CN112440775A - 电动汽车的充电唤醒***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车的充电唤醒***及方法，在连接确认的基础上，第一唤醒信号生成模块生成第一唤醒信号实现插枪唤醒，在检测模块检测到预约唤醒模式时，休眠信号生成模块生成休眠信号使车辆控制器休眠，并在达到预约唤醒条件时，通过第二唤醒信号生成模块生成第二唤醒信号实现预约唤醒。本发明通过插枪唤醒和预约唤醒的设计，有效改善了充电唤醒的方式，使充电更便捷；使充电时机可选以及预约充电时车辆控制器进入休眠状态，节约了充电成本，降低了电网负荷，使电动车更环保，有效提升充电效率和客户体验满意度。

Description

电动汽车的充电唤醒***及方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车的充电唤醒***及方法。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，电动汽车的充电技术以及充电安全也越来越受到人们的重视。图1是电动汽车直流充电接口的拓扑图，非车载充电机通过线缆和车辆接口与电动汽车相连接：DC+、DC-是直流充电路径传递直流大电流的接口，受电动汽车上和非车载充电机上的高压继电器控制，S+、S-是用于信息交互的CAN通道，CC1、CC2是用于连接确认，A+、A-可以用于给车辆控制器供电。
其中，充电控制过程中，将车辆接口中车辆插头和车辆插座连接，电动汽车的总体方案可以自动启动某种触发机制(如打开充电门、车辆插头与车辆插座连接或对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置)，通过互锁或其他控制措施使电动汽车处于不可行驶状态。车辆接口和电动汽车连接后，非车载充电机通过检测点1的电压判断连接状态，当检测点1的电压达到一设定值时，则判断非车载充电机控制器与车辆接口为完全连接。此时车辆控制器检测检测点2的电压，当检测点2的电压达到一设定值时，则判断车辆接口与电动汽车为完全连接。车辆控制器和做完绝缘检测的非车载充电机控制器通过S+、S-做周期性握手通信。
GB/T18487.1中并没有对车辆唤醒做任何规定，但是如果插枪时车辆控制器是处于睡眠状态，车辆控制器无法知晓连接状态，无法获知充电请求，CAN通信无法连接，所以插枪后控制器要处于醒着的状态。一种方式是，没有拔钥匙时插充电枪，或者插枪之后再开启钥匙，这种方式对于驾驶人员而言很不方便，客户体验很不友善。
另外，生活中驾驶人员会有控制充电开始时间的需求，或者充电机有分配电能的需求，这就要求车辆控制器具有预约充电的功能。然而市面上很多电动汽车不支持预约充电，只支持插枪即充，没有预约唤醒功能，客户无法控制充电时间，电网无法调节电能分配。即使有部分车辆支持预约充电，但在预约唤醒时，车辆控制器处于唤醒状态，充电完成后车辆控制器也处于唤醒状态，浪费了电能，提升了充电成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车的充电唤醒***及方法，实现了插枪唤醒和预约唤醒，节约了充电成本，提升了客户体验满意度。
本发明提供一种电动汽车的充电唤醒***，包括：
连接确认模块，用于接收所述连接确认信号并确认电动汽车与供电设备的连接状态，并发送连接确认信号；
第一唤醒信号生成模块，用于接收所述连接确认信号并生成第一唤醒信号以触发车辆控制器进入唤醒状态，在充电模式设置为直接充电模式时，车辆控制器发出充电信号控制充电过程；
休眠信号生成模块，用于在当前充电模式设置为预约充电模式且未达到预约唤醒条件时或充电完成时，生成休眠信号触发车辆控制器进入休眠状态；
第二唤醒信号生成模块，用于接收所述连接确认信号并在充电模式设置为预约充电模式且达到预约唤醒条件时，生成第二唤醒信号以触发车辆控制器进入唤醒状态并发出充电信号控制充电过程。
可选的，所述连接确认模块与CC2接口和ADC采样接口连接，包括：第五电阻、第一RC电路及第一电源，所述CC2接口通过第一RC电路与所述ADC采样接口连接，所述第五电阻一端与所述CC2接口连接，另一端与所述第一电源连接。
可选的，所述第一RC电路包括第十一电阻、第十二电阻及第四电容，所述第十一电阻的一端与所述CC2接口连接，另一端与所述ADC采样接口连接；所述第十二电阻的一端与所述ADC采样接口连接，另一端接地；所述第四电容与所述第十二电阻并联。
可选的，通过判断所述ADC采样接口采集的电压确定所述连接确认模块的连接状态。
可选的，所述电动汽车与供电设备的连接采用充电枪***充电接口连接，当充电枪未***充电接口时，所述ADC采样接口采集的电压是第一电源的电压被第五电阻、第十一电阻及第十二电阻分压后的电压；当充电枪***充电接口时，充电枪的下拉电阻接入充电唤醒***并与连接确认模块的第五电阻、第十一电阻及第十二电阻形成分压，所述ADC采样接口采集的电压是第一电源的电压被下拉电阻、第五电阻、第十一电阻及第十二电阻分压后的电压。
可选的，所述第一电源为电池电源。
可选的，所述第一唤醒信号生成模块与CC2接口和车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接，包括：第一晶体管、第二晶体管、第二RC电路、第一电容、第二电容及第一二极管，
所述第一电容的一端与所述CC2接口连接，另一端接地；
所述第二RC电路包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻及第二电容，所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻串联，所述第二电容与所述第七电阻并联；
所述第一晶体管为PMOS晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述CC2接口，所述第一晶体管的源极连接所述第一电源，所述第一晶体管的漏极连接所述第六电阻的一端；
所述第二晶体管包括一NPN-PNP双通道三极管，其中，NPN三极管的基极连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极连接PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极连接所述第一电源；PNP三极管的集电极连接第一二极管的阳极，所述第一二极管与车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接。
可选的，连接确认时，CC2接口产生一个下降沿信号，所述下降沿信号通过所述PMOS晶体管转化为上升沿信号。
可选的，所述上升沿信号通过所述第二RC电路转换为一个正脉冲信号，所述脉冲信号的持续时间大于电源芯片唤醒的滤波时间。
可选的，通过控制所述第二电容的充电时间常数控制所述正脉冲信号的持续时间，所述第二电容的充电时间常数为C2*((R8+R6)//R7)，
其中，C2为第二电容容值，R6为第六电阻阻值，R7为第七电阻阻值，R8为第八电阻阻值。
可选的，所述第二唤醒信号生成模块与CAN唤醒接口连接，包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述CAN唤醒接口连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接。
可选的，所述第一唤醒信号生成模块和所述第二唤醒信号生成模块通过第一二极管和第二二极管形成或的逻辑，并通过第三RC电路与车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接。
可选的，所述第一二极管和所述第二二极管通过第三RC电路与电源芯片的唤醒接口连接。
可选的，所述第三RC电路包括：第九电阻、第十电阻及第三电容，所述第九电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端接地；所述第十电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与电源芯片的唤醒接口连接；所述第三电容的一端与电源芯片的唤醒接口连接，另一端接地。
可选的，所述辆控制器的电源芯片的唤醒接口为上升沿唤醒接口。
可选的，所述休眠信号生成模块为软件控制的模块。
本发明还提供一种电动汽车的充电唤醒方法，包括：
确认电动汽车的连接状态，并发送连接确认信号；
生成第一唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态；
检测当前车辆的充电模式，当充电模式为直接充电模式，则车辆控制器发出充电信号并控制充电过程；
当充电模式为预约充电模式且未达到预约唤醒条件，则生成休眠信号，触发所述车辆控制器进入休眠状态；
当充电模式为预约充电模式且达到预约唤醒条件，生成第二唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态并发出充电信号以控制充电过程；
当检测充电完成时，生成休眠信号，触发车辆控制器进入休眠状态。
综上，本发明提供了一种电动汽车的充电唤醒***及方法，在连接确认的基础上，第一唤醒信号生成模块生成第一唤醒信号实现插枪唤醒，在检测模块检测到预约唤醒模式时，休眠信号生成模块生成休眠信号使车辆控制器休眠，并在达到预约唤醒条件时，通过第二唤醒信号生成模块生成第二唤醒信号实现预约唤醒。本发明通过插枪唤醒和预约唤醒的设计，有效改善了充电唤醒的方式，使充电更便捷；使充电时机可选以及预约充电时车辆控制器进入休眠状态，节约了充电成本，降低了电网负荷，使电动车更环保，有效提升充电效率和客户体验满意度。
附图说明
图1为电动汽车直流充电接口的拓扑图；
图2为本发明实施例一提供的电动汽车的充电唤醒***的结构图；
图3为本发明实施例一中电动汽车的充电唤醒***实现的电路图；
图4为本发明实施例一中电动汽车的充电唤醒***的充电控制时序图；
图5A、图6A、图7A及图8A为本发明实施例二和实施例三中充电唤醒***的仿真电路；
图5B、图6B、图7B及图8B分别为图5A、图6A、图7A及图8A中电压信号的仿真波形；
图9为本发明实施例一提供的电动汽车的充电唤醒方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的技术方案作详细的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。此外，需要说明的是，本文的框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
实施例一
图2为本实施例提供的电动汽车的充电唤醒***的结构图。参考图2所示，本实施例提供一种电动汽车的充电唤醒***，包括：连接确认模块100、第一唤醒信号生成模块110、第二唤醒信号生成模块120及休眠信号生成模块130。所述连接确认模块100用于确认电动汽车与供电设备的连接状态，并发送连接确认信号；所述第一唤醒信号生成模块110用于收所述连接确认信号并生成第一唤醒信号以触发车辆控制器140进入唤醒状态，在充电模式设置为直接充电模式时，车辆控制器140发出充电信号控制充电过程；所述休眠信号生成模块130用于在当前充电模式设置为预约充电模式且未达到预约唤醒条件时或充电完成时，生成休眠信号触发车辆控制器140进入休眠状态；所述第二唤醒信号生成模块120用于接收所述连接确认信号并在当前充电模式设置为预约充电模式且达到预约唤醒条件时，生成第二唤醒信号以触发车辆控制器140进入唤醒状态并发出充电信号控制充电过程。
图3为本实施例中电动汽车充电唤醒***实现的电路图，如图3所示，所述连接确认模块110连接CC2接口(CC2PIN)和ADC采样接口(ADC sample PIN)，包括：第一RC电路、第五电阻R5及第一电源，所述CC2接口通过第一RC电路与所述ADC采样接口连接；所述第五电阻R5一端与所述CC2接口连接，另一端与所述第一电源连接。所述第一RC电路包括第十一电阻R11、第十二电阻R12及第四电容C4，所述第十一电阻R11的一端与所述CC2接口连接，另一端与所述ADC采样接口连接；所述第十二电阻R12的一端与所述ADC采样接口连接，另一端接地；所述第四电容C4与所述第十二电阻R12并联。所述第一电源为直流电源，例如为电池电源(battery)。
其中，所述CC2接口(CC2PIN)即图1中的CC2对应在车辆控制器上的接口，所述电动汽车与供电设备的连接包括充电枪***电动汽车的充电接口、车辆插头与插座连接等，当外部充电枪未***充电接口时，CC2PIN处于悬空状态，插枪后是通过充电枪里的下拉电阻R3连接到地。所述ADC采样接口(ADC sample PIN)是车辆控制器的微控制单元(MCU)的ADC采样通道，此处是用于采集CC2PIN的连接状态，没有连接时ADC采集的是电池电压(Vbattery)通过R5、R12及R11的分压，连接后采集的电压是电池电压被R3、R5、R11及R12电阻网络分压后的电压，通过比较这两个电压来区别CC2的连接状态。
第一唤醒信号生成模块110与连接确认接口2(CC2PIN)连接，包括：第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第二RC电路、第一电容C1及第一二极管D1；所述第一电容C1的一端与所述CC2接口连接，另一端接地；所述RC电路包括：第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第二电容C2，所述第六电阻R6、所述第七电阻R7及所述第八电阻串联R8，所述第二电容C2与所述第七电阻R7并联；所述第一晶体管Q1为PMOS晶体管，所述第一晶体管Q1的栅极连接所述CC2接口，所述第一晶体管Q1的源极连接所述第一电源，所述第一晶体管Q1的漏极连接所述第六电阻R6的一端；所述第二晶体管Q2包括一NPN-PNP双通道三极管，其中，NPN三极管的基极连接在所述第七电阻R7与所述第八电阻R8之间，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极连接PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极连接所述第一电源；PNP三极管的集电极连接第一二极管D1的阳极，所述第一二极管D1与车辆控制器140的电源芯片的唤醒接口连接。
其中，车辆控制器140的电源芯片的唤醒接口为上升沿唤醒接口(Chip rise edgewake PIN)，即电源芯片在休眠状态时，一旦此接口上有超过一定电压阈值且超过一定时间的上升沿，电源芯片(Chip)即被唤醒，产生电压(例如5V)，进而唤醒车辆控制器140。需要说明的是，车辆控制器的下电与此接口的状态无关，充电结束时可以通过休眠信号生成模块130控制车辆控制器140下电，所述休眠信号生成模块130例如可以为软件控制模块，即通过软件下电。
所述第二唤醒信号生成模块120与CAN唤醒接口(CAN Wake)连接，包括：第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极与所述CAN唤醒接口连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第一二极管D1的阴极连接。
其中，所述CAN唤醒接口(CAN Wake PIN)用于车辆控制器内部支持CAN唤醒功能的CAN收发器输出信号的接口，没有CAN唤醒需求时此接口处于悬空状态，当有CAN唤醒需求时此接口输出高电平。
所述第一二极管D1和所述第二二极管D2通过第三RC电路与所述电源芯片唤醒接口连接。所述第三RC电路包括：第九电阻R9、第十电阻R10及第三电容C3，所述第九电阻R9的一端与所述第一二极管D1的阴极连接，另一端接地；所述第十电阻R10的一端与所述第一二极管D1的阴极连接，另一端与电源芯片的唤醒接口连接；所述第三电容C3的一端与电源芯片的唤醒接口连接，另一端接地。所述第一唤醒信号生成模块110和所述第二唤醒信号生成模块120通过第一二极管D1和第二二极管D2形成或的逻辑，并与车辆控制器140的电源芯片(Chip)的唤醒接口连接。即通过所述第一唤醒信号和所述第二唤醒信号均能够唤醒车辆控制140，在直接唤醒模式下，通过第一唤醒信号唤醒车辆控制器140并发出充电信号控制充电过程，实现插枪充电；在预约唤醒模式下，通过第二唤醒信号唤醒车辆控制器140并发出充电信号控制充电过程，实现预约唤醒充电。
本发明还提供一种电动汽车的充电唤醒方法，如图9所示，包括：
S01：确认电动汽车的连接状态并发送连接确认信号；
S02：生成第一唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态；
S03：检测车辆的充电模式，当充电模式为直接充电模式，则车辆控制器发出充电信号控制充电过程；
当充电模式为预约充电模式且未达到预约唤醒条件，生成休眠信号，触发车辆控制器进入休眠状态；
S04：当充电模式为预约充电模式且达到预约唤醒条件，生成第二唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态并发出充电信号控制充电过程；
S05：充电完成时，生成休眠信号触发车辆控制器进入休眠状态。
图4为本实施例中电动汽车充电唤醒***充电控制时序图，下面结合图3、图4和图9说明本实施例所提供的电动汽车的充电唤醒方法。首先，参考图3所示，本实施例中电动汽车充电唤醒***实现的原理主要是通过第一晶体管Q1的负电压打开特性，将CC2PIN的下降沿信号转化为一个上升沿，然后由于电阻R6、R8的分压和电容C2的充电，导致在第二晶体管Q2的输入端产生一个高电平脉冲，但是此脉冲电平不足以唤醒车辆控制器电源芯片，所以将电池电压引入，并通过第一二极管D1和第二二极管D2形成或的逻辑，将CAN Wake信号引入电源芯片的Wake PIN，这样可以实现当充电枪处于插着的状态，但是车辆控制器处于睡眠状态，预约唤醒可以通过车辆控制器内部的CAN唤醒信号来唤醒车辆控制器。
具体的，首先，确认电动汽车的连接状态，并发出连接确认信号。充电枪插枪后，ADC Sample PIN采集CC2PIN的连接状态，在连接确认后，连接确认信号。
接着，第一唤醒信号生成模块110接收所述连接确认信号，输出第一唤醒信号触发车辆控制器140进入唤醒状态，具体的，CC2PIN在T0产生一个下降沿信号，通过第一晶体管Q1的负电压打开特性，将CC2PIN的下降沿信号转化为一个上升沿，然后由于电阻R6、R8的分压和电容C2的充电，导致在第二晶体管Q2的在T0时刻打开T1时刻关闭，在T0到T1之间将电池电压(battery)引入产生一足够唤醒车辆控制器电源芯片的脉冲电平，通过第一二极管D1将此脉冲电平输送至车辆控制器电源芯片的上升沿唤醒接口，电源芯片唤醒进而唤醒车辆控制器。
然后，检查车辆的充电模式，当充电模式设置直接充电模式，则唤醒的车辆控制器发出充电信号控制充电过程，即实现插枪充电，这一点和现有技术相同，在图4中未显示；当充电模式设置为预约唤醒模式且未达到预约唤醒条件时，通过休眠信号生成模块130向车辆控制器140发送休眠信号，使车辆控制器140的电源芯片在T2下电，即车辆控制器在预约唤醒期间处于休眠状态。
当达到预约唤醒条件，如到达某一设定时间，生成第二唤醒信号，触发车辆控制器140进入唤醒状态并发出充电信号控制充电过程。继续参考图4所示，在T3所述第二唤醒信号生成模块120通过CAN Wake接口输出高电平至电源芯片唤醒接口，唤醒电源芯片以唤醒车辆控制器，由第二唤醒信号唤醒的车辆控制器直接发出充电信号控制充电过程，既实现预约唤醒。
当充电完成通过休眠信号生成模块130向车辆控制器140发送休眠信号，使车辆控制器的电源芯片在T4下电，即充电完成车辆控制器140自动进入休眠模式。然后，在T5充电枪拔离充电接口结束整个充电过程。
实施例二
本实施例提供一种电动汽车的插枪唤醒***，插枪唤醒即将充电枪***的机械动作最终转化为一个上升沿信号唤醒电源芯片，从而唤醒车辆控制器，使***进入充电流程。图5A为一充电唤醒***的仿真电路，图5B为图5A中电压信号的仿真波形。如图5A所示，CC2PIN对于车辆插头而言是一个下拉到地的电阻R3(参考图1)，为了识别出车辆连接状态的变化，车辆控制器内部需要一个电阻R5上拉到电池电压，这样车辆插头和插座未连接时，车辆插座端电平是电池电压，插头端是到地的下拉电阻，选取合理的R5阻值使得插头插座连接时，插座端产生一个下降沿信号。而电源芯片的唤醒需要一个上升沿，此处选用了一款小封装低漏电流的第一晶体管Q1(PMOS)来实现下降沿翻转为上升沿的功能。图5A中，U1代表了车辆插头插座连接的过程，探头V2探测了CC2车辆插座上的电平，探头V1探测了PMOS输出的电平，如图5B所示，5ms时充电枪***，CC2车辆插座上的电平从高跳变为低，而PMOS输出的电平从低跳变为高，将此上升沿信号送入电源芯片的唤醒口，理论上便实现了插枪唤醒功能。
实施例三
本实施例提供一种电动汽车的预约唤醒***，预约唤醒即指在人为设定或者电网控制的情况下自动进入充电状态，通俗讲就是插充电枪时不希望立刻充电，达到人为设定的时间点或者接收到充电机S+、S-发送的指令时，***进入充电状态，而且在不充电的时间段保持休眠不产生电能浪费。但在现有电动汽车充电过程中，插枪后，CC2接口一直处于连接状态，使得电源芯片的Wake PIN一直处于高电平状态从而屏蔽了其他上升沿唤醒信号，这时候一旦下电，除非重新拔插充电枪或者有点火信号能重新唤醒控制器以外，车辆控制器将一直保持睡眠状态。所以这时候在插上充电枪后需要控制器一直在唤醒状态，在预约等待过程中，将会造成很大的功耗。为解决上述问题，本实施例中提供一种电动汽车的预约唤醒***的预约唤醒有两个要求：插枪唤醒后如有预约充电请求，软件控制电源芯片下电；达到充电时机时用CAN唤醒整个***。
为实现CC2和CAN都可以唤醒电源芯片，而相互不产生干扰，本实施例使用两个二极管(第一二极管D1和第二二极管D2)组成一个“OR”的逻辑输出到电源芯片的唤醒接口。图6A为另一充电唤醒***的仿真电路，图6B为图6A中电压信号的仿真波形。如图6A所示，U1代表了车辆与外部供电的连接的过程，U2代表了CAN Wake的连接的过程。充电枪插上后第一晶体管Q1(PMOS)一直输出高电平，即使接收到休眠信号使电源芯片下电后依然保持此状态，这样即使CAN Wake输出一个上升沿，电源芯片的唤醒接口也无法响应。图6A中探头V4探测了CC2接口上的电平，探头V3探测了PMOS输出的电平，探头V6探测的是电源芯片唤醒接口的电压，探头V5探测了CAN Wake的电压，参考图6B可以看出电源芯片唤醒接口的电平在5ms时产生上升沿，但在7ms时由于电平已经是高电平，所以无法再次产生一个上升沿信号。即第一唤醒信号采用上升沿触发，可以实现短时间触发，但是当第二唤醒信号输入时，由于第一唤醒信号一直位于高电平，因此，生成第二唤醒信号也无法出现上升沿，不能实现触发车辆控制器进入唤醒状态进而控制充电过程。
为了使电源芯片能响应CAN唤醒的请求，就是使充电枪插枪唤醒后，CC2信号传递到二极管(D1)之前的电压变为低电平，这样就可以使CAN唤醒的上升沿传递到电源芯片的唤醒接口，实现预约唤醒功能。通俗讲就是将插枪时PMOS输出的上升沿，转化为一个正脉冲，只要求脉冲的持续时间大于电源芯片唤醒的滤波时间就足够了，为此，本实施例通过设置第二RC电路来实现这部分功能。图7A为又一充电唤醒***的仿真电路，图7B为图7A中电压信号的仿真波形。如图7A所示，U1代表了车辆与外部供电的连接的过程，U2代表了CANWake的连接的过程，探头V8探测了CC2接口上的电平，探头V11探测了PMOS输出的电平，探头V7探测了第一二极管阳极的电平，探头V10探测的是电源芯片唤醒接口的电平，探头V9探测的是CAN唤醒的电平。如图7B所示，Q1打开瞬间，电容C2上的电平不能突变电压为0V，所以会产生一个较高电平到电源芯片唤醒接口，参考5ms时V10的波形，随后电容C2开始充电，充电时间常数为C2*((R8+R6)//R7)，通过此时间常数控制脉宽实现唤醒。
如图7B所示，插枪时传输到电源芯片唤醒接口的电平比较小，当电池(battery)电压比较小时有可能达不到电源芯片的唤醒电压阈值，所以将此信号用来驱动一个NPN+PNP的双通道三极管Q2，将电池的电压传递到第一二极管D1的前端。图8A为改进后充电唤醒***的仿真电路，图8B为图8A中电压信号的仿真波形。如图8A所示，U1代表了车辆与外部供电的连接的过程，U2代表了CAN Wake的连接的过程，探头V13探测了CC2接口上的电平，探头V12探测了电容C2上的电平，探头V14探测的是电源芯片唤醒接口的电平，探头V15探测的是CAN唤醒接口的电平。图8B演示了插枪唤醒和预约唤醒的过程，5ms处开始插枪唤醒，脉宽为12ms的脉冲到达电源芯片的唤醒接口，唤醒车辆控制器，随后进入睡眠状态，然后25ms时(实际时间会比较晚)，电源芯片接受到CAN唤醒发送的上升沿，车辆控制器再次被唤醒，正式进入充电过程。
在本发明其他实施例中，将CAN作为预约唤醒方式更改为用LIN、FlexRAY、以太网等其他唤醒的方式可以达到类似的效果。另外，用NPN+PNP的双通道MOS管代替Q2再加上外置的电阻网络也可以实现一样的功能。或者使用现成的按钮控制器芯片实现插枪唤醒，然后通过MCU发出disable信号的方式将唤醒信号拉低，然后通过CAN之类的方式再次唤醒电源芯片，虽然集成度高成本没有优势，但是也可以实现类似的功能。
综上所述，本发明提供了一种电动汽车的充电唤醒***及方法，在连接确认的基础上，第一唤醒信号生成模块生成第一唤醒信号实现插枪唤醒，在预约唤醒模式时，休眠信号生成模块生成休眠信号使车辆控制器休眠，并在达到预约唤醒条件时，通过第二唤醒信号生成模块生成第二唤醒信号实现预约唤醒。本发明通过插枪唤醒和预约唤醒的设计，有效改善了充电唤醒的方式，使充电更便捷；使充电时机可选以及预约充电时车辆控制器进入休眠状态，节约了充电成本，降低了电网负荷，使电动车更环保，有效提升充电效率和客户体验满意度。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于结构实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (16)

1.一种电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，包括：
连接确认模块，用于确认电动汽车与供电设备的连接状态，并发送连接确认信号；
第一唤醒信号生成模块，用于接收所述连接确认信号并生成第一唤醒信号以触发车辆控制器进入唤醒状态，在充电模式设置为直接充电模式时，车辆控制器发出充电信号控制充电过程；
休眠信号生成模块，用于在充电模式设置为预约充电模式且未达到预约唤醒条件时或充电完成时，生成休眠信号触发车辆控制器进入休眠状态；
第二唤醒信号生成模块，用于接收所述连接确认信号并在充电模式设置为预约充电模式且达到预约唤醒条件时，生成第二唤醒信号触发车辆控制器进入唤醒状态并发出充电信号控制充电过程。
2.根据权利要求1所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述连接确认模块与CC2接口和ADC采样接口连接，包括：第五电阻、第一RC电路及第一电源，所述CC2接口通过第一RC电路与所述ADC采样接口连接，所述第五电阻一端与所述CC2接口连接，另一端与所述第一电源连接。
3.根据权利要求2所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第一RC电路包括第十一电阻、第十二电阻及第四电容，所述第十一电阻的一端与所述CC2接口连接，另一端与所述ADC采样接口连接；所述第十二电阻的一端与所述ADC采样接口连接，另一端接地；所述第四电容与所述第十二电阻并联。
4.根据权利要求3所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，通过判断所述ADC采样接口采集的电压确定所述连接确认模块的连接状态。
5.根据权利要求4所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述电动汽车与供电设备的连接采用充电枪***充电接口连接，当充电枪未***充电接口时，所述ADC采样接口采集的电压是第一电源的电压被第五电阻、第十一电阻及第十二电阻分压后的电压；当充电枪***充电接口时，充电枪的下拉电阻接入充电唤醒***并与连接确认模块的第五电阻、第十一电阻及第十二电阻形成分压，所述ADC采样接口采集的电压是第一电源的电压被下拉电阻、第五电阻、第十一电阻及第十二电阻分压后的电压。
6.根据权利要求2所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第一电源为电池电源。
7.根据权利要求2所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第一唤醒信号生成模块与CC2接口和车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接，包括：第一晶体管、第二晶体管、第二RC电路、第一电容、第二电容及第一二极管，
所述第一电容的一端与所述CC2接口连接，另一端接地；
所述第二RC电路包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻及第二电容，所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻串联，所述第二电容与所述第七电阻并联；
所述第一晶体管为PMOS晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述CC2接口，所述第一晶体管的源极连接所述第一电源，所述第一晶体管的漏极连接所述第六电阻的一端；
所述第二晶体管包括一NPN-PNP双通道三极管，其中，NPN三极管的基极连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极连接PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极连接所述第一电源；PNP三极管的集电极连接第一二极管的阳极；
所述第一二极管与车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接。
8.根据权利要求7所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，连接确认时，CC2接口产生一个下降沿信号，所述下降沿信号通过所述PMOS晶体管转化为上升沿信号。
9.根据权利要求8所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述上升沿信号通过所述第二RC电路转换为一个正脉冲信号，所述脉冲信号的持续时间大于电源芯片唤醒的滤波时间。
10.根据权利要求9所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，通过控制所述第二电容的充电时间常数控制所述正脉冲信号的持续时间，所述第二电容的充电时间常数为C2*((R8+R6)//R7)，
其中，C2为第二电容容值，R6为第六电阻阻值，R7为第七电阻阻值，R8为第八电阻阻值。
11.根据权利要求7所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第二唤醒信号生成模块与CAN唤醒接口连接，包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述CAN唤醒接口连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接。
12.根据权利要求11所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第一唤醒信号生成模块和所述第二唤醒信号生成模块通过第一二极管和第二二极管形成或的逻辑，并通过第三RC电路与车辆控制器的电源芯片的唤醒接口连接。
13.根据权利要求12所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述第三RC电路包括：第九电阻、第十电阻及第三电容，所述第九电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端接地；所述第十电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与电源芯片的唤醒接口连接；所述第三电容的一端与电源芯片的唤醒接口连接，另一端接地。
14.根据权利要求12所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述车辆控制器的电源芯片的唤醒接口为上升沿唤醒接口。
15.根据权利要求1所述电动汽车的充电唤醒***，其特征在于，所述休眠信号生成模块为软件控制的模块。
16.一种电动汽车的充电唤醒方法，其特征在于，包括：
确认电动汽车的连接状态并发送连接确认信号；
生成第一唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态；
检测当前车辆的充电模式，当充电模式为直接充电模式，则车辆控制器发出充电信号并控制充电过程；
当充电模式为预约充电模式且未达到预约唤醒条件，则生成休眠信号，触发所述车辆控制器进入休眠状态；
当充电模式为预约充电模式且达到预约唤醒条件，生成第二唤醒信号，触发车辆控制器进入唤醒状态并发出充电信号以控制充电过程；
检测充电完成时，生成休眠信号，触发车辆控制器进入休眠状态，结束充电过程。
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