CN117261674A - 一种电动汽车充电桩的cp信号产生及反馈电路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路，涉及充电控制技术领域，所述电路包括MCU、信号转换模块、响应信号接收模块、信号反馈模块；MCU生成第一PWM信号并输出至信号转换模块；信号转换模块将第一PWM信号转换为CP信号并输出至电动汽车；响应信号接收模块接收电动汽车输出的第一PWM响应信号，并滤除干扰信号，生成第二PWM响应信号并输出至信号反馈模块；所述第一PWM响应信号表征电动汽车基于CP信号执行对应的响应动作；信号反馈模块根据第二PWM响应信号，生成反馈信号并输出至MCU，使MCU确定电动汽车运行状态；本申请解决了现有充电桩与电动汽车之间通过CP信号交互的电路设计较复杂的问题。

Description

一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路
技术领域
本申请涉及充电控制技术领域，尤其是涉及一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路。
背景技术
随着汽车产业的不断发展，电动汽车在市场中的占比也越来越高，但是由于电池续航的限制，充电基础设施的建设也成为推进电动汽车进一步普及和长久发展的关键保障，因此，未来充电桩的规模将大幅增加，以满足越来越多电动汽车的充电需求。
其中，在充电桩对电动汽车进行交流充电过程中，充电桩和电动汽车之间通过CP信号进行充电信息的交互，这个过程也被称为充电桩和电动汽车的充电握手。
但是，现有技术中，有关充电桩与电动汽车之间通过CP信号进行交互的电路设计较为复杂，采用的控制单元和元器件数量也较多，不仅增加了生产成本，而且不利于后续的维护。
发明内容
为了解决现有充电桩与电动汽车之间通过CP信号进行交互的电路设计较为复杂的问题，本申请提供一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路。
本申请提供一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路，采用如下的技术方案：
所述CP信号产生及反馈电路包括MCU、信号转换模块、响应信号接收模块、信号反馈模块；
所述MCU，用于生成第一PWM信号并输出至信号转换模块；
所述信号转换模块，用于将所述第一PWM信号转换为CP信号并输出至电动汽车；
所述响应信号接收模块，用于接收电动汽车输出的第一PWM响应信号，并滤除所述第一PWM响应信号中的干扰信号，生成第二PWM响应信号并输出至信号反馈模块；所述第一PWM响应信号表征电动汽车基于所述CP信号执行对应的响应动作；
所述信号反馈模块，用于根据所述第二PWM响应信号生成对应的反馈信号并输出至MCU；
所述MCU，用于根据所述反馈信号，确定电动汽车运行状态；所述电动汽车运行状态包括电动汽车与充电桩的连接状态、电动汽车充电状态、电路元器件状态。
通过采用上述技术方案，MCU生成第一PWM信号，由信号转换模块将其转换为CP信号并输出至电动汽车，再由响应信号接收模块和信号反馈模块构成反馈通路，使MCU精确获取电动汽车的运行状态，通过简化MCU产生CP信号并向电动汽车发送的通路、以及电动汽车生成响应信号再反馈至MCU的通路，实现充电桩与电动汽车的交互，降低了充电桩与电动汽车之间通过CP信号进行交互的电路设计的复杂度，进而降低了生产成本，也更加易于后续的维护。
在一个具体的可实施方案中，所述信号转换模块包括稳压管DZ1、电阻RC1、电容C1、电容C2、三极管QC1、电阻RE1、电阻RE2、三极管QC2、三极管QC3、电阻R1；
所述稳压管DZ1的负极与所述MCU连接，所述稳压管DZ1的正极与电阻RC1的第一端连接；所述电阻RC1的第二端分别与电容C1的第一端、三极管QC1的基极连接；所述电容C1的第二端接地；所述三极管QC1的集电极分别与电阻RE1的第一端和电阻RE2的第一端连接；所述电阻RE2的第二端分别与三极管QC2的基极和三极管QC3的基极连接；所述电阻RE1的第二端和三极管QC2的集电极均连接电压VCC1；所述三极管QC1的发射极和三极管QC3的集电极均连接电压VCC2；所述三极管QC2的发射极和三极管QC3的发射极均与电阻R1的第一端连接；所述电阻R1的第二端分别与电容C2的第一端、响应信号接收模块和电动汽车连接；所述电容C2的第二端接地。
通过采用上述技术方案，通过信号转换模块的具体电路设计，基于MCU输出的第一PWM信号，转换为对应的CP信号并输出至电动汽车，保证CP信号的稳定输出。
在一个具体的可实施方案中，所述响应信号接收模块包括跟随器U1A；
所述跟随器U1A的同相输入端分别与所述信号转换模块和所述电动汽车连接；所述跟随器U1A的反相输入端分别与所述跟随器U1A的输出端和所述信号反馈模块连接。
通过采用上述技术方案，通过响应信号接收模块的具体电路设计，实现干扰信号过滤和信号传递的作用。
在一个具体的可实施方案中，所述信号反馈模块包括高电平反馈子模块和低电平反馈子模块；
所述高电平反馈子模块，用于根据所述第二PWM响应信号的高电平电压值生成对应的高电平反馈信号，并将所述高电平反馈信号输出至MCU；
所述低电平反馈子模块，用于根据所述第二PWM响应信号的低电平电压值生成对应的低电平反馈信号，并将所述低电平反馈信号输出至MCU；
MCU用于根据所述高电平反馈信号和低电平反馈信号，确定电动汽车运行状态。
通过采用上述技术方案，MCU通过结合高电平反馈子模块和低电平反馈子模块的反馈结果，综合判断电动汽车运行状态，提高了MCU对电动汽车运行状态的判断精度。
在一个具体的可实施方案中，所述高电平反馈子模块包括二极管DC1、电阻RC3、电阻RC4、电容C4；
所述二极管DC1的正极与所述响应信号接收模块连接；所述二极管DC1的负极与电阻RC3的第一端连接；所述电阻RC3的第二端分别与电阻RC4的第一端、电容C4的第一端和MCU连接；所述电容C4的第二端和电阻RC4的第二端均接地。
通过采用上述技术方案，通过高电平反馈子模块的具体电路设计，使得MCU获取高电平反馈子模块输出的高电平反馈信号。
在一个具体的可实施方案中，所述高电平反馈子模块输出端的电压值Vf1的计算公式为：
Vf1=RRC4*(V1-VDC1)/(RRC3+RRC4)；
其中，RRC4为电阻RC4的阻值，RRC3为电阻RC3的阻值，VDC1为二极管DC1的压降，V1为所述第二PWM响应信号的高电平电压值。
在一个具体的可实施方案中，所述低电平反馈子模块包括二极管DC2、电阻RC5、电阻RC6、电阻RC7、电容C5；
所述二极管DC2的负极与响应信号接收模块连接；所述二极管DC2的正极与电阻RC5的第一端连接；所述电阻RC5的第二端分别与电阻RC6的第一端和电阻RC7的第一端连接；所述电阻RC7的第二端连接电压VCC3；所述电阻RC6的第二端分别与MCU和电容C5的第一端连接；所述电容C5的第二端接地。
通过采用上述技术方案，通过低电平反馈子模块的具体电路设计，使得MCU获取低电平反馈子模块输出的低电平反馈信号。
在一个具体的可实施方案中，所述低电平反馈子模块输出端的电压值Vf2的计算公式为：
Vf2={VDC2+[(VCC3-V2-VDC2)/(RRC5+RRC6)]*RRC5}+V2；
其中，RRC5为电阻RC5的阻值，RRC6为电阻RC6的阻值，VDC2为二极管DC2的压降，V2为所述第二PWM响应信号的低电平电压值。
在一个具体的可实施方案中，所述MCU通过检测所述高电平反馈子模块输出端的电压值Vf1、所述低电平反馈子模块输出端的电压值Vf2，确定电动汽车运行状态。
通过采用上述技术方案，MCU通过对高电平反馈子模块输出端的电压值和所述低电平反馈子模块输出端的电压值进行综合分析，从而得到电动汽车运行状态准确的判断结果。
在一个具体的可实施方案中，所述CP信号的占空比D2与充电桩的最大充电电流Imax之间的关系为：Imax=D2*100*0.6。
通过采用上述技术方案，电动汽车通过CP信号的占空比D2判断自身与充电桩是否匹配，当电动汽车判断自身与充电桩匹配时，则电动汽车可以接收电能；当电动汽车判断自身与充电桩不匹配时，则电动汽车不接收电能，实现了充电桩与电动汽车之间的信息交互。
综上所述，本申请的技术方案至少包括以下有益技术效果：
1、MCU生成第一PWM信号，由信号转换模块将其转换为CP信号并输出至电动汽车，再由响应信号接收模块和信号反馈模块构成反馈通路，使MCU精确获取电动汽车的运行状态，通过简化MCU产生CP信号并向电动汽车发送的通路、以及电动汽车生成响应信号再反馈至MCU的通路，实现充电桩与电动汽车的交互，降低了充电桩与电动汽车之间通过CP信号进行交互的电路设计的复杂度，进而降低了生产成本，也更加易于后续的维护；
2、MCU通过结合高电平反馈子模块和低电平反馈子模块的反馈结果，综合判断电动汽车运行状态，进一步提高了MCU对电动汽车运行状态的判断精度。
附图说明
图1是本申请实施例中电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路的整体示意图；
图2是本申请实施例中信号转换模块的具体电路图；
图3是本申请实施例中车端智能控制器的具体电路图；
图4是本申请实施例中响应信号接收模块、信号反馈模块和防护模块的具体电路图。
附图标记说明：
1、MCU；2、信号转换模块；3、响应信号接收模块；4、信号反馈模块；41、高电平反馈子模块；42、低电平反馈子模块；5、防护模块。
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说明。
本申请公开一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路，参照图1，所述CP信号产生及反馈电路包括MCU1、信号转换模块2、响应信号接收模块3、信号反馈模块4；
所述MCU1，用于生成第一PWM信号并输出至信号转换模块2；
所述信号转换模块2，用于将所述第一PWM信号转换为CP信号并输出至电动汽车；
所述响应信号接收模块3，用于接收电动汽车输出的第一PWM响应信号，并滤除所述第一PWM响应信号中的干扰信号，生成第二PWM响应信号并输出至信号反馈模块4；所述第一PWM响应信号表征电动汽车基于所述CP信号执行对应的响应动作；
所述信号反馈模块4，用于根据所述第二PWM响应信号生成对应的反馈信号并输出至MCU1；
所述MCU1，用于根据所述反馈信号，确定电动汽车运行状态。
具体地，所述电动汽车运行状态包括电动汽车与充电桩的连接状态、电动汽车与充电桩的匹配状态、车端智能控制器运行状态中的一种或多种。
因此，MCU1生成第一PWM信号，由信号转换模块2将其转换为CP信号并输出至电动汽车，再由响应信号接收模块3和信号反馈模块4构成反馈通路，使MCU1精确获取电动汽车的运行状态，通过简化MCU1产生CP信号并向电动汽车发送的通路、以及电动汽车生成响应信号再反馈至MCU1的通路，实现充电桩与电动汽车的交互，降低了充电桩与电动汽车之间通过CP信号进行交互的电路设计的复杂度，进而降低了生产成本，也更加易于后续的维护。
进一步地，所述CP信号产生及反馈电路还包括防护模块5；结合图1、图2和图4，所述防护模块5分别与信号转换模块2和响应信号接收模块3连接；
所述防护模块5，用于防止电动汽车与充电桩的连接状态发生变化时，电路电压发生突变造成电路的损坏。
进一步地，所述CP信号的占空比D2与充电桩的最大充电电流Imax之间的关系为：Imax=D2*100*0.6。
其中，电动汽车可以基于所述CP信号的占空比D2，确定充电桩的最大充电电流Imax是否符合自身需求，生成第一判断结果；电动汽车基于所述第一判断结果确定自身与充电桩是否有匹配。具体地，若电动汽车判断充电桩的最大充电电流Imax符合自身需求，则电动汽车确定自身与充电桩匹配，若电动汽车判断充电桩的最大充电电流Imax不符合自身需求，则电动汽车确定自身与充电桩不匹配。
因此，电动汽车通过CP信号的占空比D2判断自身与充电桩是否匹配，当电动汽车判断自身与充电桩匹配时，则电动汽车可以接收电能；当电动汽车判断自身与充电桩不匹配时，则电动汽车不接收电能，实现了充电桩与电动汽车之间的信息交互。
进一步地，参照图4，所述信号反馈模块4包括高电平反馈子模块41和低电平反馈子模块42；
所述高电平反馈子模块41，用于根据所述第二PWM响应信号的高电平电压值生成对应的高电平反馈信号，并将所述高电平反馈信号输出至MCU1；
所述低电平反馈子模块42，用于根据所述第二PWM响应信号的低电平电压值生成对应的低电平反馈信号，并将所述低电平反馈信号输出至MCU1；
MCU1用于根据所述高电平反馈信号和低电平反馈信号，确定电动汽车运行状态。
因此，MCU1通过结合高电平反馈子模块41和低电平反馈子模块42的反馈结果，综合判断电动汽车运行状态，提高了MCU1对电动汽车运行状态的判断精度。
参照图2~图4，为本申请CP信号产生及反馈电路的一种具体实现方式，下面结合图2~图4进行具体说明：
参照图2，所述信号转换模块2包括稳压管DZ1、电阻RC1、电容C1、电容C2、三极管QC1、电阻RE1、电阻RE2、三极管QC2、三极管QC3、电阻R1；
所述稳压管DZ1的负极与所述MCU1连接，所述稳压管DZ1的正极与电阻RC1的第一端连接；所述电阻RC1的第二端分别与电容C1的第一端、三极管QC1的基极连接；所述电容C1的第二端接地；所述三极管QC1的集电极分别与电阻RE1的第一端和电阻RE2的第一端连接；所述电阻RE2的第二端分别与三极管QC2的基极和三极管QC3的基极连接；所述电阻RE1的第二端和三极管QC2的集电极均连接电压VCC1；所述三极管QC1的发射极和三极管QC3的集电极均连接电压VCC2；所述三极管QC2的发射极和三极管QC3的发射极均与电阻R1的第一端连接；所述电阻R1的第二端分别与电容C2的第一端、响应信号接收模块3和电动汽车连接；所述电容C2的第二端接地。
因此，通过信号转换模块2的具体电路设计，基于MCU1输出的第一PWM信号，转换为对应的CP信号并输出至电动汽车，保证CP信号的稳定输出。
进一步地，参照图3，电动汽车包括车端智能控制器，信号转换模块2与车端智能控制器连接；车端智能控制器包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、开关S1；所述二极管D1的正极连接信号转换模块2的输出端，二极管D1的负极连接电阻R2的第一端，二极管D1的负极还通过开关S1连接至电阻R3的第一端；电阻R2的第二端连接电阻R3的第二端，电阻R2的第二端和电阻R3的第二端均接地。
进一步地，参照图4，响应信号接收模块3包括跟随器U1A；所述跟随器U1A的同相输入端分别与信号转换模块2和所述电动汽车的车端智能控制器连接；跟随器U1A的反相输入端分别与跟随器U1A的输出端和信号反馈模块4连接；跟随器U1A的正电源端连接电压VCC4；跟随器U1A的负电源端连接电压VCC5；跟随器U1A的输出端为响应信号接收模块3的输出端。
其中，跟随器U1A正电源端连接的电压VCC4可以为12V，跟随器U1A负电源端连接的电压VCC5可以为-12V。
跟随器U1A具有较强的抗干扰能力，跟随器U1A根据获取到的第一PWM响应信号，滤除第一PWM响应信号中的干扰信号，生成第二PWM响应信号并通过跟随器U1A的输出端输出，则第二PWM响应信号与第一PWM响应信号的幅度和占空比均相同，也即第二PWM响应信号的高电平电压值与第一PWM响应信号的高电平电压值相同、第二PWM响应信号的低电平电压值与第一PWM响应信号的低电平电压值也相同。因此，响应信号接收模块3起到干扰信号过滤和信号传递的作用。
进一步地，参照图4，响应信号接收模块3还包括电阻RC2和电容C3，电阻RC2的第一端连接信号转换模块2的输出端，电阻RC2的第一端还连接防护模块5，电阻RC2的第二端分别连接电容C3的第一端和跟随器U1A的同相输入端，电容C3的第二端接地。电阻RC2和电容C3构成滤波电路，从而减小响应信号接收模块3获取的第一PWM响应信号的交流成分，保证信号传递的准确性。
进一步地，继续参照图4，高电平反馈子模块41包括二极管DC1、电阻RC3、电阻RC4、电容C4；
所述二极管DC1的正极与响应信号接收模块3连接；二极管DC1的负极与电阻RC3的第一端连接；电阻RC3的第二端分别与电阻RC4的第一端、电容C4的第一端和MCU1连接；电容C4的第二端与电阻RC4的第二端连接；电容C4的第二端和电阻RC4的第二端均接地。
因此，通过高电平反馈子模块41的具体电路设计，使得MCU1获取高电平反馈子模块41输出的高电平反馈信号。
进一步地，继续参照图4，低电平反馈子模块42包括二极管DC2、电阻RC5、电阻RC6、电阻RC7、电容C5；
所述二极管DC2的负极与响应信号接收模块3连接；二极管DC2的正极与电阻RC5的第一端连接；电阻RC5的第二端分别与电阻RC6的第一端和电阻RC7的第一端连接；电阻RC7的第二端连接电压VCC3；电阻RC6的第二端分别与MCU1和电容C5的第一端连接；所述电容C5的第二端接地。
因此，通过低电平反馈子模块42的具体电路设计，使得MCU1获取低电平反馈子模块42输出的低电平反馈信号。
进一步地，MCU1通过检测所述高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1、所述低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2，确定电动汽车运行状态。其中，高电平反馈子模块41输出端即为所述电阻RC3的第二端，低电平反馈子模块42输出端即为所述电阻RC6的第二端。
因此，MCU1通过对高电平反馈子模块41输出端的电压值和所述低电平反馈子模块42输出端的电压值进行综合分析，从而得到电动汽车运行状态准确的判断结果。
进一步地，所述高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1的计算公式为：
Vf1=RRC4*(V1-VDC1)/(RRC3+RRC4)；
其中，RRC4为电阻RC4的阻值，RRC3为电阻RC3的阻值，VDC1为二极管DC1的压降，V1为第二PWM响应信号的高电平电压值。
所述低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2的计算公式为：
Vf2={VDC2+[(VCC3-V2-VDC2)/(RRC5+RRC6)]*RRC5}+V2；
其中，RRC5为电阻RC5的阻值，RRC6为电阻RC6的阻值，VDC2为二极管DC2的压降，V2为第二PWM响应信号的低电平电压值。
下面对MCU1根据所述高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1、所述低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2，从而确定电动汽车运行状态的过程，进行具体说明：
设定电压VCC1为12V，电压VCC2为-12V，电压VCC3为3.3V，电压VCC4为12V，稳压管DZ1的压降为14V，稳压管DC1的压降为0.5V，稳压管DC2的压降为0.5V；电阻R1的阻值为1kΩ，电阻R2的阻值为0.68kΩ，电阻R3的阻值为2.73kΩ，电阻RC3的阻值为20kΩ，电阻RC4的阻值为5.1kΩ，电阻RC5的阻值为2.4kΩ，电阻RC6的阻值为1kΩ，电阻RC7的阻值为6.8kΩ。
步骤S1：MCU1生成第一PWM信号输出至信号转换模块2，所述第一PWM信号具体为幅度0~3.3V、频率1KHZ的PWM波形；
当第一PWM信号处于低电平时，即稳压管DZ1负极的电压值为0V，由于三极管QC1的发射极电压为-12V，则稳压管DZ1负极的电压值与三极管QC1发射极的电压值之间的差值为12V，小于稳压管DZ1的压降14V，因此三极管QC1的基极无信号输入，QC1集电极电压值为VCC1，即12V；
当第一PWM信号处于高电平时，即稳压管DZ1负极的电压值为3.3V，由于三极管QC1的发射极电压为-12V，则稳压管DZ1负极的电压值与三极管QC1发射极的电压值之间的差值为15.3V，大于稳压管DZ1的压降14V，因此三极管QC1的基极有信号输入，QC1集电极电压值为VCC2，即-12V。
因此，可以得到：信号转换模块2输入端的电压波形为幅度0~3.3V的PWM波形；三极管QC1集电极的电压波形为幅度VCC2~VCC1的PWM波形，即幅度-12V~12V的PWM波形。
步骤S2：三极管QC2和三极管QC3构成对管，当三极管QC1集电极的电压值为VCC2时，三极管QC2截止、三极管QC3导通，此时三极管QC2发射极和三极管QC3发射极的电压值为VCC2，即-12V；当三极管QC1集电极的电压值为VCC1时，三极管QC2导通、三极管QC3截止，此时三极管QC2发射极和三极管QC3发射极的电压值为VCC1，即12V；
因此，可以得到：三极管QC2发射极和三极管QC3发射极的电压波形为幅度VCC2~VCC1的PWM波形，即幅度-12V~12V的PWM波形；信号转换模块2输出的CP信号为幅度VCC2~VCC1的PWM波形，即幅度-12V~12V的PWM波形。
具体地，经过上述信号转换模块2对第一PWM信号和CP信号的转换处理过程，可以得到，第一PWM信号的占空比D1与CP信号的占空比D2之间的关系为：D1+D2=1。
步骤S3：电动汽车通过车端智能控制器感知该CP信号：
情况一：若电动汽车与充电桩连接正常、车端智能控制器运行正常，电动汽车通过信号转换模块2输出的CP信号，确定充电桩的最大充电电流Imax不符合自身需求，即电动汽车与充电桩不匹配，则车端智能控制器中的开关S1断开；
此时，信号转换模块2输出的CP信号依次经过电阻R1、二极管D1、电阻R2后接地，即CP信号的高电平电压值VCC1经过电阻R1和电阻R2分压，影响响应信号接收模块3输入端的高电平电压值V1；则响应信号接收模块3输入端的电压波形为幅度VCC2~V1的PWM波形，即第二PWM信号为幅度VCC2~V1的PWM波形；由于CP信号的高电平电压值VCC1经过电阻R1和电阻R2分压后，使得响应信号接收模块3输入端的高电平电压值为9V，则此时响应信号接收模块3输入端的电压波形为-12V~9V的PWM波形。
步骤S4：响应信号接收模块3将所述第二PWM信号滤波处理后输出至信号反馈模块4，即高电平反馈子模块41输入端和低电平反馈子模块42输入端的电压波形均为-12V~9V的PWM波形；
具体地，在高电平反馈子模块41中，第二PWM信号的高电平电压值经过稳压管DC1，根据高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1的计算公式：Vf1=RRC4*(V1-VDC1)/(RRC3+RRC4)；将电阻RC4的阻值、电阻RC3的阻值、二极管DC1的压降，第二PWM响应信号的高电平电压值为9V代入，可以得到此时电压值Vf1为1.73V；
在低电平反馈子模块42中，第二PWM信号的低电平电压值经过稳压管DC2，根据低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2的计算公式：Vf2={VDC2+[(VCC3-V2-VDC2)/(RRC5+RRC6)]*RRC5}+V2；将电阻RC5的阻值、电阻RC6的阻值、二极管DC2的压降、第二PWM响应信号的低电平电压值为-12V代入，可以得到此时电压值Vf2为0V。
因此，当MCU1检测到高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.73V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为0V，此时MCU1可以对应判断出电动汽车的运行状态为：电动汽车与充电桩连接正常，电动汽车与充电桩不匹配，车端智能控制器运行正常。
情况二：若电动汽车与充电桩连接正常、车端智能控制器运行正常，电动汽车通过信号转换模块2输出的CP信号确定充电桩的最大充电电流Imax符合自身需求，即电动汽车与充电桩匹配，则车端智能控制器中的开关S1闭合；
在此种情况下，信号转换模块2输出的CP信号的高电平电压值VCC1，经过电阻R1、电阻R2和电阻R3的分压，影响响应信号接收模块3输入端的高电平电压值V1，使得响应信号接收模块3输入端的电压波形为-12V~6V的PWM波形；而响应信号接收模块3将-12V~6V的PWM波形输出至信号反馈模块4，使得高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.12V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为0V；
因此，当MCU1检测到高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.12V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为0V，此时MCU1可以对应判断出电动汽车的运行状态为：电动汽车与充电桩连接正常，电动汽车与充电桩匹配，车端智能控制器运行正常。
情况三：若电动汽车与充电桩连接正常、车端智能控制器运行异常，具体地，车端智能控制器中地二极管D1反向击穿，且电动汽车根据信号转换模块2输出的CP信号确定充电桩的最大充电电流Imax不符合自身需求，即电动汽车与充电桩不匹配，则车端智能控制器中的开关S1断开；
在此种情况下，响应信号接收模块3输入端的电压波形为-9V~9V的PWM波形；高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.73V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为0.69V；
因此，当MCU1检测到高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.73V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为0.69V，此时MCU1可以对应判断出电动汽车的运行状态为：电动汽车与充电桩连接正常，电动汽车与充电桩不匹配，车端智能控制器运行异常。
情况四：若电动汽车与充电桩连接正常、车端智能控制器运行异常，具体地，车端智能控制器中的二极管D1反向击穿，且电动汽车根据信号转换模块2输出的CP信号确定充电桩的最大充电电流Imax符合自身需求，即电动汽车与充电桩匹配，则车端智能控制器中的开关S1闭合；
在此种情况下，响应信号接收模块3输入端的电压波形为-6V~6V的PWM波形；高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.12V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为1.36V；
因此，当MCU1检测到高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1为1.12V，低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2为1.36V，此时MCU1可以对应判断出电动汽车的运行状态为：电动汽车与充电桩连接正常，电动汽车与充电桩不匹配，车端智能控制器运行异常。
因此，根据上述四种情况，可以得到，当电动汽车运行状态不同时，高电平反馈子模块41输出端的电压值Vf1和低电平反馈子模块42输出端的电压值Vf2不同，则MCU1通过电压值Vf1和电压值Vf2，就可以精确判断出此时电动汽车的运行状态。
特别的，当MCU1判断车端智能控制器运行异常时，则MCU1还可以控制充电桩停止向电动汽车供电，以进一步提高充电过程的安全性。
本申请对情况二、情况三和情况四进行了简单说明，其中信号的具体传输过程和各模块输入端的电压波形变化，本领域技术人员可以参照上述情况一中的相关描述得到，在此不再赘述。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路，其特征在于，包括MCU(1)、信号转换模块(2)、响应信号接收模块(3)、信号反馈模块(4)；
所述MCU(1)，用于生成第一PWM信号并输出至信号转换模块(2)；
所述信号转换模块(2)，用于将所述第一PWM信号转换为CP信号并输出至电动汽车；
所述响应信号接收模块(3)，用于接收电动汽车输出的第一PWM响应信号，并滤除所述第一PWM响应信号中的干扰信号，生成第二PWM响应信号并输出至信号反馈模块(4)；所述第一PWM响应信号表征电动汽车基于所述CP信号执行对应的响应动作；
所述信号反馈模块(4)，用于根据所述第二PWM响应信号生成对应的反馈信号并输出至MCU(1)；
所述MCU(1)，用于根据所述反馈信号，确定电动汽车运行状态。
2.根据权利要求1所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述信号转换模块(2)包括稳压管DZ1、电阻RC1、电容C1、电容C2、三极管QC1、电阻RE1、电阻RE2、三极管QC2、三极管QC3、电阻R1；
所述稳压管DZ1的负极与所述MCU(1)连接，所述稳压管DZ1的正极与电阻RC1的第一端连接；所述电阻RC1的第二端分别与电容C1的第一端、三极管QC1的基极连接；所述电容C1的第二端接地；所述三极管QC1的集电极分别与电阻RE1的第一端和电阻RE2的第一端连接；所述电阻RE2的第二端分别与三极管QC2的基极和三极管QC3的基极连接；所述电阻RE1的第二端和三极管QC2的集电极均连接电压VCC1；所述三极管QC1的发射极和三极管QC3的集电极均连接电压VCC2；所述三极管QC2的发射极和三极管QC3的发射极均与电阻R1的第一端连接；所述电阻R1的第二端分别与电容C2的第一端、响应信号接收模块(3)和电动汽车连接；所述电容C2的第二端接地。
3.根据权利要求1所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述响应信号接收模块(3)包括跟随器U1A；
所述跟随器U1A的同相输入端分别与所述信号转换模块(2)和所述电动汽车连接；所述跟随器U1A的反相输入端分别与所述跟随器U1A的输出端和所述信号反馈模块(4)连接。
4.根据权利要求1所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述信号反馈模块(4)包括高电平反馈子模块(41)和低电平反馈子模块(42)；
所述高电平反馈子模块(41)，用于根据所述第二PWM响应信号的高电平电压值生成对应的高电平反馈信号，并将所述高电平反馈信号输出至MCU(1)；
所述低电平反馈子模块(42)，用于根据所述第二PWM响应信号的低电平电压值生成对应的低电平反馈信号，并将所述低电平反馈信号输出至MCU(1)；
MCU(1)用于根据所述高电平反馈信号和低电平反馈信号，确定电动汽车运行状态。
5.根据权利要求4所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述高电平反馈子模块(41)包括二极管DC1、电阻RC3、电阻RC4、电容C4；
所述二极管DC1的正极与所述响应信号接收模块(3)连接；所述二极管DC1的负极与电阻RC3的第一端连接；所述电阻RC3的第二端分别与电阻RC4的第一端、电容C4的第一端和MCU(1)连接；所述电容C4的第二端和电阻RC4的第二端均接地。
6.根据权利要求5所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述高电平反馈子模块(41)输出端的电压值Vf1的计算公式为：
Vf1=RRC4*(V1-VDC1)/(RRC3+RRC4)；
其中，RRC4为电阻RC4的阻值，RRC3为电阻RC3的阻值，VDC1为二极管DC1的压降，V1为所述第二PWM响应信号的高电平电压值。
7.根据权利要求4所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述低电平反馈子模块(42)包括二极管DC2、电阻RC5、电阻RC6、电阻RC7、电容C5；
所述二极管DC2的负极与所述响应信号接收模块(3)连接；所述二极管DC2的正极与电阻RC5的第一端连接；所述电阻RC5的第二端分别与电阻RC6的第一端和电阻RC7的第一端连接；所述电阻RC7的第二端连接电压VCC3；所述电阻RC6的第二端分别与所述MCU(1)和电容C5的第一端连接；所述电容C5的第二端接地。
8.根据权利要求7所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述低电平反馈子模块(42)输出端的电压值Vf2的计算公式为：
Vf2={VDC2+[(VCC3-V2-VDC2)/(RRC5+RRC6)]*RRC5}+V2；
其中，RRC5为电阻RC5的阻值，RRC6为电阻RC6的阻值，VDC2为二极管DC2的压降，V2为所述第二PWM响应信号的低电平电压值。
9.根据权利要求4所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述MCU(1)通过检测所述高电平反馈子模块(41)输出端的电压值Vf1、所述低电平反馈子模块(42)输出端的电压值Vf2，确定电动汽车运行状态。
10.根据权利要求1所述的CP信号产生及反馈电路，其特征在于：所述CP信号的占空比D2与充电桩的最大充电电流Imax之间的关系为：Imax=D2*100*0.6。
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