CN211075600U - 信号控制电路及具有该信号控制电路的电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了信号控制电路及具有该信号控制电路的电动汽车，信号控制电路连接在双向充电机的控制连接线上，控制连接线接收或输出放电连接信号。信号控制电路包括：连接在控制连接线上的信号发生模块；当双向充电机处于充电模式下，信号发生模块关闭；当双向充电机处于放电模式下，信号发生模块发出放电连接信号，双向充电机的充电控制回路断开。本实用新型能够用一根控制连接线同时兼容充电功能的连接确认和给车辆放电功能的连接确认。

Description

信号控制电路及具有该信号控制电路的电动汽车
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充放电技术领域，尤其涉及信号控制电路及具有该信号控制电路的电动汽车。
背景技术
随着节能减排以及控制大气污染的需求，新能源汽车逐渐在市场商用，而电动汽车更是新能源汽车的主力军，电动汽车可通过充电桩进行充电，然而在实际应用时有可能出现剩余电量不足以支撑电动汽车行驶到附近的充电桩，这时需要依靠另一电动汽车作为充电桩的角色给低电的电动汽车补充电能，即电动汽车的充电机需要是具备充电功能及放电功能的双向充电机，现有技术中的双向充电机线路连接复杂，不适应大批量的生产加工。
因此，如何设计能够实现充放电功能共线兼容的信号控制电路是业界亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术存在接线复杂的缺陷，本实用新型提出信号控制电路及具有该信号控制电路的电动汽车，该信号控制电路能够用一根控制连接线同时兼容充电功能的连接确认和给车辆放电功能的连接确认，线路连接简单，整机体积小。
本实用新型采用的技术方案是，设计信号控制电路，其连接在双向充电机的控制连接线上，控制连接线接收或输出放电连接信号。信号控制电路包括：连接在控制连接线上的信号发生模块；当双向充电机处于充电模式下，信号发生模块关闭；当双向充电机处于放电模式下，信号发生模块发出放电连接信号，双向充电机的充电控制回路断开。
优选的，双向充电机的充电控制回路包括：连接在控制连接线和PE线之间的支路，支路设有串联的电阻RS4和开关S4；当双向充电机处于充电模式下，开关S4常闭；当双向充电机处于放电模式下，开关S4常开。
优选的，控制连接线上设有二极管，信号发生模块接在二极管的正极，支路接在二极管的负极。
优选的，信号发生模块包括：开关管Q5、开关管Q4、开关管Q6、控制开关管Q5和开关管Q6通断状态的驱动模块；开关管Q5的漏极通过电阻R7接在开关管Q4的栅极，开关管Q4的源极通过电阻R8接在开关管Q6的漏极，开关管Q6和开关管Q5的源极接地，开关管Q4的漏极连接基准电压，开关管Q4的源极通过串联的开关S5和电阻R1连接在控制连接线上；双向充电机处于放电模式时，驱动模块控制开关管Q5和开关管Q6交替接通，信号发生模块输出放电连接信号。
优选的，当双向充电机处于放电模式下，驱动模块控制开关管Q5导通、关断开关管Q6以建立放电连接，并在放电连接建立后控制开关管Q5和开关管Q6交替接通。
优选的，当双向充电机处于充电模式下，驱动模块关断开关管Q5和开关管Q6。
优选的，开关管Q5的栅极和源极之间连接有并联的电阻R5和电容C5，开关管Q6的栅极和源极之间设有并联的电阻R6和电容C6。
优选的，开关管Q4的栅极和漏极之间连接有并联的电阻R4和电容C4，电阻R4和电容C4的一端接在开关管Q4和电阻R7之间。
优选的，电阻R1与控制连接线之间的连线上设有第三检测点，第三检测点与双向充电机的控制模块连接，当第三检测点的检测值与预设放电连接逻辑值不一致时，控制模块判定发生故障并控制双向充电机停止放电。
本实用新型还提出了电动汽车，其包括上述的信号控制电路。
与现有技术相比，本实用新型通过一根控制连接线同时兼容充电功能的连接确认和给车辆放电功能的连接确认；双向充电机处于充电模式时，信号发生模块关闭，放电CP信号由外部设备输入，不影响双向充电机的充电CP信号检测；双向充电机处于放电模式时，信号发生模块打开，发出放电CP信号，双向充电机的充电控制回路断开，以便于处于充电模式的另一充电机接收放电CP信号。
附图说明
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
图1是本实用新型中信号发生模块的电路连接示意图；
图2是本实用新型中双向充电机处于充电模式的连接示意图；
图3是本实用新型中双向充电机处于放电模式的连接示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，本实用新型提出的信号控制电路连接在双向充电机的控制连接线上，控制连接线接收或输出放电连接信号，此处的放电连接信号通常为CP信号，两个支路并联在控制连接线和PE线之间，一支路设有串联的电阻RS4和开关S4，另一支路设有串联的电阻RS2和开关S2，控制连接线上还设有二极管，信号发生模块接在二极管的正极，两个支路并联接在二极管的负极。
信号控制电路包括连接在控制连接线上的信号发生模块，当双向充电机处于充电模式下，信号发生模块关闭，开关S4常闭，控制连接线接收外部设备发出的放电连接信号，开关S2在控制连接线接收到外部发送的放电连接信号时接通；当双向充电机处于放电模式下，信号发生模块发出放电连接信号，开关S4和开关S2常开，双向充电机通过信号发生模块向另一具有充电机的车辆输出放电连接信号，以便于该充电车辆进行连接确认。
在优选实施例中，信号发生模块包括：开关管Q5、开关管Q4、开关管Q6、控制开关管Q5和开关管Q6通断状态的驱动模块。驱动模块可以包含多个驱动芯片，每个开关管配置一个独立控制其通断状态的驱动芯片，当然，驱动模块也可以是其他形式，其能实现单独控制各个开关管通断状态即可。开关管Q5的漏极通过电阻R7接在开关管Q4的栅极，开关管Q4的源极通过电阻R8接在开关管Q6的漏极，开关管Q6和开关管Q5的源极接地，开关管Q4的漏极连接基准电压，开关管Q4的源极通过串联的开关S5和电阻R1连接在控制连接线上。当双向充电机处于充电模式下，驱动模块关断开关管Q5和开关管Q6，此时信号发生模块关闭。当双向充电机处于放电模式下，驱动模块控制开关管Q5导通、关断开关管Q6，并在信号发生模块的输出电压达到预设范围后控制开关管Q5和开关管Q6交替接通，此时信号发生模块发出放电连接信号。
驱动模块向开关管Q5和开关管Q6输出互补的电平可以降低电阻R8的功耗，当开关管Q5输出高电平，开关管Q4开通，信号发生模块的CP信号输出为高电平，此时开关管Q6输出低电平，电阻R8对地回路不通，无损耗；当开关管Q5输出低电平时，开关管Q4关闭，此时开关管Q6输出高电平，电阻R8对地回路导通，将12V基准电平拉为低电平，信号发生模块的CP信号输出为低电平。开关管Q5和开关管Q6互补PWM输出的控制模式下，电阻R8只有一部分时间对地回路导通，因此可以达到降低功耗的效果。
较优的，开关管Q5的栅极和源极之间连接有并联的电阻R5和电容C5，开关管Q6的栅极和源极之间设有并联的电阻R6和电容C6，开关管Q4的栅极和漏极之间连接有并联的电阻R4和电容C4，电阻R4和电容C4的一端接在开关管Q4和电阻R7之间，电阻R4和电容C4、电阻R5和电容C5、电阻R6和电容C6均构成RC滤波电路，通过设置RC滤波电路防止其所连接的开关管被干扰，提高开关管通断的准确性，开关管Q4采用P型MOSFET开关管，开关管Q5和开关管Q6采用N型MOSFET开关管。
下面以实际数值举例说明，开关管Q4的漏极连接12V基准电压，充电桩的放电控制电路有两个输出端口，一输出端口是12V正电压信号，另一输出端口是12V PWM信号。
如图2所示，当双向充电机工作在充电模式时，驱动模块向开关管Q4和开关管Q5输入常低电平，信号发生模块不工作，控制连接线上的CP信号由外部充电桩输入，不影响正常的CP信号检测。开关S4常闭，充电桩的开关S1输出12V正电压信号后，充电桩根据第一检测点1电压确认S1闭合，充电桩检测到第一检测点1的输出电压为9V后，将开关S1切换到输出12V PWM信号，电阻RS2与控制连接线之间的连线上设有第二检测点2，双向充电机根据第二检测点2的电压确认充电功能是否连接成功，双向充电机检测到9V的PWM信号时确认连接成功，闭合开关S2，双向充电机正常进行充电。
如图3所示，当双向充电机工作在放电模式时，双向充电机连接另一个充电机，此时双向充电机的开关S2和开关S4常开，不影响外部充电机的CP信号检测，驱动模块在双向充电机进入放电模式时向开关管Q5输入高电平，开关管Q6输入低电平，此时双向充电机输出12V正电压信号，双向充电机根据第三检测点3的电压值确认信号发生模块接通，双向充电机检测到第三检测点3的输出电压为9V后，驱动模块向开关管Q5和开关管Q6输出互补的电平，信号发生模块发出12V PWM信号，外部充电机根据其第二检测点2的电压确认充电功能是否连接成功，外部充电机检测到9V的PWM信号时确认连接成功，闭合其开关S2，外部充电机正常进行充电。需要说明的是，外部充电机的第二检测点2与双向充电机处于充电模式的第二检测点2相同，外部充电机的开关S2所在电路连接状态也与双向充电机处于充电模块的开关S2相同。此外用来做CP信号输出逻辑控制的第三检测点3，也可以做该信号的诊断检测，电阻R1与控制连接线之间的连线上设有第三检测点3，第三检测点3与双向充电机的控制模块连接，当第三检测点的检测结果与预设放电连接逻辑不一致时，控制模块判定发生故障并控制双向充电机停止放电，此处的检测值可为电压值或PWM信号，预设放电连接逻辑即为对应的预设电压值或预设PWM信号。
本实用新型还提出了电动汽车，其包括使用上述信号控制电路的双向充电机，根据车辆的实际工作情况，灵活的实现两个模式，分别是充电桩对车辆充电模式和车辆对车辆放电模式。同时本发明可以通过特定的控制逻辑降低电路功耗，对控制信号输出做检测并对信号做故障诊断处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号控制电路，所述信号控制电路连接在双向充电机的控制连接线上，所述控制连接线接收或输出放电连接信号；其特征在于，所述信号控制电路包括：连接在所述控制连接线上的信号发生模块；
当所述双向充电机处于充电模式下，所述信号发生模块关闭；
当所述双向充电机处于放电模式下，所述信号发生模块发出所述放电连接信号，所述双向充电机的充电控制回路断开。
2.如权利要求1所述的信号控制电路，其特征在于，所述双向充电机的充电控制回路包括：连接在所述控制连接线和PE线之间的支路，所述支路设有串联的电阻RS4和开关S4；
当所述双向充电机处于充电模式下，所述开关S4常闭；
当所述双向充电机处于放电模式下，所述开关S4常开。
3.如权利要求2所述的信号控制电路，其特征在于，所述控制连接线上设有二极管，所述信号发生模块接在所述二极管的正极，所述支路接在所述二极管的负极。
4.如权利要求1至3任一项所述的信号控制电路，其特征在于，所述信号发生模块包括：开关管Q5、开关管Q4、开关管Q6、控制所述开关管Q5和开关管Q6通断状态的驱动模块；所述开关管Q5的漏极通过电阻R7接在所述开关管Q4的栅极，所述开关管Q4的源极通过电阻R8接在所述开关管Q6的漏极，所述开关管Q6和所述开关管Q5的源极接地，所述开关管Q4的漏极连接基准电压，所述开关管Q4的源极通过串联的开关S5和电阻R1连接在所述控制连接线上；
所述双向充电机处于放电模式时，所述驱动模块控制所述开关管Q5和开关管Q6交替接通，所述信号发生模块输出所述放电连接信号。
5.如权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，当所述双向充电机处于放电模式下，所述驱动模块控制所述开关管Q5导通、关断开关管Q6以建立放电连接，并在放电连接建立后控制所述开关管Q5和开关管Q6交替接通。
6.如权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，当所述双向充电机处于充电模式下，所述驱动模块关断所述开关管Q5和开关管Q6。
7.如权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，所述开关管Q5的栅极和源极之间连接有并联的电阻R5和电容C5，所述开关管Q6的栅极和源极之间设有并联的电阻R6和电容C6。
8.如权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，所述开关管Q4的栅极和漏极之间连接有并联的电阻R4和电容C4，所述电阻R4和电容C4的一端接在所述开关管Q4和电阻R7之间。
9.如权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，所述电阻R1与所述控制连接线之间的连线上设有第三检测点，所述第三检测点与所述双向充电机的控制模块连接，当所述第三检测点的检测结果与预设放电连接逻辑不一致时，所述控制模块判定发生故障并控制所述双向充电机停止放电。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的信号控制电路。
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