CN218463502U - 一种cp信号唤醒电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种CP信号唤醒电路，该包括CP信号输入端，第一开关单元、第二开关单元、供电端、第一限流单元、第二限流单元、充电单元以及CP‑Wake唤醒信号输出端；CP信号输入端分别与第一开关单元和第一限流单元连接；第一开关单元与第二限流单元连接，第二限流单元分别与供电端和第二开关单元连接；第二开关单元分别与供电端和充电单元连接，第二开关单元用于控制供电端根据PWM信号输出不同频率的直流电压给充电单元，充电单元与CP‑Wake唤醒信号输出端连接，充电单元用于充电完成后控制CP‑Wake唤醒信号输出端输出唤醒信号。本实用新型解决充电枪插枪立即唤醒的问题，实现预约充电的功能，避免出现异常唤醒的情况。

Description

一种CP信号唤醒电路
技术领域
本实用新型实施例涉及电动车充电设备技术领域，尤其涉及一种CP信号唤醒电路。
背景技术
目前在电池管理系统中，国标交流充电桩唤醒电池管理系统基本都是利用T0-T1阶段，充电桩开关提供+12V电压进行唤醒；当交流充电器连接汽车之后，电池管理系统立即被充电枪的控制引导功能信号(Control Pilot Function，CP)线提供的12V唤醒，进入握手充电流程，充电结束之后，系统休眠下电。
利用T0-T1阶段充电桩开关提供的12V唤醒，充电桩开关提供的12V是持续电压，电动汽车完成插枪动作后，电池管理系统立即被唤醒，然后直接进入充电流程，无法实现插枪不唤醒的动作。利用T0-T1阶段充电桩开关提供的12V唤醒，当控制引导功能信号异常短路到电源时，电池管理系统即被误唤醒。
实用新型内容
本实用新型提供一种CP信号唤醒电路，解决充电枪插枪立即唤醒的问题，实现预约充电的功能，避免出现信号短路到电源或者短路到地造成异常唤醒的情况。
根据本实用新型的一方面，提供了一种CP信号唤醒电路，该电路包括：CP信号输入端，第一开关单元、第二开关单元、供电端、第一限流单元、第二限流单元、充电单元以及CP-Wake唤醒信号输出端；
所述CP信号输入端分别与所述第一开关单元和所述第一限流单元连接，所述CP信号输入端用于输出PWM信号；
所述第一开关单元与所述第二限流单元连接，所述第二限流单元分别与所述供电端和所述第二开关单元连接，所述第一开关单元用于根据所述PWM信号控制所述第二开关单元的通断；
所述第二开关单元分别与所述供电端和所述充电单元连接，所述第二开关单元用于控制所述供电端根据所述PWM信号输出不同频率的直流电压给所述充电单元；
所述充电单元与所述CP-Wake唤醒信号输出端连接，所述充电单元用于充电完成后控制所述CP-Wake唤醒信号输出端输出唤醒信号。
可选地，CP信号唤醒电路还包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的负极与所述CP信号输入端连接，所述第一二极管的正极与所述第一限流单元连接；所述第二二极管的正极与所述充电单元连接，所述第二二极管的负极与所述CP-Wake唤醒信号输出端连接。
可选地，所述第一开关单元包括N型MOS管。
可选地，所述第一限流单元包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端分别与所述第一二极管的正极和所述MOS管的源极连接；所述第二电阻的第一端与所述MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端接地。
可选地，所述第二开关单元包括PNP型三极管。
可选地，所述第二限流单元包括第三电阻，第四电阻和第五电阻；所述第五电阻的第一端与所述第一开关单元连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端分别与所述供电端以及所述三极管的发射极连接，所述第四电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与所述充电单元连接。
可选地，所述充电单元包括第三二极管和第一电容；所述第三二极管的第一端与所述三极管的集电极连接，所述第三二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二二极管的正极连接。
可选地，CP信号唤醒电路还包括第二分压电阻和第三分压电阻；所述第二分压电阻的第一端与所述第三二极管的正极连接，所述第三分压电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接；所述第二分压电阻的第二端和所述第三分压电阻的第二端接地。
可选地，CP信号唤醒电路还包括滤波电容和限流电阻；所述滤波电容的第一端与所述第二二极管的负极连接，所述滤波电容的第二端接地；所述限流电阻连接于所述第二二极管的负极和所述CP-Wake唤醒信号输出端之间。
可选地，CP信号唤醒电路还包括第二电容和第一分压电阻；所述第二电容和所述第一分压电阻并联后连接于所述充电单元和所述第一限流单元之间。
本实施例的技术方案，通过CP信号输入端输出PWM信号，第一开关单元根据PWM信号控制第二开关单元的通断；第二开关单元控制供电端根据PWM信号输出不同频率的直流电压给充电单元，充电单元充电完成后控制CP-Wake唤醒信号输出端输出唤醒信号；本实施例解决了充电枪插枪立即唤醒以及CP信号异常短路到电源时被误唤醒的问题，本实施例利用控制时序中PWM的负向脉冲实现预约充电的功能，CP信号唤醒电路只对负脉冲有效，不会出现充电枪插枪立即唤醒的情况，不会出现信号短路到电源或者短路到地出现异常唤醒的情况。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例提供的一种CP信号唤醒电路原理连接结构框图；
图2是根据本实用新型实施例提供的一种CP信号唤醒电路图；
图3是根据本实用新型实施例提供的又一种CP信号唤醒电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本实用新型实施例提供的一种CP信号唤醒电路原理连接结构框图，参考图1，本实用新型实施例提供了一种CP信号唤醒电路，该电路包括：CP信号输入端10，第一开关单元20、第二开关单元30、供电端40、第一限流单元50、第二限流单元60、充电单元70以及CP-Wake唤醒信号输出端80；CP信号输入端10分别与第一开关单元20和第一限流单元50连接，CP信号输入端10用于输出PWM信号；第一开关单元20与第二限流单元60连接，第二限流单元60分别与供电端40和第二开关单元30连接，第一开关单元20用于根据PWM信号控制第二开关单元30的通断；第二开关单元30分别与供电端40和充电单元70连接，第二开关单元30用于控制供电端40根据PWM信号输出不同频率的直流电压给充电单元70；充电单元70与CP-Wake唤醒信号输出端80连接，充电单元70用于充电完成后控制CP-Wake唤醒信号输出端80输出唤醒信号。
具体的，CP信号输入端10接收充电桩发出的CP信号，CP信号主要用于监控电动汽车和电动汽车供电设备之间(充电桩)交互。CP信号就是汽车和充电桩之间的握手信号，使用PWM调制和幅值交变的通讯方式。交流充电枪插枪动作完成之后，CP信号输入端10短接到充电桩的12V电压，但此时不被激活，等待充电桩输出预约的正负PWM信号。充电桩在预约时间到点后，发出正负PWM信号，CP信号唤醒电路中的第一开关单元20只对PWM信号的负脉冲部分有效，第一开关单元20会跟随PWM负脉冲信号的频率不停通断，从而控制第二开关单元30不停的通断。第二开关单元30不停的通断使得供电端40输出跟随PWM信号不同频率的直流电压对充电单元70进行充电，由于充电单元70具有可充放电及电压不会突变的特点，即形成了一个持续一定时间的电压脉冲；充电单元70充电完成后输出的电压脉冲信号即为CP-Wake唤醒信号，充电单元70通过控制CP-Wake唤醒信号输出端80输出唤醒信号；CP-Wake唤醒信号输出端80连接到电源芯片的使能信号引脚，CP-Wake唤醒信号输出端80输出的唤醒信号最终成为电源芯片的唤醒源信号，唤醒系统后由系统保持激活信号，从而实现激活功能。
需要说明的是供电端40可以是汽车铅酸电池供电端K30，低压12V供电端的输出电压是9-16V，低压24V供电端的输出电压是16-32V。供电端40输出电压范围可以是9-32V。
本实施例可以做到插完充电枪不进行唤醒充电，通过充电桩预约在夜间电网用电低谷阶段，再执行充电握手流程，输出正负脉冲的PWM激活车辆进行充电，不仅能够使电网资源得到合理利用，还能节省电费。
本实施例的技术方案，通过CP信号输入端输出PWM信号，第一开关单元根据PWM信号控制第二开关单元的通断；第二开关单元控制供电端根据PWM信号输出不同频率的直流电压给充电单元，充电单元充电完成后控制CP-Wake唤醒信号输出端输出唤醒信号；本实施例解决了充电枪插枪立即唤醒以及CP信号异常短路到电源时被误唤醒的问题，本实施例利用控制时序中PWM的负向脉冲实现预约充电的功能，CP信号唤醒电路只对负脉冲有效，不会出现充电枪插枪立即唤醒的情况，不会出现信号短路到电源或者短路到地出现异常唤醒的情况。
图2是根据本实用新型实施例提供的一种CP信号唤醒电路图，参考图2，可选地，CP信号唤醒电路还包括第一二极管D3和第二二极管D2；第一二极管D3的负极与CP信号输入端10连接，第一二极管D3的正极与第一限流单元50连接；第二二极管D2的正极与充电单元70连接，第二二极管D2的负极与CP-Wake唤醒信号输出端80连接。
具体的，第一二极管D3可以对CP信号唤醒电路起到保护隔离的作用，考虑到正负PWM信号是充电桩输出的，因为有些充电桩输出的脉冲信号比较多，会耦合些高压脉冲，基于可靠性考虑，设置第一二极管D3可以避免CP信号唤醒电路短接到高压线路，负脉冲PWM信号可以正常经过第一二极管D3。电池管理系统往往有多个唤醒源，第二二极管D2主要用于隔离其它唤醒源，避免其它唤醒源对CP信号唤醒电路造成干扰。
继续参考图2，可选地，第一开关单元20包括N型MOS管Q2。
具体的，第一开关单元20可以为N型MOS管Q2，MOS管Q2的栅极G接地，当MOS管Q2的源极S电压低于栅极G(负压)电压时，MOS管Q2才能导通。MOS管Q2会跟随PWM负脉冲信号的切换频率不停通断，推动第二开关单元30不停的通断。
继续参考图2，可选地，第一限流单元50包括第一电阻R4和第二电阻R5；第一电阻R4的第一端分别与第一二极管D3的正极和MOS管Q2的源极S连接；第二电阻R5的第一端与MOS管Q2的栅极G连接；第一电阻R4的第二端和第二电阻R5的第二端接地。
具体的，第一限流单元50可以为第一电阻R4和第二电阻R5，第一电阻R4和第二电阻R5均为限流电阻，第一电阻R4和第二电阻R5是为了避免过大的电流烧毁电路中的其它元件而设置的保护性电阻，通过提高负载的总电阻而减少电流。第一电阻R4和第二电阻R5也能起到分压的作用。
继续参考图2，可选地，第二开关单元30包括PNP型三极管Q1。
具体的，第二开关单元30可以为PNP型三极管Q1，三极管Q1在MOS管Q2的控制下不停通断使得供电端40输出的直流电压跟随PWM负脉冲信号的切换频率对充电单元70进行充电。
继续参考图2，可选地，第二限流单元60包括第三电阻R1，第四电阻R2和第五电阻R3；第五电阻R3的第一端与第一开关单元20连接，第五电阻R3的第二端分别与第三电阻R1的第一端以及第四电阻R2的第一端连接；第三电阻R1的第二端分别与供电端40以及三极管Q1的发射极E连接；第四电阻R2的第二端与三极管Q1的基极B连接，三极管Q1的集电极C与充电单元70连接。
具体的，第二限流单元60可以为第三电阻R1，第四电阻R2和第五电阻R3，第三电阻R1可以为分压电阻，使得三极管Q1发射极E和基极B之间的电压减小，起到分压和保护的作用；第五电阻R3的第一端与N型MOS管Q2的漏极D连接，第四电阻R2和第五电阻R3可以为限流电阻，主要起到限流的作用。
继续参考图2，可选地，充电单元70包括第三二极管D1和第一电容C1；第三二极管D1的第一端与三极管Q1的集电极C连接，第三二极管D1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与第二二极管D2的正极连接。
具体的，充电单元70可以为第三二极管D1和第一电容C1，当三极管Q1导通时，第一电容C1进行充电；当三极管Q1截止时，第三二极管D1可以防止第一电容C1快速放电。由于第一电容C1可充放电及第一电容C1两端电压不会突变的特点，第一电容C1的左侧会出现与第一电容C1右侧近似的电压上升波形，直至第一电容C1充满，即形成了一个持续一定时间的电压，成为电源芯片的CP-Wake唤醒源信号。第一电容C1在充满一次电之后，如果拔掉充电枪，还需要进行放电。
图3是根据本实用新型实施例提供的又一种CP信号唤醒电路图，参考图3，可选地，CP信号唤醒电路还包括第二分压电阻R6和第三分压电阻R8；第二分压电阻R6的第一端与第三二极管的正极连接，第三分压电阻R8的第一端与第一电容C1的第二端连接；第二分压电阻R6和第三分压电阻R8的第二端接地。
具体的，第二分压电阻R6和第三分压电阻R8主要用于放电，拔掉充电枪之后，需要把CP信号唤醒电路中的高电平降低，否则，频繁拔充电枪就无法产生CP-Wake唤醒信号。
继续参考图3，可选地，CP信号唤醒电路还包括滤波电容C3和限流电阻R9；滤波电容C3的第一端与第二二极管D2的负极连接，滤波电容C3的第二端接地；限流电阻R9连接于第二二极管D2的负极和CP-Wake唤醒信号输出端80之间。
具体的，限流电阻R9的第一端与滤波电容C3的第一端连接，限流电阻R9的第二端与CP-Wake唤醒信号输出端80连接。滤波电容C3使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电路的影响和干扰，使得电路的工作性能更加稳定。限流电阻R9使得充电单元70输出的电压脉冲信号的电流值较小，有利于降低功耗。
继续参考图3，可选地，CP信号唤醒电路还包括第二电容C2和第一分压电阻R7；第二电容C2和第一分压电阻R7并联后连接于所述充电单元和所述第一限流单元之间。
具体的，第二电容C2和第一分压电阻R7的第一端连接后与第三二极管D1的负极连接；第二电容C2和第一分压电阻R7的第二端接地。第二电容C2主要起到储能的作用。第一分压电阻R7主要用于放电，拔掉充电枪之后，需要把CP信号唤醒电路中的高电平降低，否则，频繁拔充电枪就无法产生CP-Wake唤醒信号。
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CP信号唤醒电路，其特征在于，包括：CP信号输入端，第一开关单元、第二开关单元、供电端、第一限流单元、第二限流单元、充电单元以及CP-Wake唤醒信号输出端；
所述CP信号输入端分别与所述第一开关单元和所述第一限流单元连接，所述CP信号输入端用于输出PWM信号；
所述第一开关单元与所述第二限流单元连接，所述第二限流单元分别与所述供电端和所述第二开关单元连接，所述第一开关单元用于根据所述PWM信号控制所述第二开关单元的通断；
所述第二开关单元分别与所述供电端和所述充电单元连接，所述第二开关单元用于控制所述供电端根据所述PWM信号输出不同频率的直流电压给所述充电单元；
所述充电单元与所述CP-Wake唤醒信号输出端连接，所述充电单元用于充电完成后控制所述CP-Wake唤醒信号输出端输出唤醒信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的负极与所述CP信号输入端连接，所述第一二极管的正极与所述第一限流单元连接；所述第二二极管的正极与所述充电单元连接，所述第二二极管的负极与所述CP-Wake唤醒信号输出端连接。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一开关单元包括N型MOS管。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一限流单元包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端分别与所述第一二极管的正极和所述MOS管的源极连接；所述第二电阻的第一端与所述MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端接地。
5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二开关单元包括PNP型三极管。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第二限流单元包括第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述第五电阻的第一端与所述第一开关单元连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端分别与所述供电端以及所述三极管的发射极连接，所述第四电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与所述充电单元连接。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述充电单元包括第三二极管和第一电容；所述第三二极管的第一端与所述三极管的集电极连接，所述第三二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二二极管的正极连接。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，还包括第二分压电阻和第三分压电阻；所述第二分压电阻的第一端与所述第三二极管的正极连接，所述第三分压电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接；所述第二分压电阻的第二端和所述第三分压电阻的第二端接地。
9.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括滤波电容和限流电阻；所述滤波电容的第一端与所述第二二极管的负极连接，所述滤波电容的第二端接地；所述限流电阻连接于所述第二二极管的负极和所述CP-Wake唤醒信号输出端之间。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电路，其特征在于，还包括第二电容和第一分压电阻；所述第二电容和所述第一分压电阻并联后连接于所述充电单元和所述第一限流单元之间。
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