一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路的制作方法

文档序号:27568954发布日期:2021-11-25 10:14阅读:526来源:国知局
一种具有唤醒功能的交流充电CC信号检测电路的制作方法
一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路
技术领域
1.本实用新型涉及电池管理技术领域,特别是涉及一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路。


背景技术:

2.电池管理系统(battery management system,以下简称bms)是电池保护装置,也是电池与负载终端的桥梁,根据在线监测的电池实际使用状态为电池提供过充、过放、过温等保护功能,确保电池被安全使用。电池管理系统bms在电动汽车、通信基站、机器人等诸多领域,被广泛应用。
3.以电动汽车为例,根据新国标gb/t18487.1

2015(电动汽车传导充电系统第1部分通用要求)的要求,当采用交流充电方式给车载动力电池系统充电时,车载监控装置或bms需要通过交流充电接口中的充电连接确认端 cc来判断接口是否完全连接,只有处于完全连接状态时才能允许充电,以避免接口未完全连接就出现启动充电的情况,确保人身的安全。
4.现有技术方案中,有的方案虽然能够检测充电连接确认端cc的信号状态,并能够判断接口是否完全连接,但是却不能通过充电连接确认端cc来唤醒bms,只能通过其他端口来唤醒bms;而有的方案虽然具备唤醒功能,但是在充电结束且充电枪未拔出的情况下,却不能使bms进入休眠,使bms 一直在消耗车载蓄电瓶或动力电池系统的电量,从而影响车辆的正常使用。
5.因此,迫切需要开发出一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路,既能检测接口是否完全连接,又能唤醒bms且不影响bms休眠。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路。
7.为此,本实用新型提供了一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路,其包括第一电源模块、唤醒输入模块、唤醒输出模块、采样模块、 bms主控芯片和第二电源模块;
8.其中,第一电源模块,其输入端连接常电12v;
9.第一电源模块,其输出端连接所述唤醒输出模块的第一输入端,用于为所述唤醒输出模块提供常电5v;
10.唤醒输入模块,其第一输入端连接常电12v;
11.唤醒输入模块,其第二输入端连接现有的交流充电接口插座的cc信号端,用于从该cc信号端接收充电连接确认cc信号;
12.唤醒输入模块,其输出端wkp连接所述唤醒输出模块的第二输入端,用于根据交流充电接口插座的cc信号端的状态,输出相应电平状态的唤醒信号wkp给所述唤醒输出模块;
13.唤醒输出模块,其第一输入端连接第一电源模块的输出端,用于接收第一电源模
块输出的常电5v;
14.唤醒输出模块,其第二输入端连接唤醒输入模块的输出端wkp,用于接收所述唤醒输入模块发来的唤醒信号wkp;
15.唤醒输出模块,其第三输入端连接bms主控芯片的输出端off,用于接收所述bms主控芯片发来的休眠控制信号off,并根据该信号的状态,对应在其输出端en输出使能信号en给第二电源模块,控制第二电源模块的通断;
16.唤醒输出模块,其输出端en连接第二电源模块的输入端,用于根据所述唤醒输入模块发来的唤醒信号wkp的电平状态,对应输出相应电平状态的使能信号en给第二电源模块,控制第二电源模块是否向bms主控芯片输出dc5v,即控制第二电源模块的通断;
17.采样模块,其第一输入端连接第二电源模块的输出端,用于接收 dc5v;
18.采样模块,其第二输入端连接交流充电接口插座的cc信号端,用于接收交流充电接口插座的cc信号端所输出的充电连接确认cc信号;
19.采样模块,其输出端vtcc连接bms主控芯片的第二输入端,用于输出对cc信号的采样信号vtcc;
20.bms主控芯片,其第一输入端与第二电源模块的输出端连接,用于接收所述第二电源模块输出的dc5v;
21.第二电源模块,用于根据唤醒输出模块的控制,确定是否向bms主控芯片输出dc5v,并在输出dc5v时,唤醒bms主控芯片;
22.bms主控芯片,其第二输入端与采样模块的输出端vtcc连接,用于接收所述采样模块输出端vtcc输出的采样信号vtcc;
23.bms主控芯片,用于根据采样信号vtcc的高电位的电压值,判断交流充电接口插座的cc信号端的连接状态;
24.bms主控芯片,其输出端off与唤醒输出模块的第三输入端连接,用于输出休眠控制信号off给唤醒输出模块。
25.优选地,根据充电枪的不同连接情况,采样信号vtcc的电压值情况如下:
26.一、当交流充电接口插座未插入充电枪时,采样模块输出端vtcc输出的采样信号vtcc为低电平;
27.二、当交流充电接口插座插入充电枪时,采样模块输出端vtcc输出的采样信号vtcc由低电平变为高电平;
28.三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时,采样模块输出端vtcc输出的采样信号vtcc由高电平变为低电平;
29.四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时,采样模块输出端vtcc 输出的采样信号vtcc保持低电平不变。
30.优选地,唤醒输入模块包括:电阻r1~r7、二极管d1~d2和开关管 q1~q2,其中:
31.电阻r1的第1管脚,作为唤醒输入模块的第二输入端,连接常电12v;
32.电阻r1的第1管脚,还连接电阻r4的第1管脚;
33.电阻r1的第2管脚,连接二极管d1的阳极;
34.二极管d1的阴极,作为唤醒输入模块的第二输入端,连接交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端;
35.交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端,还分别与二极管d2 的阴极、电阻r3的第1管脚和开关管q1的栅极g相连接;
36.二极管d2的阳极,连接电阻r2的第1管脚;
37.电阻r2的第2管脚,连接v1端;
38.v1端,分别连接电阻r5的第2管脚、电阻r6的第1管脚和开关管 q2的基极b;
39.电阻r5的第1管脚,分别连接电阻r4的第2管脚和开关管q2的发射极e;
40.电阻r6的第2管脚,分别连接电阻r3的第2管脚和开关管q1的源极s;
41.开关管q1的漏极d,连接接地端gnd;
42.开关管q2的集电极c,连接电阻r7的第1管脚;
43.电阻r7的第2管脚,连接接地端gnd;
44.开关管q2的集电极c,作为唤醒输入模块的输出端wkp。
45.优选地,唤醒输出模块包括:电阻r8~r21、二极管d3~d4、电容 c1~c3、开关管q3~q5和t触发器u1,其中:
46.电阻r21的第1管脚,作为唤醒输出模块的第一输入端,连接第一电源模块的输出端,用于接收常电5v;
47.电阻r21的第2管脚,连接开关管q5的发射极e;
48.开关管q5的集电极c,连接电阻r15的第1管脚;
49.开关管q5的基极b,连接开关管q4的集电极c;
50.开关管q4的基极b,分别连接电阻r19的第1管脚和电阻r20的第 2管脚;
51.开关管q4的发射极e,分别连接电阻r19的第2管脚和接地端gnd;
52.电阻r20的第1管脚,作为唤醒输出模块的第二输入端,连接唤醒输入模块的输出端wkp;
53.电阻r20的第1管脚,还连接电阻r8的第1管脚;
54.电阻r15的第2管脚,连接t触发器u1的电源输入端vcc;
55.t触发器u1的输入端t,连接tin端;
56.tin端,分别连接电阻r8的第2管脚、电容c1的第1管脚、电阻 r9的第2管脚和电阻r12的第2管脚;
57.t触发器u1的时钟信号输入端cp,分别连接二极管d3的阴极、二极管d4的阴极和电阻r11的第1管脚;
58.t触发器u1的输出端q,连接电阻r16的第1管脚;
59.电阻r16的第2管脚,作为唤醒输出模块的输出端,连接使能端en;
60.使能端en,连接第二电源模块的输入端;
61.使能端en,还连接电阻r17的第1管脚;
62.电阻r17的第2管脚,连接接地端gnd;
63.二极管d3的阳极,连接电阻r18的第1管脚;
64.电阻r18的第2管脚,连接bms主控芯片的输出端off;
65.电容c1的第2管脚,连接接地端gnd;
66.电阻r11的第2管脚,连接接地端gnd;
67.二极管d4的阳极,连接v2端;
68.v2端,分别连接开关管q3的集电极c和电阻r10的第1管脚;
69.电阻r10的第2管脚,分别连接电容c2的第1管脚和电阻r9的第1 管脚;
70.电容c2的第2管脚,连接接地端gnd;
71.电阻r9的第2管脚,连接tin端;
72.开关管q3的基极b,分别连接电阻r13的第1管脚和电阻r14的第 1管脚;
73.开关管q3的发射极e,连接接地端gnd;
74.电阻r14的第2管脚,连接接地端gnd;
75.电阻r13的第2管脚,分别连接电容c3的第1管脚和电阻r12的第 1管脚;
76.电阻r12的第2管脚,连接tin端;
77.电容c3的第2管脚接地。
78.优选地,所述t触发器u1为正向边沿触发的触发器。
79.优选地,采样模块包括:电阻r30~r33和二极管d20,其中:
80.电阻r30的第2管脚,作为采样模块的第一输入端,连接所述第二电源模块的输出端,用于接收dc5v;
81.电阻r30的第1管脚,连接v3端;
82.v3端,分别连接电阻r31的第1管脚和电阻r33的第2管脚;
83.电阻r31的第2管脚,作为采样模块的输出端vtcc;
84.电阻r31的第2管脚,连接电阻r32的第1管脚;
85.电阻r32的第2管脚,连接接地端gnd;
86.电阻r33的第1管脚,连接二极管d20的阳极;
87.二极管d20的阴极,作为采样模块的第二输入端,连接交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端。
88.由以上本实用新型提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本实用新型提供了一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路,其设计科学,既能检测接口是否完全连接,又能唤醒bms且不影响bms休眠。同时实现了接口连接状态的检测功能和bms的唤醒功能,具有重大的生产实践意义。
89.对于本实用新型的技术方案,硬件电路设计科学,电子元器件为普遍应用型号,易于选型且元器件价格低廉;
90.另外由于本实用新型的技术方案的硬件电路功耗较低,故可以采用表贴型小功率电子元器件,因此电路板占用空间小,极大降低了材料成本。因此,本实用新型的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
91.图1为本实用新型提供的一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路的示意框图;
92.图2为本实用新型提供的一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路中,唤醒输入模块的原理图;
93.图3为本实用新型提供的一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路中,唤醒输出模块的原理图;
94.图4为本实用新型提供的一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路中,采样模块的原理图。
具体实施方式
95.为使本实用新型实现的技术手段更容易理解,下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本技术相关的部分。
96.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
97.参见图1至图4,本实用新型提供了一种具有唤醒功能的交流充电cc 信号检测电路,包括第一电源模块(具体为5v常电电源模块)100、唤醒输入模块200、唤醒输出模块300、采样模块400、bms主控芯片500和第二电源模块(具体为5v电源模块)600;
98.其中,第一电源模块100,其输入端连接常电12v;
99.第一电源模块100,其输出端连接所述唤醒输出模块300的第一输入端,用于为所述唤醒输出模块300提供常电5v;
100.需要说明的是,第一电源模块100的输入端连接位于外部的常电12v 的电源。其中,常电12v,一般为车载12v蓄电池或车载12v dc

dc;常电5v为持续的5v直流输出,不会因bms休眠而停止5v输出。
101.唤醒输入模块200,其第一输入端连接常电12v;
102.唤醒输入模块200,其第二输入端连接现有的交流充电接口插座的cc 信号端,用于从该cc信号端接收充电连接确认cc信号;
103.唤醒输入模块200,其输出端wkp连接所述唤醒输出模块300的第二输入端,用于根据交流充电接口插座的cc信号端的状态,输出相应电平状态的唤醒信号wkp给所述唤醒输出模块300;
104.需要说明的是,交流充电接口及其插座是符合新国标 gb/t20234.2

2015(电动汽车传导充电用连接装置第2部分交流充电接口)的要求;根据新国标gb/t18487.1

2015(电动汽车传导充电系统第1 部分通用要求)的规定,交流充电接口的连接方式应符合充电模式3连接方式b和充电模式3连接方式c及其控制原理,交流充电接口cc信号端的状态应符合对其连接状态及其电阻值的规定,本实用新型将其连接状态分为两种:
105.1)有效电阻态,说明已插入充电枪;
106.2)高阻态,说明未插入充电枪。
107.唤醒输出模块300,其第一输入端连接第一电源模块100的输出端,用于接收第一电源模块100输出的常电5v;
108.唤醒输出模块300,其第二输入端连接唤醒输入模块200的输出端 wkp,用于接收所述唤醒输入模块200发来的唤醒信号wkp;
109.唤醒输出模块300,其第三输入端连接bms主控芯片500的输出端 off,用于接收所述bms主控芯片500发来的休眠控制信号off,并根据该信号的状态,对应在其输出端en输出使能信号en给第二电源模块 600,控制第二电源模块600的通断;
110.唤醒输出模块300,其输出端en连接第二电源模块600的输入端,用于根据所述唤醒输入模块200发来的唤醒信号wkp的电平状态,对应输出相应电平状态的使能信号en给第二电源模块600,控制第二电源模块600是否向bms主控芯片500输出dc5v(直流5v),即控制第二电源模块600的通断;
111.需要说明的是,dc5v不是持续的5v直流输出,会因bms休眠而停止5v输出。
112.采样模块400,其第一输入端连接第二电源模块600的输出端,用于接收dc5v;
113.采样模块400,其第二输入端连接交流充电接口插座的cc信号端,用于接收交流充电接口插座的cc信号端所输出的充电连接确认cc信号;
114.采样模块400,其输出端vtcc连接bms主控芯片500的第二输入端,用于输出对cc信号的采样信号vtcc;
115.bms主控芯片500,其第一输入端与第二电源模块600的输出端连接,用于接收所述第二电源模块600输出的dc5v;
116.第二电源模块600,用于根据唤醒输出模块300的控制,确定是否向 bms主控芯片500输出dc5v,并在输出dc5v时,唤醒bms主控芯片 500;
117.bms主控芯片500,其第二输入端与采样模块400的输出端vtcc连接,用于接收所述采样模块400输出端vtcc输出的采样信号vtcc;
118.bms主控芯片500,用于根据采样信号vtcc的高电位的电压值,判断交流充电接口插座的cc信号端的连接状态(断开还是连接);其中,根据充电枪的不同连接情况,采样信号vtcc的电压值情况如下:
119.一、当交流充电接口插座未插入充电枪时,采样模块400输出端vtcc 输出的采样信号vtcc为低电平;
120.二、当交流充电接口插座插入充电枪时,采样模块400输出端vtcc 输出的采样信号vtcc由低电平变为高电平;
121.三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时,采样模块 400输出端vtcc输出的采样信号vtcc由高电平变为低电平;
122.四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时,采样模块400输出端 vtcc输出的采样信号vtcc保持低电平不变。
123.bms主控芯片500,其输出端off与唤醒输出模块300的第三输入端连接,用于输出休眠控制信号off给唤醒输出模块300。
124.对于本实用新型,需要说明的是,第一电源模块(具体为5v常电电源模块)100和第二电源模块(具体为5v电源模块)600为现有bms技术方案中普遍应用的电源电路,技术人员可轻松获得并无需任何创新即可应用,该电源电路的技术方案不属于本实用新型的技术方案,故在此不作具体解释。
125.具体实现上,需要说明的是,第一电源模块(具体为5v常电电源模块)100和第二电源模块(具体为5v电源模块)600可以使用目前普遍应用的低功耗、降压型直流电源电路或集成电源模块,如线性ldo、开关电源等,直流电源电路或集成电源模块应带电源输出使能功能,以便控制电源输出的通断。
126.需要说明的是,bms主控芯片500已存储的充电策略不属于本实用新型的技术方案,本实用新型只是利用其根据充电策略所输出的休眠控制信号off。
127.为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案,下面说明本实用新型的工作原理。具体如下:
128.一、当现有交流充电接口的插座中未插入充电枪时,交流充电枪插座的交流充电接口cc信号端为高阻态,所述唤醒输入模块200输出端wkp 输出的唤醒信号wkp为低电平,使所述唤醒输出模块300输出端en输出的使能信号en也为低电平,从而使所述第二电源模块600没有dc5v 输出,因此所述bms主控芯片500不能被唤醒,其输出端off输出的休眠控制信号off为低电平。
129.由于所述第二电源模块600没有输出dc5v,所以所述采样模块400 输出端vtcc输出的采样信号vtcc为低电平。
130.二、当现有交流充电接口的插座中插入充电枪时,交流充电枪插座的交流充电接口cc信号端为有效电阻态,所述唤醒输入模块200输出端 wkp输出的唤醒信号wkp由低电平变为高电平,使所述唤醒输出模块300 输出端en输出的使能信号en,也由低电平变为高电平,从而使所述第二电源模块600输出dc5v,唤醒所述bms主控芯片500;在充电结束之前,使所述bms主控芯片500输出端off输出的休眠控制信号off,始终保持低电平状态。
131.由于接通dc5v且交流充电接口cc信号端变为有效电阻态,因此所述采样模块400输出端vtcc输出的采样信号vtcc,也由低电平变为高电平,其高电平的电压幅值跟随有效电阻的阻值变化。
132.三、当充电结束且未从现有交流充电接口的插座中拔出充电枪时,交流充电接口cc信号端保持有效电阻态,所述唤醒输入模块200输出端 wkp输出的唤醒信号wkp保持高电平不变;
133.根据充电策略,当充电结束时,所述bms主控芯片500输出端off 输出的休眠控制信号off由低电平变为正向脉冲信号,使所述唤醒输出模块300输出端en输出的使能信号en由高电平变为低电平,则所述第二电源模块600停止输出dc5v,因此所述bms主控芯片500由于断电而进入休眠状态,其输出端off输出的休眠控制信号off也变为低电平,从而使所述唤醒输出模块300输出端en保持低电平状态,进而锁定所述 bms主控芯片保持休眠状态。
134.此时,由于所述第二电源模块600没有输出dc5v,因此所述采样模块400输出端vtcc输出的采样信号vtcc由高电平变为低电平。
135.四、当从现有交流充电接口的插座中拔出充电枪时,交流充电接口cc 信号端变为高阻态,所述唤醒输入模块200输出端wkp输出的唤醒信号 wkp由高电平变为低电平,所述唤醒输出模块300输出端en输出的使能信号en仍然保持低电平,使所述第二电源模块600没有dc5v输出,锁定所述bms主控芯片500为休眠状态。
136.由于所述第二电源模块600没有输出dc5v,所以所述采样模块400 输出端vtcc输出的采样信号vtcc保持低电平不变。
137.在本实用新型中,具体实现上,参见图2所示,唤醒输入模块200包括:电阻r1~r7、二极管d1~d2和开关管q1~q2,其中:
138.电阻r1的第1管脚,作为唤醒输入模块200的第二输入端,连接常电12v;
139.电阻r1的第1管脚,还连接电阻r4的第1管脚;
140.电阻r1的第2管脚,连接二极管d1的阳极;
141.二极管d1的阴极,作为唤醒输入模块200的第二输入端,连接交流充电接口插座的
交流充电接口cc信号端;
142.交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端,还分别与二极管d2 的阴极、电阻r3的第1管脚和开关管q1的栅极g相连接;
143.二极管d2的阳极,连接电阻r2的第1管脚;
144.电阻r2的第2管脚,连接v1端(一个接线端口);
145.v1端,分别连接电阻r5的第2管脚、电阻r6的第1管脚和开关管 q2的基极b;
146.电阻r5的第1管脚,分别连接电阻r4的第2管脚和开关管q2的发射极e;
147.电阻r6的第2管脚,分别连接电阻r3的第2管脚和开关管q1的源极s;
148.开关管q1的漏极d,连接接地端gnd;
149.开关管q2的集电极c,连接电阻r7的第1管脚;
150.电阻r7的第2管脚,连接接地端gnd;
151.开关管q2的集电极c,作为唤醒输入模块200的输出端wkp。
152.在本实用新型中,具体实现上,唤醒输入模块200的工作原理如下:
153.一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端为高阻态,所述开关管q2截止,所述cc信号端和所述v1端等电位,所述电阻r3使所述开关管q1的栅源极等电位,而使所述开关管q1截止,所述唤醒输入模块200输出端wkp被所述电阻r7 接地而为低电平;低电平的wkp信号不能唤醒所述bms主控芯片500。
154.二、当交流充电接口插座中插入充电枪时,交流充电接口cc信号端为有效电阻态rcc,在所述电阻rcc和所述电阻r1的分压作用下,使交流充电接口cc信号端变为低电位,从而使所述二极管d2、所述开关管 q1和所述开关管q2由截止变为导通,此时,v1端电压大于cc信号端电压,且这两端的电压差需大于所述开关管q2的导通开启电压;常电12v 通过所述电阻r4、所述开关管q2和所述电阻r7分压后,使唤醒信号端 wkp由低电平变为高电平;只有当wkp信号状态为高电平时,才能唤醒所述bms主控芯片500。
155.所述开关管q1导通后,由于所述电阻r4、所述开关管q2和所述电阻r6的分压作用,而使v1端电压减小且小于cc信号端电压,因此所述二极管d2截止。
156.三、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端由有效电阻态rcc变为高阻态,所述开关管q1和 q2由导通变为截止,使唤醒信号端wkp由高电平变为低电平。
157.在本实用新型中,具体实现上,参见图3所示,唤醒输出模块300包括:电阻r8~r21、二极管d3~d4、电容c1~c3、开关管q3~q5和t触发器u1,其中:
158.电阻r21的第1管脚,作为唤醒输出模块300的第一输入端,连接第一电源模块100的输出端,用于接收常电5v;
159.电阻r21的第2管脚,连接开关管q5的发射极e;
160.开关管q5的集电极c,连接电阻r15的第1管脚;
161.开关管q5的基极b,连接开关管q4的集电极c;
162.开关管q4的基极b,分别连接电阻r19的第1管脚和电阻r20的第 2管脚;
163.开关管q4的发射极e,分别连接电阻r19的第2管脚和接地端gnd;
164.电阻r20的第1管脚,作为唤醒输出模块300的第二输入端,连接唤醒输入模块200的输出端wkp;
165.电阻r20的第1管脚,还连接电阻r8的第1管脚;
166.电阻r15的第2管脚,连接t触发器u1的电源输入端vcc;
167.t触发器u1的输入端t,连接tin端(一个接线端口);
168.tin端,分别连接电阻r8的第2管脚、电容c1的第1管脚、电阻 r9的第2管脚和电阻r12的第2管脚;
169.t触发器u1的时钟信号输入端cp,分别连接二极管d3的阴极、二极管d4的阴极和电阻r11的第1管脚;
170.t触发器u1的输出端q,连接电阻r16的第1管脚;
171.电阻r16的第2管脚,作为唤醒输出模块300的输出端,连接使能端 en;
172.使能端en,连接第二电源模块600的输入端;
173.使能端en,还连接电阻r17的第1管脚;
174.电阻r17的第2管脚,连接接地端gnd;
175.二极管d3的阳极,连接电阻r18的第1管脚;
176.电阻r18的第2管脚,连接bms主控芯片500的输出端off;
177.电容c1的第2管脚,连接接地端gnd;
178.电阻r11的第2管脚,连接接地端gnd;
179.二极管d4的阳极,连接v2端;
180.v2端,分别连接开关管q3的集电极c和电阻r10的第1管脚;
181.电阻r10的第2管脚,分别连接电容c2的第1管脚和电阻r9的第1 管脚;
182.电容c2的第2管脚,连接接地端gnd;
183.电阻r9的第2管脚,连接tin端;
184.开关管q3的基极b,分别连接电阻r13的第1管脚和电阻r14的第 1管脚;
185.开关管q3的发射极e,连接接地端gnd;
186.电阻r14的第2管脚,连接接地端gnd;
187.电阻r13的第2管脚,分别连接电容c3的第1管脚和电阻r12的第 1管脚;
188.电阻r12的第2管脚,连接tin端;
189.电容c3的第2管脚接地。
190.需要说明的是,所述t触发器u1为正向边沿触发的触发器。
191.在本实用新型中,具体实现上,唤醒输出模块300的工作原理如下:
192.一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端为高阻态,所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号 wkp为低电平,使开关管q4和q5截止,使所述t触发器u1不接通常电5v,则其输出端q和所述唤醒输出模块的使能端en均为低电平,使所述第二电源模块600没有dc5v输出,不能唤醒所述bms主控芯片500,因此所述bms主控芯片500输出端off所输出的休眠控制信号off为低电平,从而使所述二极管d3截止;
193.低电平的唤醒信号wkp使tin端也为低电平,所以所述开关管q3 和所述二极管d4均截止,从而使v2端也为低电平;
194.所述电阻r11将所述t触发器u1的时钟信号输入端cp拉低为低电平。
195.二、当交流充电接口插座中插入充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc
信号端由高阻态变为有效电阻态rcc,使所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号wkp由低电平变为高电平,使开关管q4和q5由截止变为导通,使所述t触发器u1接通常电5v,所述t触发器u1的输出端q被电阻r17拉低为低电平;
196.高电平的唤醒信号wkp经过电阻r8和电容c1的延时后,使tin端由低电平变为高电平,首先使所述t触发器u1的输入端t由低电平变为高电平,然后经过电阻r9和电容c2的延时后,再将v2端由低电平变为高电平,使所述二极管d4由截止变为导通,为所述t触发器u1的时钟信号输入端cp输出一个正向边沿触发信号,使所述t触发器u1的输出端q由低电平变为高电平,所述唤醒输出模块的使能端en也由低电平变为高电平,从而使所述第二电源模块600输出dc5v,唤醒所述bms主控芯片500;
197.所述bms主控芯片500被唤醒后,其输出端off所输出的休眠控制信号off仍然保持低电平不变,使所述二极管d3继续保持截止;
198.tin端的高电平信号经过电阻r12和电容c3的延时后,使所述开关管q3由截止变为导通,使v2端由高电平又变为低电平且等于所述开关管 q3的饱和导通压降;此时,v2端的电压不足以使所述二极管d4导通,因此所述二极管d4由导通变为截止,使所述t触发器u1的时钟信号输入端cp由高电平变为低电平,该电平变化对所述t触发器u1输出端q 的信号状态没有影响,所述t触发器u1的输出端q继续保持高电平不变,则所述唤醒输出模块的使能端en也保持高电平不变,从而使所述bms 主控芯片500始终处于唤醒状态。
199.由于二极管d3和d4均截止,因此所述电阻r11将所述t触发器u1 的时钟信号输入端cp拉低为低电平。
200.需要说明的是,电阻r9和电容c2的延迟时间,要大于电阻r8和电容c1的延迟时间。
201.需要说明是,电阻r12和电容c3的延时时间,要大于电阻r9和电容 c2的延迟时间,且电阻r12和电容c3的延迟时间,应使所述t触发器 u1能进行正常的状态翻转。
202.三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端保持有效电阻态rcc,所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号wkp保持高电平不变,则所述t触发器u1的输入端t和输出端q都保持高电平不变,所述bms主控芯片500仍然处于唤醒状态;
203.根据充电策略,当充电结束时,所述bms主控芯片500输出端off 由低电平变为高电平,使二极管d3由截止变为导通后,为所述t触发器 u1的时钟信号输入端cp输出一个正向边沿触发信号,则所述t触发器 u1的输出端q由高电平变为低电平,所述唤醒输出模块的使能端en也由高电平变为低电平,使所述第二电源模块600不再输出dc5v,从而使所述bms主控芯片500由唤醒状态进入休眠状态,其输出端off由高电平变为低电平,则二极管d3由导通变为截止;
204.同时,由于所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号wkp为高电平,所以所述开关管q3和二极管d4继续保持截止,则电阻r11继续使所述t 触发器u1的时钟信号输入端cp保持低电平,因此所述t触发器u1的输出端q保持低电平不变,所述唤醒输出模块的使能端en也保持低电平不变,使所述第二电源模块600没有dc5v输出,锁定所述bms主控芯片 500为休眠状态。
205.四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端由有效电阻态rcc变为高阻态,所述唤醒输入模块 200输出端wkp输出的唤醒信号
wkp由高电平变为低电平,则开关管 q4和q5由导通变为截止,使所述t触发器u1不再接通常电5v,其输出端q被电阻r17拉低为低电平,使所述第二电源模块600不再输出dc5v,从而使所述bms主控芯片500由唤醒状态进入休眠状态,其输出端off 为低电平,使二极管d3保持截止状态;
206.低电平的唤醒信号wkp使开关管q3由导通变为截止,此时二极管 d4继续保持截止,电阻r11将所述t触发器u1的时钟信号输入端cp锁定为低电平。
207.在本实用新型中,具体实现上,参见图4所示,采样模块400包括:电阻r30~r33和二极管d20,其中:
208.电阻r30的第2管脚,作为采样模块400的第一输入端,连接所述第二电源模块600的输出端,用于接收dc5v;
209.电阻r30的第1管脚,连接v3端;
210.v3端,分别连接电阻r31的第1管脚和电阻r33的第2管脚;
211.电阻r31的第2管脚,作为采样模块400的输出端vtcc;
212.电阻r31的第2管脚,连接电阻r32的第1管脚;
213.电阻r32的第2管脚,连接接地端gnd;
214.电阻r33的第1管脚,连接二极管d20的阳极;
215.二极管d20的阴极,作为采样模块400的第二输入端,连接交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端。
216.在本实用新型中,具体实现上,采样模块400的工作原理如下:
217.一、当交流充电接口插座中未插入充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端为高阻态,所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号 wkp为低电平,使所述第二电源模块600没有dc5v输出,因此所述采样模块400的输出端vtcc的采样信号vtcc被电阻r22拉低为0v。
218.二、当交流充电接口插座中插入充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端由高阻态变为有效电阻态rcc,使所述唤醒输入模块 200输出的唤醒信号wkp由低电平变为高电平,则所述第二电源模块600 输出dc5v;
219.交流充电接口cc信号端的有效电阻rcc与电阻r33串联后与电阻 r31和电阻r32并联,由此使v3端电压小于dc5v,并经过电阻r31和电阻r32的分压后,使采样信号vtcc由0v变为高电位,该高电位的电压值,会因有效电阻rcc的电阻值的改变而变化。
220.需要说明的是,在充电策略中,所述bms主控芯片500根据采样信号vtcc的高电位的电压值,既可以判断交流充电接口的连接状态(断开与连接),还可以判断充电电缆容量,包括10a、16a、32a和64a,其判断依据必须符合充电新国标制定的判断标准。
221.三、当充电结束且未从交流充电接口插座中拔出充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端保持有效电阻态rcc,所述唤醒输入模块200输出的唤醒信号wkp保持高电平;
222.在此条件下,如果所述第二电源模块600有dc5v输出,那么采样信号vtcc为高电位;如果所述第二电源模块600没有dc5v输出,那么采样信号vtcc为0v。
223.四、当从交流充电接口插座中拔出充电枪时,交流充电接口插座的交流充电接口cc信号端由有效电阻态rcc变为高阻态,所述唤醒输入模块 200输出的唤醒信号wkp由高电
平变为低电平,
224.使所述第二电源模块600没有dc5v输出,电阻r32将采样信号vtcc 拉低为0v。
225.在本实用新型中,具体实现上,需要说明的是,所述bms主控芯片 500可以应用目前普遍应用的品牌、系列和型号,如nxp的mc9s12系列、英飞凌的tc2系列的tc265等,所述bms主控芯片500的型号不在本实用新型保护范围内。
226.基于以上技术方案可知,基于本实用新型的技术方案,交流充电cc 信号可以唤醒bms主控芯片,并且在bms主控芯片唤醒后,可以实时监测cc端口的电阻值,判断充电电缆容量。
227.综上所述,与现有技术相比较,本实用新型提供的一种具有唤醒功能的交流充电cc信号检测电路,其设计科学,既能检测接口是否完全连接,又能唤醒bms且不影响bms休眠。同时实现了接口连接状态的检测功能和 bms的唤醒功能,具有重大的生产实践意义。
228.对于本实用新型的技术方案,硬件电路设计科学,电子元器件为普遍应用型号,易于选型且元器件价格低廉;
229.另外由于本实用新型的技术方案的硬件电路功耗较低,故可以采用表贴型小功率电子元器件,因此电路板占用空间小,极大降低了材料成本。因此,本实用新型的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
230.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
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