一种控制导引电路的制作方法

本发明涉及充电控制技术领域，具体而言，涉及一种控制导引电路。

背景技术：

随着传统化石能源的枯竭和环境污染的日益严重，以及电子技术、控制技术的不断发展，使电动汽车得到了广泛的应用。由于电动汽车的储能过程相比于传统化石能源的储能方式较为复杂，决定电动汽车的性能是否良好的一个重要因素就是充电系统的安全可靠性。

充电系统一般包括供电设备、供电设备控制装置、电池、电池控制装置以及充电机等设备，通过上述设备的信息交互，可以保证供电设备能有效地对电池进行充电工作。

经发明人研究发现，在现有技术中，实现电池控制装置和供电设备控制装置的信息交互的电路存在电路原理复杂、信息传递的可靠性低的问题，从而造成电池的充电需求和供电设备的供电能力不匹配的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种控制导引电路，通过该控制导引电路，可以将供电设备的供电能力信息发送至电池控制装置，以使电池控制装置可以向供电设备控制装置发送正确的供电请求信息。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种控制导引电路，应用于电动汽车，所述电动汽车包括电池控制装置，所述控制导引电路包括整流电路、第一检测电路以及第二检测电路。

所述整流电路的输入端与供电设备控制装置连接、输出端分别与所述第一检测电路的输入端和所述第二检测电路的输入端连接，所述第一检测电路的输出端和所述第二检测电路的输出端分别与所述电池控制装置的输入端连接。

所述供电设备控制装置根据供电设备的供电能力产生第一交流方波信号并发送至所述整流电路。

所述整流电路将所述第一交流方波信号整流后生成第一直流方波信号并分别发送至所述第一检测电路和第二检测电路，所述第一检测电路根据所述第一直流方波信号生成第二直流方波信号并发送至所述电池控制装置，所述第二检测电路根据所述第一直流方波信号生成第三直流方波信号并发送至所述电池控制装置。

所述电池控制装置根据所述第二直流方波信号生成电压幅值信号、根据所述第三直流方波信号生成占空比信号。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述控制导引电路还包括分压电路，所述分压电路的输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端接地。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述分压电路包括第一分压电路，所述第一分压电路的输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端接地。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述分压电路还包括第二分压电路，所述第二分压电路的输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端接地、控制端与所述电池控制装置的输出端连接。

所述电池控制装置判断所述电压幅值信号和所述占空比信号是否满足预设条件，当所述电压幅值信号和所述占空比信号满足预设条件时，所述电池控制装置控制所述第二分压电路导通。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述第一分压电路包括第一分压电阻，所述第二分压电路包括第二分压电阻、场效应管、第一限流电阻、滤波电容以及第一滤波电阻。

所述第一分压电阻的第一端与所述整流电路的输出端连接、第二端接地，所述第二分压电阻的第一端与所述整流电路的输出端连接、第二端与所述场效应管的漏极连接，所述场效应管的源极接地、栅极通过所述第一限流电阻与所述电池控制装置的输出端连接，所述滤波电容一端与所述场效应管的栅极连接、另一端接地，所述第一滤波电阻的一端连接在所述第一限流电阻和所述电池控制装置之间、另一端接地。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述第一检测电路包括电压跟随器和第二限流电阻。

所述电压跟随器的同相输入端与所述整流电路的输出端连接、反相输入端与输出端连接、输出端通过所述第二限流电阻与所述电池控制装置连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述第二检测电路包括电压比较器、上拉电阻和第三限流电阻。

所述电压比较器的同相输入端与所述整流电路的输出端连接，反相输入端分别通过第三分压电阻与电源连接、通过第四分压电阻接地，输出端分别通过所述上拉电阻与电源连接、通过所述第三限流电阻与所述电池控制装置连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述整流电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述供电设备控制装置的输出端连接、负极分别与所述第一检测电路和所述第二检测电路的输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述控制导引电路还包括电压防护电路，所述电压防护电路的输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端分别与所述第一检测电路和所述第二检测电路连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述控制导引电路中，所述电压防护电路包括第五分压电阻、第六分压电阻、第二二极管以及第三二极管。

所述第五分压电阻的第一端与所述整流电路的输出端连接、第二端分别与所述第一检测电路和第二检测电路的输入端连接并通过所述第六分压电阻接地，所述第二二极管的正极与所述第五分压电阻的第二端连接、负极与电源连接，所述第三二极管的负极与所述第五分压电阻的第二端连接、负极接地。

本发明提供一种控制导引电路，通过第一检测电路和第二检测电路，可以分别获取代表供电能力的电压幅值信号和占空比信号，从而将供电设备的供电能力信息发送至电池控制装置，以使电池控制装置可以向供电设备控制装置发送正确的供电请求信息。

进一步地，通过设置分压电路，可以降低电压信号传递过程中的电压幅值，从而满足国家电动汽车充电统一标准。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的控制导引电路的应用框图。

图2为本发明实施例提供的控制导引电路的结构框图。

图3为本发明实施例提供的控制导引电路的另一结构框图。

图4为本发明实施例提供的控制导引电路的另一结构框图。

图5为本发明实施例提供的控制导引电路的电路原理图。

图标：100-控制导引电路；110-整流电路；D1-第一二极管；130-第一检测电路；U1-电压跟随器；R5-第二限流电阻；150-第二检测电路；U2-电压比较器；R6-上拉电阻；R7-第三限流电阻；R8-第三分压电阻；R9-第四分压电阻；170-分压电路；172-第一分压电路；R1-第一分压电阻；174-第二分压电路；R2-第二分压电阻；Q-场效应管；R3-第一限流电阻；C-滤波电容；R4-第一滤波电阻；190-电压防护电路；R10-第五分压电阻；R11-第六分压电阻；D2-第二二极管；D3-第三二极管；200-供电设备控制装置；300-电池控制装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种控制导引电路100，应用于电动汽车和供电装置。所述电动汽车包括充电机、电池以及电池控制装置300，所述供电装置包括供电设备和供电设备控制装置200。

进一步地，在本实施例中，所述供电设备控制装置200的输入端与所述供电设备连接、输出端与所述控制导引电路100的输入端连接，所述控制导引电路100的输出端与所述电池控制装置300的输入端连接，所述电池控制装置300的输出端分别与所述充电机和所述供电设备控制装置200连接，所述电池通过所述充电机与所述供电设备连接。

所述供电设备控制装置200通过检测电路可以检测所述供电设备的供电能力，该供电能力可以包括最大输出电流值。所述供电设备控制装置200获取所述最大输出电流值后，可以根据所述最大输出电流值生成第一交流方波信号，所述第一交流方波信号的占空比代表所述最大输出电流值。所述控制导引电路100接收并对所述第一交流方波信号进行处理，并将处理后的第一交流方波信号发送至所述电池控制装置300。所述电池控制装置300根据所述处理后的第一交流方波信号判断出所述供电设备的最大输出电流值，并根据所述最大输出电流值向所述供电设备控制装置200发送供电请求信息。所述供电设备控制装置200根据所述供电请求信息控制所述供电设备通过所述充电机对所述电池充电。所述第一交流方波信号的幅值为固定值，通过所述控制导引电路100对所述第一交流方波信号进行处理，可以对所述第一交流方波信号的幅值进行处理，所述电池控制装置300根据经处理后第一交流方波信号的电压幅值变化可以判断出所述控制导引电路100与所述供电设备控制装置200的连接状态，避免因出现不正常连接而毁坏相关设备。

可选地，所述第一交流方波信号的具体形式和幅值不受限制。在本实施例中，所述第一交流方波信号为脉冲宽度调制信号且幅值为12V。

结合图2，在本实施例中，所述控制导引电路100包括整流电路110、第一检测电路130以及第二检测电路150。所述整流电路110的输入端与供电设备控制装置200连接、输出端分别与所述第一检测电路130的输入端和所述第二检测电路150的输入端连接，所述第一检测电路130的输出端和所述第二检测电路150的输出端分别与所述电池控制装置300的输入端连接。

通过上述设计，可实现：所述供电设备控制装置200根据供电设备的供电能力产生第一交流方波信号并发送至所述整流电路110。所述整流电路110将所述第一交流方波信号整流后生成第一直流方波信号并分别发送至所述第一检测电路130和第二检测电路150，所述第一检测电路130根据所述第一直流方波信号生成第二直流方波信号并发送至所述电池控制装置300，所述第二检测电路150根据所述第一直流方波信号生成第三直流方波信号并发送至所述电池控制装置300。所述电池控制装置300根据所述第二直流方波信号生成电压幅值信号、根据所述第三直流方波信号生成占空比信号。

结合图3，在本实施例中，所述控制导引电路100还包括分压电路170和电压防护电路190。所述分压电路170的输入端与所述整流电路110的输出端连接、输出端接地，所述电压防护电路190的输入端与所述整流电路110的输出端连接、输出端分别与所述第一检测电路130和所述第二检测电路150连接。

通过所述分压电路170，可以对所述第一直流方波信号的电压值进行降低处理，以满足国家电动汽车充电标准。通过所述电压防护电路190，可以将所述第一直流方波信号中高压信号对外输出，从而避免对所述第一检测电路130和第二检测电路150造成毁坏。

结合图4，在本实施例中，所述分压电路170可以包括第一分压电路172和第二分压电路174。第一分压电路172的输入端与所述整流电路110的输出端连接、输出端接地，所述第二分压电路174的输入端与所述整流电路110的输出端连接、输出端接地、控制端与所述电池控制装置300的输出端连接。

结合图5，可选地，所述整流电路110可以包括第一二极管D1，所述第一检测电路130可以包括电压跟随器U1和第二限流电阻R5，所述第二检测电路150可以包括电压比较器U2、上拉电阻R6和第三限流电阻R7。

进一步地，在本实施例中，所述第一二极管D1的正极与所述供电设备控制装置200的输出端连接、负极分别与所述电压跟随器U1的同相输入端和所述电压比较器U2的输入端连接。所述电压跟随器U1的反相输入端与输出端连接、输出端通过所述第二限流电阻R5与所述电池控制装置300连接。所述电压比较器U2的反相输入端分别通过第三分压电阻R8与电源连接、通过第四分压电阻R9接地，输出端分别通过所述上拉电阻R6与电源连接、通过所述第三限流电阻R7与所述电池控制装置300连接。

可选地，所述电压跟随器U1的正电源端和负电源端还分别与电源和地连接，所述电压跟随器U1的正电源端还通过电容器件接地，以使该电源向所述电压跟随器U1输出的电压稳定。

可选地，所述电压比较器U2的正电源端和负电源端还分别与电源和地连接，所述电压比较器U2的正电源端还通过电容器件接地，以使该电源向所述电压比较器U2输出的电压稳定。

可选地，第一分压电路172可以包括第一分压电阻R1，所述第二分压电路174可以包括第二分压电阻R2、场效应管Q、第一限流电阻R3、滤波电容C以及第一滤波电阻R4。

所述第一分压电阻R1的第一端与所述第一二极管D1的负极连接、第二端接地，所述第二分压电阻R2的第一端与所述第一二极管D1的负极连接、第二端与所述场效应管Q的漏极连接，所述场效应管Q的源极接地、栅极通过所述第一限流电阻R3与所述电池控制装置300的输出端连接，所述滤波电容C一端与所述场效应管Q的栅极连接、另一端接地，所述第一滤波电阻R4的一端连接在所述第一限流电阻R3和所述电池控制装置300之间、另一端接地。

由于所述供电设备控制装置200的输出端与所述第一二极管D1的正极之间还连接有一内部电阻，在所述内部电阻和所述第一分压电阻R1形成的电流通路中，通过所述第一分压电阻R1的分压作用，可以使所述电压跟随器U1和电压比较器U2的同相输入端的电压值从所述供电设备控制装置200的输出端的电压值降到所述第一分压电阻R1的电压值，从而实现降压的目的。

由于所述场效应管Q的栅极和所述电池控制装置300的输出端连接，在所述电池控制装置300检测到的所述电压幅值信号和占空比信号达到预设条件时，所述电池控制装置300向所述场效应管Q的栅极输出一高电平，从而使所述场效应管Q的漏极和源极导通，以使所述第二分压电阻R2和所述第一分压电阻R1并联，由于并联后总电阻将减小，从而使所述电压跟随器U1和电压比较器U2的同相输入端的电压值进一步减小，并通过对所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的阻值进行合理设计，可以使所述电压跟随器U1和电压比较器U2的同相输入端的电压值达到国家标准。

可选地，所述场效应管Q可以由其它电子开关器件进行替换，例如，三极管、继电器等电子开关。

进一步地，在本实施例中，所述电压防护电路190可以包括第五分压电阻R10、第六分压电阻R11、第二二极管D2以及第三二极管D3。

所述第五分压电阻R10的第一端与所述第一二极管D1的负极连接、第二端分别与所述电压跟随器U1的同相输入端和所述电压比较器U2的反相输入端连接，所述第六分压电阻R11的第一端和所述第五分压电阻R10的第二端连接、第二端接地，所述第二二极管D2的正极与所述第五分压电阻R10的第二端连接、负极与电源连接，所述第三二极管D3的负极与所述第五分压电阻R10的第二端连接、负极接地。

通过所述第二二极管D2和所述第三二极管D3分别与电源和地连接，可以对电路中的电压起到钳位作用，有效防止高电压对所述电压比较器U2和电压跟随器U1的破坏。

可以理解上述的各电路中不仅限于本实施例中提到的各电气元件，还可以包括更多的电气元件，只要能达到相同目的即可。同样地，上述各电气元件的具体型号可以是多种，不受限制，只要各电气元件之间满足一定的大小关系或比例关系即可。例如，在本实施例中，所述第一二极管D1、第二二极管D2以及第二二极管D2可以是普通二极管，也可以是特殊二极管，只要具有单向导通性即可。第一分压电阻R1为2.7kΩ，第二分压电阻R2为1.3kΩ，第一限流电阻R3为10kΩ，第一滤波电阻R4为100kΩ，第二限流电阻R5为100kΩ，上拉电阻R6为10kΩ，第三限流电阻R7为100kΩ，第三分压电阻R8为35.7kΩ；第四分压电阻R9为10kΩ，第五分压电阻R10为187kΩ，第六分压电阻R11为205kΩ。

可选地，上述各电阻的精度不受限制，既可以是相同，也可以是不同的。在本实施例中，上述各电阻的精度相同，且为1％。

可选地，上述的各电源均为直流电源，各电源的电压值既可以是相同的，也可以是不同的。在本实施例中，上述的各电源的电压值相同，且为同一电源，具体电压值不做具体限定，可以根据不同的应用场合进行设计。

综上所述，本发明提供的一种控制导引电路100，通过设置第一检测电路130和第二检测电路150，可以分别获取代表供电能力的电压幅值信号和占空比信号，从而将供电设备的供电能力信息发送至电池控制装置300，以使电池控制装置300可以向供电设备控制装置200发送正确的供电请求信息，极大地提高了控制导引电路100的可靠性。其次，通过设置分压电路170，可以降低电压信号传递过程中的电压幅值，从而满足国家电动汽车充电统一标准，有效地提高了控制导引电路100的实用性和安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。