一种电动汽车交流充电桩控制导引CP电路的制作方法

一种电动汽车交流充电桩控制导引cp电路
技术领域
1.本实用新型涉及一种用于电动汽车交流供电设备(下文简称“交流充电桩”)的cp振荡器波形控制导引电路。


背景技术：

2.随着国家新能源电动汽车的推广，交流充电桩迎来巨大需求。交流充电桩开发技术不断迭代，安装量井喷式增长，不断满足了广大电动车车友日益增长的充电需求。另一方面，交流充电桩良莠不齐，部分制造商生产的交流充电桩和电动车存在不能实现互操作、性能不稳定、充电不安全等问题。为解决不同制造商电动汽车和交流充电桩的接口兼容性、互操作性问题，能源部和国家标准化委员会制定了一系列规范和国家标准，最基础的有gbt 18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分通用要求。
3.cp control pilot function全称控制导引功能，用于监控电动汽车和交流充电桩之间交互的功能。gb/t 18487.1-2015对cp信号做了详细规范，cp振荡器波形见图1，图1中f表示cp振荡器输出频率，电压和波形参数见表1。
[0004][0005]
表1
[0006]
目前已有的cp振荡器波形控制导引电路仍有一些不足，不符合或者勉强符合gbt 18487要求参数，表现在：
[0007]
1)输出的pwm波形输出最高压和最低压精度不够。
[0008]
2)pwm输出占空比和频率精度达不到要求。
[0009]
3)pwm波形信号失真严重，上升沿和下降沿时间过长。
[0010]
也有的cp振荡器波形控制导引电路存在成本过高问题，例如实用新型专利cn 106347153 b公开的充电桩的控制导引电路及充电桩，采用2只光耦合1个反相器，成本比较高。


技术实现要素：

[0011]
本实用新型要解决的技术问题是：现有交流充电桩的cp信号质量不佳。
[0012]
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种电动汽车交流充电桩控制导引cp电路，其特征在于，包括电平切换单元以及电平放大单元，其中：
[0013]
电平切换单元与mcu的cp振荡波信号输出端相连，同时，电平切换单元接入精密高电平基准电压信号vh和精密低电平基准电压信号v
l
，当mcu输出的输入cp振荡波信号为高电平时，电平切换单元输出高电平电压信号vh，当mcu输出的输入cp振荡波信号为低电平时，电平切换单元输出低电平电压信号v
l
；
[0014]
电平放大单元接收由电平切换单元输出的高电平电压信号vh以及低电平电压信号v
l
并将其放大n倍后输出最终的cp振荡波信号，n≥2。
[0015]
优选地，所述电平切换单元包括型号为bl1551的集成电路，集成电路的第1引脚接入所述精密高电平基准电压信号、第3引脚接入所述精密低电平基准电压信号、第4引脚连接所述电平放大单元、第6引脚连接mcu的cp振荡波信号输出端。
[0016]
优选地，所述电平放大单元包括放大器和具有cp接线端以及pe接线端的对外接口端子，其中：
[0017]
放大器的同相输入端经由电阻r63与所述集成电路的第4引脚相连，放大器的同相输入端还经由电阻r64接地；放大器的反相输入端经由电阻连接参考信号电压源；放大器的反相输入端与输出端之间跨接电阻r65；放大器的输出端经由电阻r68连接对外接口端子的cp接线端；对外接口端子的pe接线端经由电阻r69接地。
[0018]
由于采用运放放大输出，本实用新型涉及的一种电动汽车交流供电设备控制导引cp电路实施后，cp振荡波+v
cc
、-v
cc
精度误差在2％以内，精度非常高。cp振荡器波形上升沿和下降沿也比较陡，符合标准规范，一致性好。充电桩实车测试，互操作性高，充电桩性能表现优异。
附图说明
[0019]
图1为cp振荡器波形；
[0020]
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0021]
下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0022]
如图2所示，本实施例公开的一种电动汽车交流充电桩控制导引cp电路，包含电平切换单元和电平放大单元。
[0023]
由mcu输出的cp振荡波信号cp_pwm输入电平切换单元，同时，电平切换单元还输入精密3v基准电压信号和精密0v基准电压信号。当输入cp振荡波信号cp_pwm为高电平时，电平切换单元输出3v电压信号；当输入cp振荡波信号cp_pwm为低电平时，电平切换单元输出0v电压信号。
[0024]
本实施例中，电平切换单元基于集成电路u1实现，集成电路u1采用型号为bl1551的集成电路芯片，基于该集成电路芯片的规格书对于各引脚的定义，有如下连接关系：集成电路u1的第1引脚接入精密3v基准电压信号、第3引脚接地，从而接入精密0v基准电压信号。集成电路u1的第4引脚向电平放大单元给出输出电压信号v01，该输出电压信号v01为3v电压信号或0v电压信号。集成电路u1的第6引脚连接mcu的cp振荡波信号cp_pwm输出端。集成电路u1的第2引脚接地、第5引脚接5v电压源，第2引脚接地及第5引脚为集成电路u1的供电引脚。
[0025]
电平放大单元接收由电平切换单元输出的3v电压信号以及0v电压信号，对3v电压信号以及0v电压信号进行放大。本实施例中，电平放大单元的放大倍数为8倍。当电平切换单元给出的输出电压信号v01为3v电压信号时，电平放大单元经由对外接口端子j1输出的输出电压信号v02为12v电压信号，即本实施例最终得到的输出cp振荡波信号的v
cc
＝12v。当电平切换单元给出的输出电压信号v01为0v电压信号时，电平放大单元经由对外接口端子j1输出的输出电压信号v02为-12v电压信号，即即本实施例最终得到的输出cp振荡波信号的-v
cc
＝-12v。由此可见，由于采用了电平放大单元，本实用新型公开的一种电动汽车交流供电设备控制导引cp电路输出可快速响应输入cp振荡波信号cp_pwm，且最终输出的输出cp振荡波信号的波形其v
cc
＝12v、-v
cc
＝-12v，具有极陡的上升沿或下降沿，且电压精度高。
[0026]
本实施例中，电平放大单元包括放大器u1b(本实施例中，放大器u1b所采用的型号为lm2904)，电阻r62、r63、r64、r65、r68、r69，对外接口端子j1。本实施例中，电阻r62、r63选用阻值为15kω的电阻，电阻r64、r65选用阻值为120kω的电阻，电阻r68选用阻值为1kω的电阻，电阻r69为跨接电阻器。对外接口端子j1具有cp接线端以及pe接线端。
[0027]
电阻r63的一端与电平切换单元中集成电路u1的第4引脚相连，另一端连接放大器u1b的同相输入端以及电阻r64的一端。电阻r64的另一端接地。放大器u1b的反相输入端经由电阻r62连接1.5v精密电压源。放大器u1b的反相输入端与输出端之间跨接电阻r65。放大器u1b的输出端输出前述输出电压信号v02，放大器u1b的输出端经由电阻r68连接对外接口端子j1的cp接线端。对外接口端子j1的pe接线端经由电阻r69接地。