CN206020522U - 一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，包括输入信号调理单元、逻辑控制单元，还包括前端滤波单元、隔离运放单元、后端信号处理单元，所述后端信号处理单元用于调节电压信号幅度和限定带宽；输入信号调理单元输出端接前端滤波单元输入端，前端滤波单元输出端接隔离运放单元输入端，隔离运放单元输出端接后端信号处理单元输入端，后端信号处理单元输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。本实用新型电路设计简单合理，检测可靠性高。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置。
【背景技术】
电动汽车装载有大容量的电池，一般具有较高的电压，由于电动汽车的这种特殊性，需要有一套专门的充电控制导引电路(Control Pilot Circuit)来完成电动汽车的充电控制工作，充电控制导引电路需要连接到充电桩等高电压大电流的设备上，为了安全考虑需要进行隔离，同时为了实现充电控制导引，需要检测电信号的幅度。
现有技术中，充电控制导引电路的检测方式主要为两种，第一种是将需要测量的电信号进行模数转换，再将数字化之后的电信号通过数字隔离器件传送至充电控制导引电路的逻辑控制单元，进而实现充电的流程控制；第二种是采用压频转换等器件，将电信号装换成易于隔离的方波，再将隔离后的方波送入充电控制导引电路的逻辑控制单元，配合相关的软件算法，实现对充电控制导引电路相关电信号的测量。
上述两种方式存在的不足之处在于，第一种基于模数转换器的充电控制导引电路，电信号的采集精度与物料成本成正比，由于需要检测的电信号数目更多，成本相对较高，且电路结构较为复杂，各个通道间不容易实现隔离，这在多枪充电的时候是一个非常大的问题。第二种基于压频转换的方案是采用分立器件搭建而成，元件多，体积大，结构复杂，同时电路的故障率高。
【实用新型内容】
本实用新型的发明目的在于提供一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，电路简单，检测信号易于隔离，检测可靠性高。
实现本实用新型发明目的的技术方案：
一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，包括输入信号调理单元、逻辑控制单元，还包括前端滤波单元、隔离运放单元、后端信号处理单元，所述后端信号处理单元用于调节电压信号幅度和限定带宽；输入信号调理单元输出端接前端滤波单元输入端，前端滤波单元输出端接隔离运放单元输入端，隔离运放单元输出端接后端信号处理单元输入端，后端信号处理单元输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。
优选地，所述隔离运放单元为光电隔离运放集成电路、电容隔离运放集成电路或电磁隔离运放集成电路。
优选地，所述前端滤波单元为RC滤波器，由第一电阻和电容组成。
优选地，所述后端信号处理单元具有运算放大器,运算放大器的正相端经第二电阻接隔离运放单元的输出端，运算放大器的负相端与运算放大器的输出端之间接第三电阻，运算放大器的输出端即后端信号处理单元的输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。
优选地，所述输入信号调理单元由两个串接的电阻和两个串接的二极管组成，两个电阻之间的第一公共端与两个二极管之间的第二公共端连接，构成输入信号调理单元的输出端。
优选地，所述逻辑控制单元采用MCU。
本实用新型具有的有益效果：
本实用新型包括输入信号调理单元、逻辑控制单元，还包括前端滤波单元、隔离运放单元、后端信号处理单元，所述后端信号处理单元用于调节电压信号幅度和限定带宽；输入信号调理单元输出端接前端滤波单元输入端，前端滤波单元输出端接隔离运放单元输入端，隔离运放单元输出端接后端信号处理单元输入端，后端信号处理单元输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。本实用新型输入信号即待测量信号经调理、滤波后经过隔离运放单元直接进入逻辑控制单元的A/D转换接口，电路设计简单合理，检测可靠性高，其中隔离运放单元具有非常高的电压隔离等级，隔离运放单元可以为光电隔离运放集成电路、电容隔离运放集成电路或电磁隔离运放集成电路，精度高，集成度高，容易实现多个电信号通道间的隔离，继而较容易实现多枪充电，隔离抗干扰能力强，可以抵御充电时的高电压与大电流的干扰与冲击。
本实用新型前端滤波单元为RC滤波器，由第一电阻和电容组成。后端信号处理单元具有运算放大器,运算放大器的正相端经第二电阻接隔离运放单元的输出端，运算放大器的负相端与运算放大器的输出端之间接第三电阻，运算放大器的输出端即后端信号处理单元的输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。本实用新型通过前端滤波单元进行信号滤波，通过后端信号处理单元调节电压信号幅度和限定带宽，进一步保证检测效果。
本实用新型输入信号调理单元由两个串接的电阻和两个串接的二极管组成，两个电阻之间的第一公共端与两个二极管之间的第二公共端连接，构成输入信号调理单元的输出端。本实用新型输入信号调理单元调节输入电压幅度和保证电压极性，从而进一步保证检测效果。
【附图说明】
图1为本实用新型的电路原理框图；
图2为本实用新型输入电压调理单元的电路原理图；
图3为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置包括输入信号调理单元、逻辑控制单元，还包括前端滤波单元、隔离运放单元、后端信号处理单元，所述后端信号处理单元用于调节电压信号幅度和限定带宽。输入信号调理单元输出端接前端滤波单元输入端，前端滤波单元输出端接隔离运放单元输入端，隔离运放单元输出端接后端信号处理单元输入端，后端信号处理单元输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。
实施时，如图2所示，输入信号调理单元由两个串接的电阻R45、R46和两个串接的二极管D12、D13组成，两个电阻R45、R46之间的第一公共端与两个二极管D12、D13之间的第二公共端连接，构成输入信号调理单元的输出端V，待测量的信号由输入端Vin输入。输入信号调理单元用于实现对输入电压的电压幅度调节与电信号极性控制，保证输入电压信号在设计的输入电压幅度之内，保证输入的电压都是正电压，避免出现接线错误引入负电压导致电路烧毁。
如图3所示，输入信号调理单元输出端V接电阻R1、R2组成的分压电路，电阻R1、R2的公共端接前端滤波单元。前端滤波单元为RC滤波器，由第一电阻R3和电容C1组成。隔离运放单元U3采用光电隔离运放集成电路。后端信号处理单元具有运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R4、第二电阻R5、电阻R6、第三电阻R7,运算放大器U1的正相端经第二电阻R5接隔离运放单元U3的输出端，运算放大器U1的负相端与运算放大器U1的输出端之间接第三电阻R7，运算放大器U1的输出端Vout即后端信号处理单元的输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口，实施时，逻辑控制单元采用MCU，运算放大器U2的正向端接MCU的Vref引脚。
待测量的电压信号由输入端Vin输入，经过输入信号调理单元调节后，信号由输入信号调理单元输出端V输出，经过前端滤波单元滤波、隔离放大单元U3隔离放大信号，再经过后端信号处理单元进行信号处理后，经运算放大器U1的输出端Vout输出至MCU，由MCU对检测信号进行处理。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，包括输入信号调理单元、逻辑控制单元，其特征在于：还包括前端滤波单元、隔离运放单元、后端信号处理单元，所述后端信号处理单元用于调节电压信号幅度和限定带宽；输入信号调理单元输出端接前端滤波单元输入端，前端滤波单元输出端接隔离运放单元输入端，隔离运放单元输出端接后端信号处理单元输入端，后端信号处理单元输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，其特征在于：所述隔离运放单元为光电隔离运放集成电路、电容隔离运放集成电路或电磁隔离运放集成电路。
3.根据权利要求2所述的电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，其特征在于：所述前端滤波单元为RC滤波器，由第一电阻(R3)和电容(C1)组成。
4.根据权利要求3所述的电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，其特征在于：所述后端信号处理单元具有运算放大器(U1),运算放大器(U1)的正相端经第二电阻(R5)接隔离运放单元的输出端，运算放大器(U1)的负相端与运算放大器(U1)的输出端之间接第三电阻(R7)，运算放大器(U1)的输出端(Vout)即后端信号处理单元的输出端接逻辑控制单元的A/D转换接口。
5.根据权利要求4所述的电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，其特征在于：所述输入信号调理单元由两个串接的电阻和两个串接的二极管组成，两个电阻之间的第一公共端与两个二极管之间的第二公共端连接，构成输入信号调理单元的输出端。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的电动汽车充电控制导引电路信号的检测装置，其特征在于：所述逻辑控制单元采用MCU。
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|---|---|---|---|---|
| CN107415748A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-01 | 江苏兴云新能源有限公司 | 交流充电设备控制导引电路 |
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