CN213109079U - 电动汽车充电唤醒检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车领域，提供一种电动汽车充电唤醒检测电路，包括：唤醒电路、充电确认电路以及电平转换电路；所述唤醒电路的输入端接入CP信号，所述唤醒电路的输出端与所述电池管理系统的MCU的唤醒引脚连接，用于唤醒所述MCU；所述充电确认电路的输入端接入CP信号，所述充电确认电路的输出端与所述MCU的控制引脚连接，用于确认是否进入充电状态；所述电平转换电路的输入端接入CP信号，所述电平转换电路的输出端与所述MCU的读取引脚连接，用于对CP信号进行电平转换以检测CP信号的频率和占空比。本实用新型利用充电桩的CP信号做为唤醒源来唤醒电动汽车的电池管理系统以进行充电，无静态功耗，且结构简单、成本低。

Description

电动汽车充电唤醒检测电路

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，具体地涉及一种电动汽车充电唤醒检测电路。

背景技术

根据GBT 18487.1-2015国标要求，电动汽车充电控制引导电路的原理图如图1所示，慢充桩与车辆充电接口除交流线缆连接外，还存在两个识别信号端口，分别为CP信号(Control Pilot控制信号)和CC信号(Connection Confirm充电连接信号)，其中CC与PE间为纯电阻性，CP为PWM波。在充电枪插入车辆接口后，首先BMS(Battery ManagementSystem，电池管理系统)被唤醒，通过对比检测点3的电压值，判断CC信号是否符合要求，并判断出充电桩线缆供电能力，同时BMS通过输入检测点2的PWM波的占空比确定该充电桩输出功率，配置完成后BMS控制闭合S2开关，充电桩K1、K2开关相继闭合，车辆开始充电。

现有的充电唤醒电路主要利用CC信号作为唤醒源，而CC信号本身是属于无源信号，需要BMS本身始终保持一定的电压监测CC信号，需要12V常电转换成恒流源或恒压源电路，电路长期处于工作状态，静态功耗大；另一方面，现有的充电唤醒电路需要专用电流基准源、稳压器、比较器等电路，成本较高；而且，在充电完成后，未拔充电枪的情况下BMS会一直处于工作状态，无法再进入休眠模式。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种电动汽车充电唤醒检测电路，以降低充电唤醒电路的静态功耗和成本。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电动汽车充电唤醒检测电路，用于利用CP信号唤醒电动汽车的电池管理系统，所述电动汽车充电唤醒检测电路包括：唤醒电路、充电确认电路以及电平转换电路；所述唤醒电路的输入端接入所述CP信号，所述唤醒电路的输出端与所述电池管理系统的MCU的唤醒引脚连接，用于唤醒所述MCU；所述充电确认电路的输入端接入所述CP信号，所述充电确认电路的输出端与所述MCU的控制引脚连接，用于确认是否进入充电状态；所述电平转换电路的输入端接入所述CP信号，所述电平转换电路的输出端与所述MCU的读取引脚连接，用于对所述CP信号进行电平转换以检测所述CP信号的频率和占空比。

进一步地，所述唤醒电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极接入所述CP信号，所述第二二极管的正极与所述第一二极管的负极连接，所述第二二极管的负极通过第一限流电阻连接到所述MCU的唤醒引脚。

进一步地，所述充电确认电路包括第一MOS管、第三下拉电阻以及第一电容，所述第一MOS管的漏极通过第二限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述第三下拉电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接并接地；所述第一MOS管的栅极与所述第三下拉电阻的第二端和所述第一电容的第二端连接，并通过第三限流电阻连接到所述MCU的控制引脚。

进一步地，所述充电确认电路还包括第一下拉电阻，所述第一下拉电阻的第一端与所述MCU的控制引脚连接，所述第一下拉电阻的第二端接地。

进一步地，所述电平转换电路包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极通过第四限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极连接到所述MCU的读取引脚。

进一步地，所述电平转换电路还包括第二下拉电阻，所述第二下拉电阻的第一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二下拉电阻的第二端接地。

进一步地，所述第二MOS管的漏极通过第五限流电阻连接到所述MCU的电源输出引脚。

进一步地，所述唤醒电路还包括第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述第二二极管的正极连接，所述第一分压电阻的第二端接地。

本实用新型提供的充电唤醒检测电路，利用充电桩的CP信号做为唤醒源来唤醒电动汽车的电池管理系统以进行充电，在充电枪插接前不需要设置唤醒源，无静态功耗，且结构简单、成本低。

此外，本实用新型的充电唤醒检测电路，在充电完成后能够继续保持低电平输出，在未拔充电枪的情况下也可以使电池管理系统再次进入休眠状态，而且电池管理系统唤醒后再次进入休眠状态的整个过程不影响整车的工作和休眠，不受外界动态电压变化的影响，可满足整车低功耗的要求。

本实用新型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实用新型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实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是现有的电动汽车充电控制引导电路的原理图；

图2是本实用新型实施例提供的电动汽车充电唤醒检测电路的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

本文中的术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本文所述的“连接”用于表述两个部件之间的电功率连接或信号连接；“连接”可以是两个元件的直接连接，也可以是通过中间媒介(例如导线)相连，还可以是通过第三个元件实现的间接连接。

图2是本实用新型实施例提供的电动汽车充电唤醒检测电路的原理图。

本实施例提供一种电动汽车充电唤醒检测电路，用于利用充电桩的CP(ClockPulse，时钟脉冲)信号作为信号源来唤醒电动汽车的电池管理系统，所述电动汽车充电唤醒检测电路包括：唤醒电路、充电确认电路以及电平转换电路。所述唤醒电路的输入端接入所述CP信号，所述唤醒电路的输出端与所述电池管理系统的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)的唤醒引脚连接，用于唤醒所述MCU。所述充电确认电路的输入端接入所述CP信号，所述充电确认电路的输出端与所述MCU的控制引脚连接，用于确认是否进入充电状态。所述电平转换电路的输入端接入所述CP信号，所述电平转换电路的输出端与所述MCU的读取引脚连接，用于对所述CP信号进行电平转换以检测所述CP信号的频率和占空比。

如图2所示，所述唤醒电路包括第一二极管DT1和第二二极管DT2，所述第一二极管DT1的正极接入所述CP信号AC_CHARGE_CP，所述第二二极管DT2的正极与所述第一二极管DT1的负极连接，所述第二二极管DT2的负极通过第一限流电阻RT3连接到所述MCU的唤醒引脚MCU_WAKE_UP_PIN。所述唤醒电路还包括第一分压电阻RT5，所述第一分压电阻RT5的第一端与所述第二二极管DT2的正极连接，所述第一分压电阻RT5的第二端接地GND。该唤醒电路通过第一二极管DT1和第二二极管DT2防止CP信号在-12V时电流反向，并通过第一限流电阻RT3分压限流，利用CP信号唤醒电池管理系统的MCU。

如图2所示，所述充电确认电路包括第一MOS管QT1、第三下拉电阻RT8以及第一电容CT1，所述第一MOS管QT1的漏极D通过第二限流电阻RT4与所述第一二极管DT1的负极连接，所述第一MOS管QT1的源极S与所述第三下拉电阻RT8的第一端和所述第一电容CT1的第一端连接并接地GND；所述第一MOS管QT1的栅极G与所述第三下拉电阻RT8的第二端和所述第一电容CT1的第二端连接，并通过第三限流电阻RT9连接到所述MCU的控制引脚MCU_CONTROL_PIN。该充电确认电路通过第一MOS管QT1降低接入的CP信号的幅值，利用第三下拉电阻RT8和第一电容CT1保证第一MOS管QT1的静态工作点。所述充电确认电路还包括第一下拉电阻RT1，所述第一下拉电阻RT1的第一端与所述MCU的控制引脚MCU_CONTROL_PIN连接，所述第一下拉电阻RT1的第二端接地GND，通过第一下拉电阻RT1的下拉作用，避免MCU受干扰。

如图2所示，所述电平转换电路包括第二MOS管QT2，所述第二MOS管QT2的栅极G通过第四限流电阻RT6与所述第一二极管DT1的负极连接，所述第二MOS管QT2的源极S接地GND；所述第二MOS管QT2的漏极D连接到所述MCU的读取引脚MCU_MSR。此外，所述第二MOS管QT2的漏极D通过第五限流电阻RT7连接到所述MCU的电源输出引脚MCU_5V_OUT。所述电平转换电路还包括第二下拉电阻RT2，所述第二下拉电阻RT2的第一端与所述第二MOS管QT2的栅极G连接，所述第二下拉电阻RT2的第二端接地GND，通过第二下拉电阻RT2的下拉作用保证第二MOS管QT2的静态工作点。

充电桩未工作时，CP信号为低电平；充电桩工作时，CP信号为高电平，充电枪准确插接后，高电平的CP信号通过唤醒电路传递到电动汽车电池管理系统的MCU的唤醒引脚MCU_WAKE_UP_PIN，利用高电平特性唤醒MCU，从而唤醒电池管理系统。此时，MCU进入工作状态，MCU的读取引脚MCU_MSR检测到低电平的CP信号则进入使能状态，MCU的控制引脚MCU_CONTROL_PIN通过充电确认电路传递充电请求使能信号。充电桩检测到充电请求使能信号时，通过CAN报文交互后进入充电状态，充电桩持续发出PWM信号(即CP信号)。在充电过程中，充电桩会根据充电电流的大小发出不同占空比的PWM信号，直至充电结束PWM信号进入低电平状态。由于充电过程中的PWM信号为12V电平，而MCU可读取的电平为5V，此时通过电平转换电路将12V电平信号转换为5V电平信号，MCU读取PWM信号的的频率和占空比，得到充电桩的实时电流。充电完成后，PWM信号(即CP信号)变为持续低电平状态，此时MCU不工作，电池管理系统进入休眠模式。

本实施例提供的充电唤醒检测电路，利用充电桩的CP信号做为唤醒源来唤醒电动汽车的电池管理系统以进行充电，在充电枪插接前不需要设置唤醒源，无静态功耗，且结构简单、成本低。

此外，本实施例的充电唤醒检测电路，在充电完成后能够继续保持低电平输出，在未拔充电枪的情况下也可以使电池管理系统再次进入休眠状态，而且电池管理系统唤醒后再次进入休眠状态的整个过程不影响整车的工作和休眠，不受外界动态电压变化的影响，可满足整车低功耗的要求。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电唤醒检测电路，用于利用CP信号唤醒电动汽车的电池管理系统，其特征在于，所述电动汽车充电唤醒检测电路包括：唤醒电路、充电确认电路以及电平转换电路；

所述唤醒电路的输入端接入所述CP信号，所述唤醒电路的输出端与所述电池管理系统的MCU的唤醒引脚连接，用于唤醒所述MCU；

所述充电确认电路的输入端接入所述CP信号，所述充电确认电路的输出端与所述MCU的控制引脚连接，用于确认是否进入充电状态；

所述电平转换电路的输入端接入所述CP信号，所述电平转换电路的输出端与所述MCU的读取引脚连接，用于对所述CP信号进行电平转换以检测所述CP信号的频率和占空比。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述唤醒电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极接入所述CP信号，所述第二二极管的正极与所述第一二极管的负极连接，所述第二二极管的负极通过第一限流电阻连接到所述MCU的唤醒引脚。

3.根据权利要求2所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述充电确认电路包括第一MOS管、第三下拉电阻以及第一电容，所述第一MOS管的漏极通过第二限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述第三下拉电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接并接地；

所述第一MOS管的栅极与所述第三下拉电阻的第二端和所述第一电容的第二端连接，并通过第三限流电阻连接到所述MCU的控制引脚。

4.根据权利要求3所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述充电确认电路还包括第一下拉电阻，所述第一下拉电阻的第一端与所述MCU的控制引脚连接，所述第一下拉电阻的第二端接地。

5.根据权利要求2所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述电平转换电路包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极通过第四限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极连接到所述MCU的读取引脚。

6.根据权利要求5所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述电平转换电路还包括第二下拉电阻，所述第二下拉电阻的第一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二下拉电阻的第二端接地。

7.根据权利要求5所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述第二MOS管的漏极通过第五限流电阻连接到所述MCU的电源输出引脚。

8.根据权利要求2所述的电动汽车充电唤醒检测电路，其特征在于，所述唤醒电路还包括第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述第二二极管的正极连接，所述第一分压电阻的第二端接地。

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