即,耗电通路为唤醒电路202和CC信号检测电路203组成的回路,因而产生的静态功耗很小,一般最高为几百微安。
在该充电接口与电能输出接口207连接,也即开关S0和电阻RC、或电阻RC和电阻R0连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201会被唤醒,控制模块201唤醒后,控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号到钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端,并且,控制模块201控制钳位电路204接通。如此,钳位电路204和CC信号检测电路203工作。钳位电路204将钳位电路204的输出端的电压值钳制在一个预定的电压值。此时,CC信号检测电路203的第一输入端和第二输入端上有电压信号。这种情况下,CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值取决于钳位电路204所钳制到的这个预定的电压值,而不受电源205的电压变化的影响,从而可以保证CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小也就不受电源205的电压变化的影响,从而可以保证CC信号检测电路203的输出端能准确可靠地输出CC信号。控制模块201根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小可以确定电能输出接口207与该充电接口连接。
本申请实施例中,在控制模块201唤醒时,因钳位电路204的存在,可以保证CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不受电源205的电压变化的影响,也就可以保证CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小不受电源205的电压变化的影响。如此,可以有效保证控制模块201根据CC信号的电平大小判断该充电接口与电能输出接口207是否连接的可靠性和准确性。并且,由于本申请实施例中的CC信号处理系统200的CC信号检测过程不受电源205的电压变化的影响,所以可以兼容不同车型的不同低压电池的电压范围,可以满足在较宽电压范围内对CC信号的检测。
可选地,参见图3,CC信号处理系统200还包括第一电阻R1。
第一电阻R1的第一端分别与唤醒电路202的第三端和钳位电路204的输出端连接,第一电阻R1的第二端与该充电接口的第一接入点2061连接。
该充电接口与电能输出接口207的连接状态包括未连接、半连接、全连接。其中,该充电接口与电能输出接口207未连接是指电阻RC、电阻R0和开关S0均未接入该充电接口的状态;该充电接口与电能输出接口207半连接是指开关S0断开,且电阻RC和电阻R0同时接入该充电接口的状态;该充电接口与电能输出接口207全连接是指开关S0闭合,且电阻RC和开关S0接入该充电接口的状态。本申请实施例中所述的电能输出接口207未接入该充电接口是指该充电接口与电能输出接口207未连接。本申请实施例中所述的电能输出接口207接入该充电接口是指该充电接口与电能输出接口207半连接或全连接,也即电能输出接口207中的电阻RC、电阻R0和开关S0连接至该充电接口中的第一接入点2061和第二接入点2062之间。
一般地,用户若要为电动汽车充电,会手握电能输出接口207,此时机械开关会被用户按下,开关S0断开。然后用户手握电能输出接口207将其插入该充电接口,由于开关S0断开,所以电能输出接口207与该充电接口半连接。之后,用户松开电能输出接口207的机械开关,开关S0闭合,电能输出接口207与该充电接口变为全连接。
若控制模块201确定该充电接口与电能输出接口207半连接,则控制钳位电路204接通;若控制模块201确定该充电接口与电能输出接口207全连接,则保持钳位电路204处于接通状态。
在该充电接口与不同类型的电能输出接口207处于未连接、半连接或全连接的状态下,CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小不同。这种情况下,控制模块201就可以根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小确定电能输出接口207的类型以及确定该充电接口与电能输出接口207的连接状态。
在该充电接口与电能输出接口207未连接,也即电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时钳位电路204处于关断状态,CC信号检测电路203也处于不工作状态。这种情况下,电源205输出的电能流经唤醒电路202、第一电阻R1和CC信号检测电路203,也即,耗电通路为唤醒电路202、第一电阻R1和CC信号检测电路203组成的回路,因而产生的静态功耗很小,一般最高为几百微安。
在该充电接口与电能输出接口207半连接,也即开关S0断开,电阻RC和电阻R0均连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201会被唤醒,控制模块201唤醒后,控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号到钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端,并且,控制模块201控制钳位电路204接通。如此,钳位电路204和CC信号检测电路203工作。钳位电路204将钳位电路204的输出端的电压值钳制在一个预定的电压值。此时,第一电阻R1、电阻RC、电阻R0和CC信号检测电路203对这个预定的电压值进行分压,如此CC信号检测电路203的第一输入端和第二输入端的电压信号的电压值是第一电阻R1、电阻RC和电阻R0对这个预定的电压值分压得到的。这种情况下,CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不受电源205的电压变化的影响,继而CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小也就不受电源205的电压变化的影响,从而可以保证CC信号检测电路203的输出端能准确可靠地输出CC信号。控制模块201根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小可以确定电能输出接口207的类型,以及确定该充电接口与电能输出接口207为半连接,此时,不给电动汽车的动力电池充电。
在该充电接口与电能输出接口207全连接,也即开关S0闭合,电阻R0被短路,只有电阻RC连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201持续唤醒,控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号到钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端,并且,控制模块201控制钳位电路204接通。如此,钳位电路204和CC信号检测电路203工作。钳位电路204将钳位电路204的输出端的电压值钳制在一个预定的电压值。此时,第一电阻R1、电阻RC和CC信号检测电路203对这个预定的电压值进行分压,如此CC信号检测电路203的第一输入端和第二输入端的电压信号的电压值是第一电阻R1、电阻RC对这个预定的电压值分压得到的。这种情况下,CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不受电源205的电压变化的影响,继而CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小也就不受电源205的电压变化的影响,从而可以保证CC信号检测电路203的输出端能准确可靠地输出CC信号。控制模块201根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小可以确定电能输出接口207的类型,以及确定该充电接口与电能输出接口207为全连接。
在该充电接口与电能输出接口207由全连接变成未连接后,电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间,此时,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,控制模块201进入休眠状态,钳位电路204变为关断状态,CC信号检测电路203进入不工作状态。这种情况下,CC信号处理系统200的耗电通路为唤醒电路202、第一电阻R1和CC信号检测电路203组成的回路,CC信号处理系统200恢复静态功耗。
值得说明的是,由于第一电阻R1的存在,可以对钳位电路204所钳制到的预定的电压值分压,从而可以保证在该充电接口与电能输出接口207的连接状态不同时,CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不同,CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小也就不同。如此,可以有效保证控制模块201根据CC信号的电平大小判断电能输出接口207的类型以及判断该充电接口与电能输出接口207的连接状态的可靠性和准确性。并且,由于本申请实施例中的CC信号处理系统200的CC信号检测过程不受电源205的电压变化的影响,所以可以兼容不同车型的不同低压电池的电压范围,可以满足在较宽电压范围内对CC信号的检测。
另外,唤醒电路202可以在该充电接口与电能输出接口207未连接的情况下,使得电源205不给控制模块201供电,让控制模块201休眠,从而可以减小CC信号处理系统200的静态功耗和电源205的电能损耗。
可选地,参见图4,钳位电路204包括开关电路S1和第一二极管D1。开关电路S1的第一端与控制模块201的输出端连接,开关电路S1的第二端与第一二极管D1的正极连接,开关电路S1的控制端与控制模块201的第一控制端连接,第一二极管D1的负极与第一电阻R1的第一端连接。
开关电路S1用于实现钳位电路204的接通或关断。也即,当开关电路S1导通时,钳位电路204接通;当开关电路S1关断时,钳位电路204关断。开关电路S1接通时可以将控制模块201的输出端输出的第一预设电压值的电压信号传输到第一二极管D1的正极。
利用第一二极管D1的单向导电性,当第一二极管D1导通之后,第一二极管D1的正极和负极的电压差被限制在管压降上。如此,由于第一二极管D1的管压降是固定的,所以当第一二极管D1的正极输入第一预设电压值的电压信号后,第一二极管D1的负极输出的电压信号就会被钳制在一个预定的电压值上。比如,第一预设电压值为5V,第一二极管D1的管压降为0.7V,即第一二极管D1的正极和负极的电压差被固定为0.7V。因而在第一二极管D1的正极输入5V的电压信号时,第一二极管D1的负极输出的电压信号就会被钳制在5V-0.7V=4.3V。
第一二极管D1的存在还可以防止电源205输出的电能流入钳位电路204,从而可以避免影响CC信号检测电路203的第一输入端的分压。
可选地,参见图5,开关电路S1包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16。第二三极管Q2的发射极e2与控制模块201的输出端连接,第二三极管Q2的集电极c2与第一二极管D1的正极连接,第十三电阻R13连接在第二三极管Q2的发射极e2与基极b2之间,第二三极管Q2的基极b2与第十四电阻R14的第一端连接,第十四电阻R14的第二端与第三三极管Q3的集电极c3连接,第三三极管Q3的发射极e3与地线连接,第十五电阻R15连接在第三三极管Q3的发射极e3与基极b3之间,第三三极管Q3的基极b3与第十六电阻R16的第一端连接,第十六电阻R16的第二端与控制模块201的第一控制端连接。
在控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号的情况下,第三三极管Q3的集电极c3上产生电压。在控制模块201的第一控制端输出电压信号之后,第三三极管Q3导通,由于第三三极管Q3的发射极e3接地,所以第二三极管Q2的基极b2电压被拉低,而控制模块201的输出端输出的电压信号在第二三极管Q2的发射极e2产生电压,因而第二三极管Q2导通,开关电路S1也就导通。
而在控制模块201的第一控制端未输出电压信号的情况下,第三三极管Q3关断,继而第二三极管Q2也关断,开关电路S1也就关断。在控制模块201的输出端未输出电压信号的情况下,第二三极管Q2关断,开关电路S1也就关断。
可选地,参见图6,CC信号检测电路203为差分采样电路。
在本申请实施例中,该差分采样电路可以获取该充电接口的第一接入点2061与第二接入点2062的电压差,并对该电压差进行放大处理之后输出相应的CC信号。
具体地,参见图6,CC信号检测电路203包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二二极管D2和运算放大器U。第二电阻R2的第一端与该充电接口的第一接入点2061连接,第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端、第二二极管D2的正极和运算放大器U的同相输入端连接,第三电阻R3的第二端与地线连接,第二二极管D2的负极和运算放大器U的正电源端VCC均与控制模块201的输出端连接,运算放大器U的负电源端与地线连接。第四电阻R4的第一端与该充电接口的第二接入点2062连接,第四电阻R4的第二端与运算放大器U的反相输入端连接,第五电阻R5连接在运算放大器U的反相输入端与输出端之间;运算放大器U的输出端与控制模块201的检测端连接。
第二电阻R2和第三电阻R3可以是阻值较大的电阻。比如,第二电阻R2的阻值和第三电阻R3的阻值均可以是100KΩ。
本申请实施例提供的CC信号处理系统200刚开始工作时,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时运算放大器U的正电源端VCC没有电能输入,运算放大器U不工作。
在该充电接口与电能输出接口207未连接,也即电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时运算放大器U的正电源端VCC没有电能输入,运算放大器U不工作。
在该充电接口与电能输出接口207半连接,也即开关S0断开,电阻RC和电阻R0均连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201得电工作,继而运算放大器U得电工作。这种情况下,第一电阻R1、电阻RC、电阻R0、第二电阻R2和第三电阻R3对钳位电路204所钳制到的预定的电压值进行分压,此时运算放大器U采样的是电阻RC和电阻R0的电压,从而不受电源205的电压变化的影响。
在该充电接口与电能输出接口207全连接,也即是开关S0闭合,电阻R0短路,只有电阻RC连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,唤醒电路202的第二端向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201持续得电工作,继而运算放大器U持续得电工作。这种情况下,第一电阻R1、电阻RC、第二电阻R2和第三电阻R3对钳位电路204所钳制到的预定的电压值进行分压,此时运算放大器U采样的是电阻RC的电压,从而不受电源205的电压变化的影响。
在该充电接口与电能输出接口207由全连接变成未连接后,电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,控制模块201进入休眠状态,继而运算放大器U也进入不工作状态。
值得说明的是,在该充电接口与电能输出接口207未连接的情况下,电源205输出的电能流经唤醒电路202、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,由于第二电阻R2和第三电阻R3的阻值较大,所以第二电阻R2和第三电阻R3分压较大,可以确保运算放大器U的同相输入端的电压不会过大而损坏运算放大器U。
另外,本申请实施例中通过运算放大器U将唤醒电路202与控制模块201的检测端隔离开来,可以起到保护控制模块201的作用。
可选地,参见图7,唤醒电路202包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一三极管Q1和P型开关管。第一三极管Q1的发射极e1用于与电源205连接,第一三极管Q1的集电极c1与控制模块201的唤醒端连接,第六电阻R6连接在第一三极管Q1的发射极e1与第一三极管Q1的基极b1之间,第一三极管Q1的基极b1与该P型开关管的源极连接。第七电阻R7连接在该P型开关管的源极与栅极之间,该P型开关管的栅极与第八电阻R8的第一端连接,第八电阻R8的第二端与钳位电路204的输出端连接,该P型开关管的漏极与第九电阻R9的第一端连接,第九电阻R9的第二端与地线连接。
第一三极管Q1可以是PNP型三极管。
该P型开关管可以是PMOS管,也可以是P型IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管),本申请对此不做限定。下面以该P型开关管是PMOS管Q4为例进行说明。
一种可能的实现方式,参见图8,该P型开关管可以是PMOS管Q4。
PMOS管Q4的源极s4与第一三极管Q1的基极b1连接,PMOS管Q4的栅极g4与第八电阻R8的第一端连接,PMOS管Q4的漏极d4与第九电阻R9的第一端连接,第七电阻R7连接在PMOS管Q4的源极s4与栅极g4之间。
PMOS管Q4是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。
在该充电接口与电能输出接口207未连接,也即电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,由于第八电阻R8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二二极管D2以及运算放大器U的分压较大,PMOS管Q4的栅极g4上的电压较大,PMOS管Q4的栅极g4与源极s4的电压差的绝对值小于PMOS管Q4的导通阈值,PMOS管Q4截止,第一三极管Q1的基极b1电压较高,因而第一三极管Q1关断,此时第一三极管Q1的集电极c1不给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号。
在该充电接口与电能输出接口207半连接,也即开关S0断开,电阻RC和电阻R0均连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,由于电阻RC、电阻R0与第二电阻R2、第三电阻R3并联,电阻RC、电阻R0、第二电阻R2和第三电阻R3的分压变小,导致PMOS管Q4的栅极g4上的电压变小,PMOS管Q4的栅极g4与源极s4的电压差的绝对值大于PMOS管Q4的导通阈值,PMOS管Q4导通,第一三极管Q1的基极b1电压被拉低,因而第一三极管Q1导通,此时第一三极管Q1的集电极c1给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号。
在该充电接口与电能输出接口207全连接,也即开关S0闭合,电阻R0被短路,只有电阻RC连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间的情况下,由于电阻RC与第二电阻R2、第三电阻R3并联,电阻RC、第二电阻R2和第三电阻R3的分压依旧较小,因而PMOS管Q4的栅极g4上的电压依旧较小,PMOS管Q4的栅极g4与源极s4的电压差的绝对值依旧大于PMOS管Q4的导通阈值,PMOS管Q4保持导通,第一三极管Q1保持导通,第一三极管Q1的集电极c1依然给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号。
值得注意的是,本申请实施例中的第二电阻R2、第三电阻R3的阻值均较大,如此,可以可靠地保证在该充电接口与电能输出接口207未连接时,PMOS管Q4的栅极g4上的电压较大;而在该充电接口与电能输出接口207半连接或全连接时,PMOS管Q4的栅极g4上的电压较小。
在该充电接口与电能输出接口207由全连接变成未连接后,电阻RC、电阻R0和开关S0均未连接至第一接入点2061与第二接入点2062之间。这种情况下,虽然钳位电路204将其输出端的电压信号钳制到一个预定的电压值,但该预定的电压值并不能使得PMOS管Q4的栅极g4与源极s4的电压差的绝对值大于PMOS管Q4的导通阈值,因而PMOS管Q4截止,第一三极管Q1关断,此时第一三极管Q1的集电极c1停止向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号。
进一步地,参见图9,CC信号处理系统200还包括唤醒保持电路208,唤醒保持电路208包括N型开关管、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12。该N型开关管的漏极与第十电阻R10的第一端连接,第十电阻R10的第二端与第一三极管Q1的基极b1连接,该N型开关管的栅极与第十一电阻R11的第一端连接,第十一电阻R11的第二端与控制模块201的第二控制端连接,第十二电阻R12连接在该N型开关管的源极与栅极之间,该N型开关管的源极与地线连接。
唤醒保持电路208用于确保第一三极管Q1持续导通,控制模块201持续得电。
该N型开关管可以是NMOS管,也可以是N型IGBT,本申请对此不做限定。下面以该N型开关管是NMOS管Q5为例进行说明。
一种可能的实现方式,参见图10,该N型开关管可以是NMOS管Q5。
NMOS管Q5的漏极d5与第十电阻R10的第一端连接,NMOS管Q5的栅极g5与第十一电阻R11的第一端连接,NMOS管Q5的源极s5与地线连接,第十二电阻R12连接在NMOS管Q5的源极s5与栅极g5之间。
NMOS管Q5是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。
这种情况下,控制模块201唤醒后,可以在控制模块201的输出端输出第一预设电压值的电压信号,以及控制钳位电路204接通,然后可以根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小判断电能输出接口207是否接入该充电接口,也即,判断电能输出接口207与该充电接口的连接状态。若控制模块201确定该充电接口与电能输出接口207半连接,则控制钳位电路204接通以及控制NMOS管Q5导通;若控制模块201确定该充电接口与电能输出接口207全连接,则持续控制钳位电路204接通以及持续控制NMOS管Q5导通;若控制模块201确定该充电接口与电能输出接口207未连接,则控制NMOS管Q5关断以及控制钳位电路204关断。
控制模块201向NMOS管Q5输出的用于控制NMOS管Q5导通的电压信号可以是通过MCU的I/O(Input/Output,输入/输出)口输出的控制信号,其电平范围可以与电源205一致。
本申请实施例提供的CC信号处理系统200刚开始工作时,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态,此时钳位电路204处于关断状态,运算放大器U也处于不工作状态,NMOS管Q5也处于关断状态。
在该充电接口与电能输出接口207未连接的情况下,PMOS管Q4截止,第一三极管Q1关断,唤醒电路202的第二端不输出唤醒信号,因而控制模块201处于休眠状态。此时,钳位电路204处于关断状态,运算放大器U也处于不工作状态,NMOS管Q5也处于关断状态。
在该充电接口与电能输出接口207半连接的情况下,PMOS管Q4导通,第一三极管Q1导通,此时第一三极管Q1的集电极c1给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201会被唤醒,控制模块201唤醒后,钳位电路204和运算放大器U得电工作。此时运算放大器U采样的是电阻RC和电阻R0的电压,运算放大器U的输出端输出CC信号到控制模块201的检测端,控制模块201根据运算放大器U输出的CC信号的电平大小可以确定电能输出接口207的类型,以及确定该充电接口与电能输出接口207为半连接。此时,不给电动汽车的动力电池充电,并且,控制模块201的第二控制端给NMOS管Q5的栅极g5输入电压信号,由于NMOS管Q5的源极s5接地,所以NMOS管Q5的栅极g5与源极s5的电压差的绝对值大于NMOS管Q5的导通阈值,因而NMOS管Q5导通,第一三极管Q1的基极b1电压通过NMOS管Q5被拉低,可以保证第一三极管Q1持续导通。
在该充电接口与电能输出接口207全连接的情况下,PMOS管Q4导通,NMOS管Q5也导通,因而第一三极管Q1导通,此时第一三极管Q1的集电极c1给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201持续工作,钳位电路204和运算放大器U持续工作。此时运算放大器U采样的是电阻RC的电压,运算放大器U的输出端输出CC信号到控制模块201的检测端,控制模块201根据运算放大器U输出的CC信号的电平大小可以确定电能输出接口207的类型,以及确定该充电接口与电能输出接口207为全连接。此时,控制模块201的第二控制端给NMOS管Q5的栅极g5持续输入电压信号,从而可以通过NMOS管Q5保证第一三极管Q1持续导通。
值得说明的是,电源205在使用过程中可能会出现电压变化,若电源205出现电压变化,则有可能不能保证在该充电接口与电能输出接口207半连接或全连接时PMOS管Q4导通。为此,本申请实施例中设置唤醒保持电路208,通过控制唤醒保持电路208中的NMOS管Q5的导通,来保证第一三极管Q1持续导通,继而保证第一三极管Q1的集电极c1持续向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,可以达到保证控制模块201能处于稳定的唤醒状态的效果。
在该充电接口与电能输出接口207由全连接变为未连接的情况下,PMOS管Q4截止,但是NMOS管Q5还导通,因而第一三极管Q1导通,此时第一三极管Q1的集电极c1给控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201工作,钳位电路204和运算放大器U工作。此时运算放大器U采样的是第一接入点2061与第二接入点2062的电压,运算放大器U的输出端输出CC信号到控制模块201的检测端,控制模块201根据运算放大器U输出的CC信号的电平大小可以确定该充电接口与电能输出接口207未连接。此时,控制模块201控制钳位电路204关断,并且,控制模块201的第二控制端停止向NMOS管Q5的栅极g5输出电压信号,此时NMOS管Q5的栅极g5与源极s5的电压差的绝对值小于NMOS管Q5的导通阈值,因而NMOS管Q5关断。NMOS管Q5关断后,第一三极管Q1关断,第一三极管Q1的集电极c1停止向控制模块201的唤醒端输出唤醒信号,控制模块201进入休眠状态。
一种可能的实现方式,在控制模块201根据运算放大器U输出的CC信号的电平大小确定该充电接口与电能输出接口207由全连接变为未连接之后,控制模块201的第二控制端可以在等待预设时长之后再停止向NMOS管Q5的栅极g5输出电压信号。这样,NMOS管Q5就不会在该充电接口与电能输出接口207由全连接变为未连接的瞬间截止,第一三极管Q1就不会瞬间关断,控制模块201就不会瞬间从唤醒状态变为休眠状态。这样,控制模块201的功率部分就可以在控制模块201掉电之前有充足的时间关闭,可以避免损坏控制模块201的功率部分的元器件。该预设时长可以预先进行设置,如该预设时长可以是10秒,本申请实施例对此不作限定。
可选地,参见图11,控制模块201包括电压转换模块2011和MCU2012。电压转换模块2011的电源端用于与电源205连接,电压转换模块2011的唤醒端与唤醒电路202的第二端连接,电压转换模块2011的第一输出端与MCU2012的电源端连接,电压转换模块2011的第二输出端分别与钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端连接,电压转换模块2011的第二输出端用于输出第一预设电压值的电压信号,电压转换模块2011的第一输出端用于输出第二预设电压值的电压信号;MCU2012的第一控制端与钳位电路204的控制端连接,MCU2012的检测端与CC信号检测电路203的输出端连接。MCU2012的第二控制端与第十一电阻R11的第二端连接。
电压转换模块2011是将电源205输出的电压信号转换为固定的预设电压值的电压信号的模块,具体可以将电源205输出的电压信号转换为第一预设电压值的电压信号并从电压转换模块2011的第二输出端输出,且可以将电源205输出的电压信号转换为第二预设电压值的电压信号并从电压转换模块2011的第一输出端输出。
唤醒电路202唤醒电压转换模块2011后,电压转换模块2011得电工作。电压转换模块2011工作时,从电压转换模块2011的第一输出端向MCU2012的电源端输出第二预设电压值的电压信号,MCU2012得电工作。电压转换模块2011工作时,从电压转换模块2011的第二输出端向钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端输出第一预设电压值的电压信号。MCU2012工作后,可以控制钳位电路204接通。并且,MCU2012还可以根据CC信号检测电路203输出的CC信号的电平大小判断电能输出接口207是否接入该充电接口,也即,判断电能输出接口207与该充电接口的连接状态。若MCU2012确定该充电接口与电能输出接口207半连接,则控制钳位电路204接通以及控制NMOS管Q5导通;若MCU2012确定该充电接口与电能输出接口207全连接,则持续控制钳位电路204接通以及持续控制NMOS管Q5导通;若MCU2012确定该充电接口与电能输出接口207未连接,则控制NMOS管Q5关断以及控制钳位电路204关断。
进一步地,参见图12,电压转换模块2011包括第一电源芯片2013和第二电源芯片2014。第一电源芯片2013的第一端用于与电源205连接,第一电源芯片2013的唤醒端与唤醒电路202的第二端连接,第一电源芯片2013的第一输出端与第二电源芯片2014的输入端连接,第二电源芯片2014的输出端与MCU2012的电源端连接,第一电源芯片2013的第二输出端分别与钳位电路204的输入端和CC信号检测电路203的供电端连接。
其中,第一电源芯片2013用于将输入的电压信号转换为第一预设电压值的电压信号,第一电源芯片2013的第一输出端和第二输出端用于输出第一预设电压值的电压信号。第二电源芯片2014用于将输入的第一预设电压值的电压信号转换为第二预设电压值的电压信号,第二电源芯片2014的输出端用于输出第二预设电压值的电压信号。第一预设电压值与第二预设电压值不相同。
值得说明的是,在第一电源芯片2013将电源205输出的电压信号转换为第一预设电压值的电压信号的情况下,第一电源芯片2013的第一输出端将第一预设电压值的电压信号输出到第二电源芯片2014,第二电源芯片2014将第一预设电压值的电压信号转换为第二预设电压值的电压信号输出到MCU2012,为MCU2012供电。如此,可以保证MCU2012的可用性。
第一预设电压值可以是满足运算放大器U的供电需求的电压值,第二预设电压值可以是满足MCU2012的供电需求的电压值,一种可能的实现方式,第一预设电压值可以为5伏,第二预设电压值可以为3.3伏。当然,第一预设电压值和第二预设电压值也可以其他满足相应的供电需求的电压值,本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例中,在控制模块201唤醒时,因钳位电路204的存在,可以保证CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不受电源205的电压变化的影响,也就可以保证CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小不受电源205的电压变化的影响,如此,控制模块201可以准确地判断电能输出接口207与该充电接口是否连接。并且,因第一电阻R1的存在,可以对钳位电路204所钳制到的预定的电压值分压,从而可以保证在该充电接口与电能输出接口207的连接状态不同时,CC信号检测电路203的输入端的电压信号的电压值不同,CC信号检测电路203的输出端输出的CC信号的电平大小也就不同。如此,可以有效保证控制模块201根据CC信号的电平大小判断电能输出接口207的类型以及判断该充电接口与电能输出接口207的连接状态的可靠性和准确性。并且,由于本申请实施例中的CC信号处理系统200的CC信号检测过程不受电源205的电压变化的影响,所以可以兼容不同车型的不同低压电池的电压范围,可以满足在较宽电压范围内对CC信号的检测。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种CC信号处理系统,其特征在于,所述系统包括控制模块、唤醒电路、连接确认CC信号检测电路和钳位电路;
所述控制模块的电源端和所述唤醒电路的第一端均用于与电源连接;所述控制模块的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接;所述控制模块的第一控制端与所述钳位电路的控制端连接,以控制所述钳位电路的接通或关断;所述控制模块的输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接,所述控制模块的输出端用于输出第一预设电压值的电压信号;所述控制模块的检测端与所述CC信号检测电路的输出端连接;
所述唤醒电路的第三端、所述钳位电路的输出端和所述CC信号检测电路的第一输入端均与充电接口的第一接入点连接,所述唤醒电路的第四端和所述CC信号检测电路的第二输入端均与所述充电接口的第二接入点连接,所述充电接口的第一接入点和第二接入点用于接入电能输出接口;在所述电能输出接口未接入所述充电接口的情况下,所述唤醒电路的第二端不输出唤醒信号;在所述电能输出接口接入所述充电接口的情况下,所述唤醒电路的第二端输出唤醒信号,以驱动所述控制模块工作。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第一电阻;
所述第一电阻的第一端分别与所述唤醒电路的第三端和所述钳位电路的输出端连接,所述第一电阻的第二端与所述充电接口的第一接入点连接。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述钳位电路包括开关电路和第一二极管;
所述开关电路的第一端与所述控制模块的输出端连接,所述开关电路的第二端与所述第一二极管的正极连接,所述开关电路的控制端与所述控制模块的第一控制端连接,所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端连接。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述CC信号检测电路为差分采样电路。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述CC信号检测电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二二极管和运算放大器;
所述第二电阻的第一端与所述充电接口的第一接入点连接,所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端、所述第二二极管的正极和所述运算放大器的同相输入端连接,所述第三电阻的第二端与地线连接,所述第二二极管的负极和所述运算放大器的正电源端均与所述控制模块的输出端连接,所述运算放大器的负电源端与所述地线连接;
所述第四电阻的第一端与所述充电接口的第二接入点连接,所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的反相输入端连接,所述第五电阻连接在所述运算放大器的反相输入端与输出端之间;所述运算放大器的输出端与所述控制模块的检测端连接。
6.如权利要求1-5任一所述的系统,其特征在于,所述唤醒电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一三极管和P型开关管;
所述第一三极管的发射极用于与所述电源连接,所述第一三极管的集电极与所述控制模块的唤醒端连接,所述第六电阻连接在所述第一三极管的发射极与所述第一三极管的基极之间,所述第一三极管的基极与所述P型开关管的源极连接;
所述第七电阻连接在所述P型开关管的源极与栅极之间,所述P型开关管的栅极与所述第八电阻的第一端连接,所述第八电阻的第二端与所述钳位电路的输出端连接,所述P型开关管的漏极与所述第九电阻的第一端连接,所述第九电阻的第二端与地线连接。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括唤醒保持电路,所述唤醒保持电路包括N型开关管、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻;
所述N型开关管的漏极与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述N型开关管的栅极与所述第十一电阻的第一端连接,所述第十一电阻的第二端与所述控制模块的第二控制端连接,所述第十二电阻连接在所述N型开关管的源极与栅极之间,所述N型开关管的源极与所述地线连接。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述控制模块唤醒后,用于在所述控制模块的输出端输出所述第一预设电压值的电压信号,以及控制所述钳位电路接通;根据所述CC信号检测电路输出的CC信号的电平大小判断所述电能输出接口是否接入所述充电接口;若确定所述电能输出接口接入所述充电接口,则控制所述钳位电路接通以及控制所述N型开关管导通;若确定所述电能输出接口未接入所述充电接口,则控制所述N型开关管关断以及控制所述钳位电路关断。
9.如权利要求1-5任一所述的系统,其特征在于,所述控制模块包括电压转换模块和微控制单元MCU;
所述电压转换模块的电源端用于与所述电源连接,所述电压转换模块的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接,所述电压转换模块的第一输出端与所述MCU的电源端连接,所述电压转换模块的第二输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接,所述电压转换模块的第二输出端用于输出所述第一预设电压值的电压信号,所述电压转换模块的第一输出端用于输出第二预设电压值的电压信号;
所述MCU的第一控制端与所述钳位电路的控制端连接,所述MCU的检测端与所述CC信号检测电路的输出端连接。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述电压转换模块包括第一电源芯片和第二电源芯片;
所述第一电源芯片的第一端用于与所述电源连接,所述第一电源芯片的唤醒端与所述唤醒电路的第二端连接,所述第一电源芯片的第一输出端与所述第二电源芯片的输入端连接,所述第二电源芯片的输出端与所述MCU的电源端连接,所述第一电源芯片的第二输出端分别与所述钳位电路的输入端和所述CC信号检测电路的供电端连接;
其中,所述第一电源芯片用于将输入的电压信号转换为所述第一预设电压值的电压信号,所述第一电源芯片的第一输出端和第二输出端均用于输出所述第一预设电压值的电压信号,所述第二电源芯片用于将输入的所述第一预设电压值的电压信号转换为所述第二预设电压值的电压信号,所述第二电源芯片的输出端用于输出所述第二预设电压值的电压信号。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110794136.4A CN113525143A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | Cc信号处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110794136.4A CN113525143A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | Cc信号处理系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113525143A true CN113525143A (zh) | 2021-10-22 |
Family
ID=78127878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110794136.4A Pending CN113525143A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | Cc信号处理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113525143A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115402148A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-11-29 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | Cp信号处理电路 |
-
2021
- 2021-07-14 CN CN202110794136.4A patent/CN113525143A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115402148A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-11-29 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | Cp信号处理电路 |
CN115402148B (zh) * | 2022-11-02 | 2023-02-28 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | Cp信号处理电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9142985B2 (en) | Battery charger for portable electronic equipment | |
CN206579491U (zh) | 一种低功耗车载充电机充电系统 | |
CN105576766A (zh) | 负载自动检测电路及应用其的移动电源 | |
CN209786868U (zh) | 后备电池硬件切换电路 | |
CN106532801A (zh) | 一种电池管理系统的充电唤醒电路 | |
CN101179199A (zh) | 一种终端及其充电方法 | |
CN208006760U (zh) | 一种充电接口状态检测电路及可充电设备 | |
WO2023005733A1 (zh) | 控制器、控制方法、车辆及控制系统 | |
EP4027160B1 (en) | Universal plug status detection circuit | |
CN113525143A (zh) | Cc信号处理系统 | |
CN201563242U (zh) | 移动通信终端充电装置的识别装置 | |
CN215826524U (zh) | Cc信号处理系统 | |
CN206180986U (zh) | 一种复位触发电路及耳机 | |
CN212033826U (zh) | 供电电路以及电子设备 | |
CN108199446B (zh) | 锂电池涓流充电保护电路及软启动设备 | |
CN107733025B (zh) | 一种usb与dc兼容的双充电路及其运行方法 | |
CN207164696U (zh) | 一种低功耗电源 | |
US10476290B2 (en) | Charging two-terminal portable electronic devices | |
CN206490464U (zh) | 移动电源充电装置 | |
CN209842087U (zh) | 外接设备检测电路以及电子设备 | |
CN205406068U (zh) | 电源好信号输出装置 | |
CN218300472U (zh) | 插线板 | |
CN219018791U (zh) | 一种按键检测和电平检测的分时复用电路 | |
CN219643618U (zh) | 一种实现电源路径切换的充电电路 | |
CN211209332U (zh) | 一种移动电源充放电控制器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 710000 Room 101, building a, building 6, digital economy industrial park, No. 201, Pufeng Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi Province Applicant after: Xi'an telingchong New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 710000 Room 101, building a, building 6, digital economy industrial park, No. 201, Pufeng Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi Province Applicant before: Xi'an teride lingchong New Energy Technology Co., Ltd |
|
CB02 | Change of applicant information |