一种电动汽车充电桩的CP信号产生及反馈电路的制作方法

本技术涉及充电控制，尤其是涉及一种电动汽车充电桩的cp信号产生及反馈电路。

背景技术：

1、随着汽车产业的不断发展，电动汽车在市场中的占比也越来越高，但是由于电池续航的限制，充电基础设施的建设也成为推进电动汽车进一步普及和长久发展的关键保障，因此，未来充电桩的规模将大幅增加，以满足越来越多电动汽车的充电需求。

2、其中，在充电桩对电动汽车进行交流充电过程中，充电桩和电动汽车之间通过cp信号进行充电信息的交互，这个过程也被称为充电桩和电动汽车的充电握手。

3、但是，现有技术中，有关充电桩与电动汽车之间通过cp信号进行交互的电路设计较为复杂，采用的控制单元和元器件数量也较多，不仅增加了生产成本，而且不利于后续的维护。

技术实现思路

1、为了解决现有充电桩与电动汽车之间通过cp信号进行交互的电路设计较为复杂的问题，本技术提供一种电动汽车充电桩的cp信号产生及反馈电路。

2、本技术提供一种电动汽车充电桩的cp信号产生及反馈电路，采用如下的技术方案：

3、所述cp信号产生及反馈电路包括mcu、信号转换模块、响应信号接收模块、信号反馈模块；

4、所述mcu，用于生成第一pwm信号并输出至信号转换模块；

5、所述信号转换模块，用于将所述第一pwm信号转换为cp信号并输出至电动汽车；

6、所述响应信号接收模块，用于接收电动汽车输出的第一pwm响应信号，并滤除所述第一pwm响应信号中的干扰信号，生成第二pwm响应信号并输出至信号反馈模块；所述第一pwm响应信号表征电动汽车基于所述cp信号执行对应的响应动作；

7、所述信号反馈模块，用于根据所述第二pwm响应信号生成对应的反馈信号并输出至mcu；

8、所述mcu，用于根据所述反馈信号，确定电动汽车运行状态；所述电动汽车运行状态包括电动汽车与充电桩的连接状态、电动汽车充电状态、电路元器件状态。

9、通过采用上述技术方案，mcu生成第一pwm信号，由信号转换模块将其转换为cp信号并输出至电动汽车，再由响应信号接收模块和信号反馈模块构成反馈通路，使mcu精确获取电动汽车的运行状态，通过简化mcu产生cp信号并向电动汽车发送的通路、以及电动汽车生成响应信号再反馈至mcu的通路，实现充电桩与电动汽车的交互，降低了充电桩与电动汽车之间通过cp信号进行交互的电路设计的复杂度，进而降低了生产成本，也更加易于后续的维护。

10、在一个具体的可实施方案中，所述信号转换模块包括稳压管dz1、电阻rc1、电容c1、电容c2、三极管qc1、电阻re1、电阻re2、三极管qc2、三极管qc3、电阻r1；

11、所述稳压管dz1的负极与所述mcu连接，所述稳压管dz1的正极与电阻rc1的第一端连接；所述电阻rc1的第二端分别与电容c1的第一端、三极管qc1的基极连接；所述电容c1的第二端接地；所述三极管qc1的集电极分别与电阻re1的第一端和电阻re2的第一端连接；所述电阻re2的第二端分别与三极管qc2的基极和三极管qc3的基极连接；所述电阻re1的第二端和三极管qc2的集电极均连接电压vcc1；所述三极管qc1的发射极和三极管qc3的集电极均连接电压vcc2；所述三极管qc2的发射极和三极管qc3的发射极均与电阻r1的第一端连接；所述电阻r1的第二端分别与电容c2的第一端、响应信号接收模块和电动汽车连接；所述电容c2的第二端接地。

12、通过采用上述技术方案，通过信号转换模块的具体电路设计，基于mcu输出的第一pwm信号，转换为对应的cp信号并输出至电动汽车，保证cp信号的稳定输出。

13、在一个具体的可实施方案中，所述响应信号接收模块包括跟随器u1a；

14、所述跟随器u1a的同相输入端分别与所述信号转换模块和所述电动汽车连接；所述跟随器u1a的反相输入端分别与所述跟随器u1a的输出端和所述信号反馈模块连接。

15、通过采用上述技术方案，通过响应信号接收模块的具体电路设计，实现干扰信号过滤和信号传递的作用。

16、在一个具体的可实施方案中，所述信号反馈模块包括高电平反馈子模块和低电平反馈子模块；

17、所述高电平反馈子模块，用于根据所述第二pwm响应信号的高电平电压值生成对应的高电平反馈信号，并将所述高电平反馈信号输出至mcu；

18、所述低电平反馈子模块，用于根据所述第二pwm响应信号的低电平电压值生成对应的低电平反馈信号，并将所述低电平反馈信号输出至mcu；

19、mcu用于根据所述高电平反馈信号和低电平反馈信号，确定电动汽车运行状态。

20、通过采用上述技术方案，mcu通过结合高电平反馈子模块和低电平反馈子模块的反馈结果，综合判断电动汽车运行状态，提高了mcu对电动汽车运行状态的判断精度。

21、在一个具体的可实施方案中，所述高电平反馈子模块包括二极管dc1、电阻rc3、电阻rc4、电容c4；

22、所述二极管dc1的正极与所述响应信号接收模块连接；所述二极管dc1的负极与电阻rc3的第一端连接；所述电阻rc3的第二端分别与电阻rc4的第一端、电容c4的第一端和mcu连接；所述电容c4的第二端和电阻rc4的第二端均接地。

23、通过采用上述技术方案，通过高电平反馈子模块的具体电路设计，使得mcu获取高电平反馈子模块输出的高电平反馈信号。

24、在一个具体的可实施方案中，所述高电平反馈子模块输出端的电压值vf1的计算公式为：

25、vf1=rrc4*(v1-vdc1)/(rrc3+rrc4)；

26、其中，rrc4为电阻rc4的阻值，rrc3为电阻rc3的阻值，vdc1为二极管dc1的压降，v1为所述第二pwm响应信号的高电平电压值。

27、在一个具体的可实施方案中，所述低电平反馈子模块包括二极管dc2、电阻rc5、电阻rc6、电阻rc7、电容c5；

28、所述二极管dc2的负极与响应信号接收模块连接；所述二极管dc2的正极与电阻rc5的第一端连接；所述电阻rc5的第二端分别与电阻rc6的第一端和电阻rc7的第一端连接；所述电阻rc7的第二端连接电压vcc3；所述电阻rc6的第二端分别与mcu和电容c5的第一端连接；所述电容c5的第二端接地。

29、通过采用上述技术方案，通过低电平反馈子模块的具体电路设计，使得mcu获取低电平反馈子模块输出的低电平反馈信号。

30、在一个具体的可实施方案中，所述低电平反馈子模块输出端的电压值vf2的计算公式为：

31、vf2={vdc2+[(vcc3-v2-vdc2)/(rrc5+rrc6)]*rrc5}+v2；

32、其中，rrc5为电阻rc5的阻值，rrc6为电阻rc6的阻值，vdc2为二极管dc2的压降，v2为所述第二pwm响应信号的低电平电压值。

33、在一个具体的可实施方案中，所述mcu通过检测所述高电平反馈子模块输出端的电压值vf1、所述低电平反馈子模块输出端的电压值vf2，确定电动汽车运行状态。

34、通过采用上述技术方案，mcu通过对高电平反馈子模块输出端的电压值和所述低电平反馈子模块输出端的电压值进行综合分析，从而得到电动汽车运行状态准确的判断结果。

35、在一个具体的可实施方案中，所述cp信号的占空比d2与充电桩的最大充电电流imax之间的关系为：imax=d2*100*0.6。

36、通过采用上述技术方案，电动汽车通过cp信号的占空比d2判断自身与充电桩是否匹配，当电动汽车判断自身与充电桩匹配时，则电动汽车可以接收电能；当电动汽车判断自身与充电桩不匹配时，则电动汽车不接收电能，实现了充电桩与电动汽车之间的信息交互。

37、综上所述，本技术的技术方案至少包括以下有益技术效果：

38、1、mcu生成第一pwm信号，由信号转换模块将其转换为cp信号并输出至电动汽车，再由响应信号接收模块和信号反馈模块构成反馈通路，使mcu精确获取电动汽车的运行状态，通过简化mcu产生cp信号并向电动汽车发送的通路、以及电动汽车生成响应信号再反馈至mcu的通路，实现充电桩与电动汽车的交互，降低了充电桩与电动汽车之间通过cp信号进行交互的电路设计的复杂度，进而降低了生产成本，也更加易于后续的维护；

39、2、mcu通过结合高电平反馈子模块和低电平反馈子模块的反馈结果，综合判断电动汽车运行状态，进一步提高了mcu对电动汽车运行状态的判断精度。