CN213521824U - 脉冲信号调节电路 - Google Patents
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Abstract
一种脉冲信号调节电路，应用于模式二交流充电枪中，所述脉冲信号调节电路包括，单片机以及与所述单片机连接的电压转换电路和脉冲信号输出电路，所述电压转换电路包括相连接的电压互感器和运算放大器，所述电压互感器连接所述模式二交流充电枪的U线和中线，所述电压互感器用于获取所述模式二交流充电枪中输入的市电电压，并将所述市电电压变成毫伏级的电压信号后输出至所述运算放大器，所述运算放大器将用于将所述电压信号放大后输出至所述单片机中，所述单片机比较所述电压信号和阈值，并当所述电压信号小于阈值时，输出预设的占空比至所述脉冲信号输出电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种脉冲信号调节电路。
背景技术
随着能源的日益短缺，环保呼声高涨，电动汽车作为一种低碳、清洁的交通工具，受到世界各国政府的高度关注。随着电动汽车的普及，相应的充电设施也日益齐全。
目前电动汽车车载充电机(3.3KW及以上)所配套使用的模式二交流充电枪。该模式二交流充电枪接市电，并通过接口输出一定占空比和频率的PWM提供给车载充电机，车载充电机根据输入的PWM波的占空比调节输出电流。
目前模式二交流充电枪输出的占空比是恒定的，而电动汽车车载充电机在整个充电过程中是恒功率工作，在一些市电电压不稳定的地区，当市电电压低于整车工作电压205V时，车载充电机的输入电流就会大于13A，就会触发模式二交流充电枪的过流保护机制，导致电动汽车无法正常充电。
实用新型内容
鉴于上述状况，有必要针对现有技术中当市电电压低于正常工作电压时通过模式二交流充电枪无法正常充电的问题，提供一种脉冲信号调节电路。
一种脉冲信号调节电路，应用于模式二交流充电枪中，所述脉冲信号调节电路包括，单片机和与所述单片机连接的电压转换电路和脉冲信号输出电路，所述电压转换电路包括相连接的电压互感器和运算放大器，所述电压互感器连接所述模式二交流充电枪的U线和中线，所述电压互感器用于获取所述模式二交流充电枪中输入的市电电压，并将所述市电电压变成毫伏级的电压信号后输出至所述运算放大器，所述运算放大器将用于将所述电压信号放大后输出至所述单片机中，所述单片机比较所述电压信号和阈值，并当所述电压信号小于阈值时，输出预设的占空比至所述脉冲信号输出电路。
进一步的，上述脉冲信号调节电路，其中，所述脉冲信号输出电路包括三极管和光电耦合器，所述光电耦合器的第一引脚连接工作电源，所述光电耦合器的第二引脚连接所述三极管的集电极，所述光电耦合器的第三引脚连接第一电阻的一端以及供电电压正极，所述光电耦合器的第四引脚连接所述第一电阻的另一端和脉冲信号输出端，所述三极管的基极连接所述单片机的输出端、所述三极管的发射极接地。
进一步的，上述脉冲信号调节电路，其中，所述光电耦合器的第一引脚通过第二电阻连接所述工作电源。
进一步的，上述脉冲信号调节电路，其中，所述电压转换电路还包括限流电阻，所述限流电阻连接在所述电压互感器和所述U线之间。
进一步的，上述脉冲信号调节电路，其中，所述电压转换电路还包括并联连接的两个钳位二极管，两个所述钳位二极管分别正接和反接在所述运算放大器的反相输入端。
本实用新型中的脉冲信号调节电路，当市电电压低于额定电压时，通过改变模式二交流充电枪输出的占空比，使车载充电机的充电电流不大于充电枪的额定电流，保证电动汽车正常充电。同时，通过该脉冲信号调节电路可以实现稳定充电的功能，避免电流频繁跳变对电子元器件产生冲击，延长产品使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的脉冲信号调节电路的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中的电压转换电路的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中的脉冲信号输出电路的结构示意图。
主要元件符号说明
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供该实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本实用新型第一实施例中的脉冲信号调节电路，应用于模式二交流充电枪中，该脉冲信号调节电路用于根据市电调节模式二交流充电枪输出的CP脉冲信号的占空比。该输出电流控制电路包括，单片机10和与单片机10连接的电压转换电路20和脉冲信号输出电路30。
该电压转换电路20用于将接入的市电电压经过变成毫伏级电压信号后放大输入至单片机10中。具体的，如图2所示，该电压转换电路20包括相连接的电压互感器T1和运算放大器21。该电压互感器T1连接模式二交流充电枪的U线L和中线N，该U线L和中线N为模式二交流充电枪的三相输入中的其中两线，其接入市电。该电压互感器T1用于获取模式二交流充电枪中输入的市电电压，并将该市电电压变成毫伏级的电压信号后输出至运算放大器21。
该运算放大器21包括一比较器U1和连接在该比较器U1输出端和反向输入端的反馈电阻R1。该电压互感器T1的两端分别连接该比较器U1的反相输入端和同相输入端。该运算放大器21将电压互感器T1输出的电压信号放大后输出至单片机10中。
该单片机10例如可采用MCS-51系列的单片机，其中一个输入引脚连接电压转换电路，输出引脚连接脉冲信号输出电路。该单片机10获取到该电压信号后与阈值进行比较，当该电压信号小于阈值时输出预设的占空比D至脉冲信号输出电路，并由脉冲信号输出电路输出该占空比D。
该单片机设置有PWM输出端口，该输出端口与脉冲信号输30出电路连接。脉冲信号输出电路30用于将PWM信号转换成车辆接口识别的CP脉冲信号。该脉冲信号输出电路设置有CP端，该CP端与汽车充电系统连接并输出CP脉冲信号占空比。
该预设的占空比小于模式二交流充电枪正常工作范围内时的占空比，其具体取值可根据当地地区的最低市电电压来确定。当整车连接到该模式二充电枪时，整车电池管理系统BMS获取模式二充电枪输出的CP占空比D，给车载充电机OBC发出对应的充电电流I请求值，以使该OBC的充电电流不大于13A。
可以理解的，当市电电压在模式二交流充电枪正常工作范围内时，CP脉冲信号占空比可控制在21.7％。
进一步的，该电压转换电路20还包括限流电阻R2和与运算放大器U1连接的钳位二极管D1。该限流电阻R2连接在电压互感器T1和U线之间，以起到限流的作用。两个钳位二极管D1分别正接和反接在运算放大器21的反相输入端。通过该钳位二极管D1，把信号输入的电位钳制在一定的电压范围内，防止信号输入过大导致放大线路过载。
如图3所示，该脉冲信号输出电路30包括三极管Q1和光电耦合器T2，该光电耦合器T2的第一引脚1连接工作电源VCC，该光电耦合器T2的第二引脚2连接三极管Q1的集电极，该光电耦合器T2的第三引脚3连接第一电阻R3的一端以及供电电压正极，该光电耦合器T2的第四引脚4连接第一电阻R3的另一端和CP端。该三极管Q1的基极连接该单片机10的输出端，该三极管Q1的发射极接地。
进一步的，该光电耦合器T2的第一引脚通过第二电阻R4连接该工作电源，通过该第二电阻限制输入至该光电耦合器的电流。
本实施例中的脉冲信号调节电路，当市电电压低于额定电压时，通过调节模式二交流充电枪输出的占空比，使车载充电机的充电电流不大于充电枪的额定电流，保证电动汽车正常充电。同时，通过该脉冲信号调节电路可以实现稳定充电的功能，避免电流频繁跳变对电子元器件产生冲击，延长产品使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种脉冲信号调节电路，应用于模式二交流充电枪中，其特征在于，所述脉冲信号调节电路包括，单片机以及与所述单片机连接的电压转换电路和脉冲信号输出电路，所述电压转换电路包括相连接的电压互感器和运算放大器，所述电压互感器连接所述模式二交流充电枪的U线和中线，所述电压互感器用于获取所述模式二交流充电枪中输入的市电电压，并将所述市电电压变成毫伏级的电压信号后输出至所述运算放大器，所述运算放大器将用于将所述电压信号放大后输出至所述单片机中，所述单片机比较所述电压信号和阈值，并当所述电压信号小于阈值时，输出预设的占空比至所述脉冲信号输出电路。
2.如权利要求1所述的脉冲信号调节电路，其特征在于，所述脉冲信号输出电路包括三极管和光电耦合器，所述光电耦合器的第一引脚连接工作电源，所述光电耦合器的第二引脚连接所述三极管的集电极，所述光电耦合器的第三引脚连接第一电阻的一端以及供电电压正极，所述光电耦合器的第四引脚连接所述第一电阻的另一端和脉冲信号输出端，所述三极管的基极连接所述单片机的输出端、所述三极管的发射极接地。
3.如权利要求2所述的脉冲信号调节电路，其特征在于，所述光电耦合器的第一引脚通过第二电阻连接所述工作电源。
4.如权利要求1所述的脉冲信号调节电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括限流电阻，所述限流电阻连接在所述电压互感器和所述U线之间。
5.如权利要求1所述的脉冲信号调节电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括并联连接的两个钳位二极管，两个所述钳位二极管分别正接和反接在所述运算放大器的反相输入端。
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