一种充电控制导引电路和方法与流程

本发明涉及电路，特别涉及一种充电控制导引电路和方法。

背景技术：

1、随着电动汽车新国标《gb/t 18487.1-2023电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》(简称2015+)正式发布实施，对充电控制导引检测电路的性能要求也更加严格，不仅要求电路采样精度高、抗干扰性强、易于实现等优势。目前现有技术中的直流充电桩的充电控制导引电路存在如下缺陷：一、电压采样不准，如采用线性光耦隔离，不同批次一致性差异较大，造成采样精度不够高；二、不能兼容2015+新国标，无法兼容新产品开发。

技术实现思路

1、本发明其中一个发明目的在于提供一种充电控制导引电路和方法，所述电路和方法配置有同步更换电阻的分压电阻电路，所述分压电阻电路中具有多电阻组合的继电器开关，只要控制继电器开关即批量变换电阻值，使得所述分压电阻电路同步兼容旧国标和新国标的充电要求，从而提高充电导引电路的适用范围。

2、本发明另一个发明目的在于提供一种充电控制导引电路和方法，所述电路和方法在输入电压端tvs、mcu ad输入采样端tvs的防护，增加了电路的抗干扰性、可靠性及稳定性，并且提高的检测点的采样精度。

3、本发明另一个发明目的在于提供一种充电控制导引电路和方法，所述电路和方法利用所述继电器开关配置双开关电路结构，双开关电路结构可以实现对应分压电阻的短路，在不同的充电连接状态下实现检测点电压的转换，提高导引电路的安全性。

4、为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种充电控制导引电路，所述电路包括：

5、第一电阻分压电路；

6、继电器控制电路；

7、滤波电路；

8、电压跟随电路；

9、第二电阻分压及滤波电路；

10、电压采集电路；

11、隔离运算放大电路；

12、差分放大电路；

13、rc滤波电路；

14、主控mcu芯片

15、其中所述电压采集电路、隔离运算放大电路、差分放大电路、rc滤波电路依次串联，所述第一电阻分压电路和继电器控制电路连接，所述第一电阻分压电路和所述滤波电路连接，所述滤波电路通过反相器和所述电压跟随电路连接，反相器输出端进一步连接第二电阻分压及滤波电路，电压采集电路的输出端与隔离运放放大电路的输入端连接，rc滤波电路的输出端与主控mcu芯片连接；

16、其中所述继电器控制电路连接继电器，所述继电器包括至少2个同步开关，每一同步开关连接对应的分压电阻，用于同步更换分压电阻阻值，其中所述同步更换的分压电阻阻值分别适配于不同充电标准配置。

17、根据本发明其中一个较佳实施例，所述第一电阻分压电路包括电阻r800、电阻r826、电阻r802、电阻r807，所述电阻r800、电阻r826、电阻r802、电阻r807依次连接，且所述电阻r800连接12ve电压，所述电阻r826两端连接所述继电器的2个同步开关。

18、根据本发明另一个较佳实施例，所述继电器控制电路包括电阻r829、电阻r830、电容c823、三极管t801、二极管d804、继电器k800，其中所述电阻r829一端连接mcu芯片i/o接口，且所述电阻r830和电容c823一端并联于三极管t801基极，电阻r830和电容c823另一端并联于三极管t801发射极。

19、根据本发明另一个较佳实施例，所述rc滤波电路包括：电阻r804、电容c808，其中所述电阻r804一端连接运算放大器u801a的正向输入端，所述电容c808一端连接所述运算放大器u801a的正向输入端，所述电容c808另一端接地。

20、根据本发明另一个较佳实施例，所述电压跟随电路包反相器u801a、电容c800、电容c802和电感l800，其中所述电容c800和电容c802并联，所述电容c800、电容c802和电感l800一端连接运算放大器u801a，所述电感l800另一端接5ve电压。

21、根据本发明另一个较佳实施例，所述第二电阻分压及滤波电路包括电阻r805、电阻r809和电容c807，其中所述电阻r805一端连接运算放大器u801a的输出端，所述电阻r805另一端连接电阻r809和电容c807一端，所述电阻r809和电容c807另一端连接电阻r801和pe，所述电阻r809和电容c807并联。

22、为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种充电控制导引方法，所述方法包括：

23、将上述一种充电控制导引电路等效为包括电阻r800，电阻r826，电阻r802，电阻r807，电阻r4、电阻r6同步开关s1和同步开关s2，其中所述电阻r800，电阻电阻r826，电阻r802，电阻r807依次串联，所述电阻r800一端连接12ev电压，所述r807一端和电阻r6一端连接pe，所述电阻r4、电阻r6串联后和所述电阻r802、电阻r807并联，所述同步开关s1并联于所述电阻r826，所述同步开关s2并联于所述电阻r6；

24、其中根据充电连接状态并控制所述同步开关s1和同步开关s2关闭，并在所述充电连接状态不同时计算对应状态检测点1电压。

25、根据本发明其中一个较佳实施例，当充电枪与充电车辆未连接时，同步开关s1闭合，电阻r826短路，检测点1电压u_cc1＝+12ve*[(r802+r807)/(r800+r802+r807)]；

26、根据本发明另一个较佳实施例，当充电枪与充电车辆连接时，同步开关s1闭合，同步开关s2断开时，电阻r826短路，(r802+r807)与(r4+r6)并联，检测点1电压u_cc1＝+12ve*[(r4+r6)//(r802+r807)]/[r800+(r4+r6)//(r802+r807)]。

27、根据本发明另一个较佳实施例，当充电枪与车辆连接，同步开关s1、s2断开时，电阻r800与电阻r826串联分压，(r802+r807)与(r4+r6)并联，u_cc1＝+12ve*[(r4+r6)//(r802+r807)]/[(r800+r826)+(r4+r6)//(r802+r807)]。

技术特征：

1.一种充电控制导引电路，其特征在于，所述电路包括：

2.根据权利要求1所述的一种充电控制导引电路，其特征在于，所述第一电阻分压电路包括电阻r800、电阻r826、电阻r802、电阻r807，所述电阻r800、电阻r826、电阻r802、电阻r807依次连接，且所述电阻r800连接12ve电压，所述电阻r826两端连接所述继电器的2个同步开关。

3.根据权利要求2所述的一种充电控制导引电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括电阻r829、电阻r830、电容c823、三极管t801、二极管d804、继电器k800，其中所述电阻r829一端连接mcu芯片i/o接口，且所述电阻r830和电容c823一端并联于三极管t801基极，电阻r830和电容c823另一端并联于三极管t801发射极。

4.根据权利要求3所述的一种充电控制导引电路，其特征在于，所述rc滤波电路包括：电阻r804、电容c808，其中所述电阻r804一端连接运算放大器u801a的正向输入端，所述电容c808一端连接所述运算放大器u801a的正向输入端，所述电容c808另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种充电控制导引电路，其特征在于，所述电压跟随电路包反相器u801a、电容c800、电容c802和电感l800，其中所述电容c800和电容c802并联，所述电容c800、电容c802和电感l800一端连接运算放大器u801a，所述电感l800另一端接5ve电压。

6.根据权利要求5所述的一种充电控制导引电路，其特征在于，所述第二电阻分压及滤波电路包括电阻r805、电阻r809和电容c807，其中所述电阻r805一端连接运算放大器u801a的输出端，所述电阻r805另一端连接电阻r809和电容c807一端，所述电阻r809和电容c807另一端连接电阻r801和pe，所述电阻r809和电容c807并联。

7.一种充电控制导引方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的一种充电控制导引方法，其特征在于，当充电枪与充电车辆未连接时，同步开关s1闭合，电阻r826短路，检测点1电压u_cc1＝+12ve*[(r802+r807)/(r800+r802+r807)]。

9.根据权利要求7所述的一种充电控制导引方法，其特征在于，当充电枪与充电车辆连接时，同步开关s1闭合，同步开关s2断开时，电阻r826短路，(r802+r807)与(r4+r6)并联，检测点1电压u_cc1＝+12ve*[(r4+r6)//(r802+r807)]/[r800+(r4+r6)//(r802+r807)]。

10.根据权利要求7所述的一种充电控制导引方法，其特征在于，当充电枪与车辆连接，同步开关s1、s2断开时，电阻r800与电阻r826串联分压，(r802+r807)与(r4+r6)并联，u_cc1＝+12ve*[(r4+r6)//(r802+r807)]/[(r800+r826)+(r4+r6)//(r802+r807)]。

技术总结
本发明公开了一种充电控制导引电路和方法，所述电路包括：第一电阻分压电路；继电器控制电路；滤波电路；电压跟随电路；第二电阻分压及滤波电路；电压采集电路；隔离运算放大电路；差分放大电路；RC滤波电路；主控MCU芯片其中所述继电器控制电路连接继电器，所述继电器包括至少2个同步开关，每一同步开关连接对应的分压电阻，用于同步更换分压电阻阻值，其中所述同步更换的分压电阻阻值分别适配于不同充电标准配置。

技术研发人员：王宝剑,官平华
受保护的技术使用者：杭州加瓦新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15