CN117254569A - 一种低静态电流cc唤醒电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低静态电流CC唤醒电路，包括低压电池，低压电池依次串联电阻R1、电阻R2、电阻R3到接地，当接入充电枪时，电阻R3并联充电枪的内阻Rcc，电阻R1的一端连接PNP三极管Q1的发射极，电阻R1的另一端通过电容C1连接PNP三极管Q1的基极，PNP三极管Q1的集电极通过PNP三极管Q2传输至CAN通讯电路。本发明的低静态电流CC唤醒电路通过电容两端的电压变化产生电流触发三极管导通，以输出唤醒信号，而且***唤醒后切换为***内辅助电源输出作为CC检测的稳定电压源；还通过低压MOS和PNP三极管组合电路，实现在唤醒脉冲发出后，将唤醒输出通路断开并通过门级电容短时间，解决休眠瞬间，辅助电源掉电导致CC电压变化，从而再次唤醒的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种低静态电流CC唤醒电路。
背景技术
随着全球化节能减排的政策不断加严，以及各大车企在纯电汽车领域的布局越来越深入，新能源汽车正以前所未有的速度迭代发展，充电***作为电动汽车最重要的部件之一，其安全性和可靠性受到越来越多的重视，在整车不需要充电的情况下，车载充电机都是通过休眠动作来降低待机电流，防止低压电池亏电。
在有充电需求时，一般会要求充电机可通过充电枪中的CP或者CC信号来唤醒充电机从而开始充电功能，CP唤醒比较容易实现，因为CP信号是充电机发出的PWM信号，但CC唤醒一般实现起来较为复杂，为了满足充电机静态电流要求和CC电压检测精度，车载充电机休眠后，其内部芯片供电均被切断，而充电枪的CC线实质是一个内阻，其需要充电机提供稳定的电压，这会增加充电机的静态损耗。然而目前传统的CC唤醒技术都是通过车上的低压电池连接一个LDO稳压芯片，控制输出稳定电压，以保证CC电压检测的精度，这样不仅电路成本较高，而且在休眠和工作时LDO稳压芯片均需要一直工作，导致车载充电机的低压供电端一直存在一定的静态电流，这会影响到整机寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种低静态电流CC唤醒电路，利用充电机内部的辅助电源输出电压作为CC检测电压保证了CC电压检测的精度要求，实现了整车***的低静态电流唤醒功能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种低静态电流CC唤醒电路，包括低压电池，所述低压电池依次串联电阻R1、电阻R2、电阻R3到接地，当接入充电枪时，所述电阻R3并联充电枪的内阻Rcc，所述电阻R1的一端连接PNP三极管Q1的发射极，所述电阻R1的另一端通过电容C1连接PNP三极管Q1的基极，所述PNP三极管Q1的集电极通过PNP三极管Q2传输至CAN通讯电路。
进一步的，所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间并联电阻R4与R5，所述电阻R4并联二极管D1，其中所述二极管D1的正极连接PNP三极管Q1的基极。
进一步的，所述PNP三极管Q2的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q2的集电极连接CAN通讯电路，所述PNP三极管Q2的发射极与基极之间并联电阻R8。
进一步的，所述电容C1串联电阻R7。
进一步的，所述CAN通讯电路连接并控制辅助电源电路，所述辅助电源电路连接CC采集电路，所述CC采集电路并联电阻R2与R3。
进一步的，所述辅助电源与CC采集电路之间设有二极管D3，所述二极管D3的阴极和地之间设有电容C2。
进一步的，所述辅助电源与CC采集电路之间设有用于将R2电压钳位至安全范围内的二极管D4，以及用于将R3电压钳位至安全范围内的二极管D5。
进一步的，所述辅助电源电路连接唤醒信号通断电路，所述唤醒信号通断电路连接PNP三极管Q1的集电极，当接入充电枪时，所述唤醒信号通断电路允许PNP三极管Q1发出的唤醒信号到达充电机，当充电机被唤醒后，所述唤醒信号通断电路阻断PNP三极管Q1发出的唤醒信号。
进一步的，所述唤醒信号通断电路包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q3的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q3的集电极连接PNP三极管Q2的基极，所述PNP三极管Q3的集电极还通过电阻R10接地，所述PNP三极管Q3的基极通过电阻R11到MOS管的漏极，所述MOS管的S源极接地，所述MOS管的栅极连接辅助电源电路，所述MOS管的栅极与S源极之间分别并联电容C3与电阻R12。
进一步的，所述MOS管的栅极连接二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接辅助电源电路。
本发明实施例具有如下优点：
本发明提供的一种低静态电流CC唤醒电路通过电容两端的电压变化，产生电流触发三极管导通，从而输出唤醒信号，其利用低压电池电压作为唤醒信号源，***唤醒后切换为***内辅助电源输出作为CC检测的稳定电压源。而且本技术通过低压MOS和PNP三极管组合电路，实现在唤醒脉冲发出后，将唤醒输出通路断开并通过门级电容短时间维持，解决休眠瞬间，辅助电源掉电导致CC电压变化，从而再次唤醒的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种低静态电流CC唤醒电路中唤醒电路的电路图，图中LV_IN为整车上低压电池的常电端，CC_WAKEUP为唤醒信号输出端，CC为充电枪接入端，CGND为接地端；
图2为本发明实施例提供的一种低静态电流CC唤醒电路的***电路图；
图3为本发明实施例提供的一种低静态电流CC唤醒电路中唤醒电路与CC采集电路的电路图，图中LV_IN为整车上低压电池的常电端，CC_WAKEUP为唤醒信号输出端，CC为充电枪接入端，CGND为接地端，C5V为辅助电源电路接入端。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示，一种低静态电流CC唤醒电路，包括低压电池，所述低压电池依次串联电阻R1、电阻R2、电阻R3到接地，所述电阻R1的一端连接PNP三极管Q1的发射极，所述电阻R1的另一端通过电容C1连接PNP三极管Q1的基极，所述PNP三极管Q1的集电极通过PNP三极管Q2放大唤醒信号后传输至CAN通讯电路。具体的，所述PNP三极管Q2的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q2的集电极连接CAN通讯电路，所述PNP三极管Q2的发射极与基极之间并联电阻R8。所述电容C1串联电阻R7。
在没有充电枪接入时，CC唤醒电路无外部电阻连接，CC唤醒电路的电压为电阻R2、电阻R3与电阻R1之间分压的稳定电压，电容C1两端电压恒定为Uc1，此时无电流通过，故PNP三极管Q1的基极无电流流过，即PNP三极管Q1不导通，此时***的静态电流是电阻R1、电阻R2、电阻R3上的电流，静态电流可通过改变电阻R1、电阻R2、电阻R3的电阻大小进行调节，实现将静态电流降到很低状态。
当接入充电枪时，所述电阻R3并联充电枪的内阻Rcc，CC唤醒电路的电压变低，即电阻R3与Rcc并联后的与电阻R1、电阻R2分压所得，电容C1两端电压从开始变化到稳定后的电压值为Uc2，那么电容C1两端电压的变化值为ΔU=|Uc1-Uc2|，从接入充电枪瞬间到电容C1两端电压稳定的时间为Δt，则通过电容C1的电流I=C*ΔU/Δt，使所述PNP三极管Q1的发射极和基极之间有电流流过，则所述PNP三极管Q1的基极和集电极反偏，达到三极管导通条件，所述PNP三极管Q1导通且电压电流足够大到PNP三极管Q2的发射极为高电平，使PNP三极管Q2的发射极和基极有电流流过，PNP三极管Q2导通，CC唤醒信号变为高电平，充电机被唤醒。本技术通过电容C1两端的电压变化，产生的电流触发三极管导通，从而输出唤醒信号。
如图2所示，所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间并联电阻R4与R5，所述电阻R4并联二极管D1，其中所述二极管D1的正极连接PNP三极管Q1的基极。充电机被唤醒后，二极管D1将所述PNP三极管Q1的基级与发射级间电压Vbe钳位到0.7V，从而保护PNP三极管Q1以免损坏。
本技术的CC唤醒电路采用低压电池电压作为唤醒信号源，在***唤醒后切换为***内的辅助电源，辅助电源输出CC检测的稳定电压源，以提高CC电压检测精度，提升CC电阻的分辨率，便于软件做出对充电枪容量的精准判断，具体实现方案如下：
如图2、3所示，所述CAN通讯电路连接并控制辅助电源电路，所述辅助电源电路连接CC检测电路，所述CC采集电路并联电阻R2与电阻R3。在休眠状态下辅助电源电路没有输出；充电机被唤醒后辅助电源电路开始工作，辅助电源电路开始有电压，此时所述CC采集电路检测到的电压为电阻Rcc与电阻R3并联后与电阻R2串联的分压值。
所述辅助电源与CC采集电路之间设有二极管D3，所述二极管D3的阴极和地之间设有电容C2，当唤醒动作发生后，辅助电源电路开始工作，所述二极管D3能够防止电容C2将过高电压充电给辅助电源，电容C2能够降低CC采集电路的电压检测源的电压纹波，使得CC电压检测更加稳定。
所述辅助电源与CC采集电路之间设有用于将R2电压钳位至安全范围内的二极管D4及用于将R3电压钳位至安全范围内的二极管D5。具体的，所述二极管D4的阴极连接辅助电源电路，所述二极管D4的阳极连接电阻R2，所述二极管D5并联连接电阻R3，其中所述二极管D5的阴极连接电阻R2，所述二极管D5的阳极接地。
为了防止当充电机被唤醒后CAN通讯电路再次接收唤醒信号而重复唤醒充电机的问题，所述辅助电源电路连接唤醒信号通断电路，所述唤醒信号通断电路连接PNP三极管Q1的集电极，当接入充电枪时，所述唤醒信号通断电路允许PNP三极管Q1发出的唤醒信号到达充电机，当充电机被唤醒后，所述唤醒信号通断电路阻断PNP三极管Q1发出的唤醒信号。
所述唤醒信号通断电路包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q3的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q3的集电极连接PNP三极管Q2的基极，所述PNP三极管Q3的集电极还通过电阻R10接地，所述PNP三极管Q3的基极通过电阻R11到MOS管的漏极，所述MOS管的S源极接地，所述MOS管的栅极连接辅助电源电路，所述MOS管的栅极与S源极之间分别并联电容C3与电阻R12。所述MOS管的栅极连接二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接辅助电源电路。
在休眠状态下，由于辅助电源电路是零电压，则MOS管是截止状态，所述PNP三极管Q3的基极无电流流过处于截止状态。
充电机被唤醒后，辅助电源电路开始有电压，MOS管的门极变为高电平，MOS管导通，PNP三极管Q3基极的电流流向地，PNP三极管Q3导通，PNP三极管Q2的发射极和基极之间的电流将不通过三极管，此时PNP三极管Q2截止。
***休眠以后，辅助电源电路停止工作，C2两端电压会突变增大，CC唤醒电路会有电流流经PNP三极管Q2，此时MOS管的门极电压通过电容C3上的电荷支持，MOS管继续保持导通，故PNP三极管Q2继续保持截止状态，此时PNP三极管Q1导通不会导致CAN通讯电路再次接收到唤醒信号，即不会出现误唤醒动作。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：包括低压电池，所述低压电池依次串联电阻R1、电阻R2、电阻R3到接地，当接入充电枪时，所述电阻R3并联充电枪的内阻Rcc，所述电阻R1的一端连接PNP三极管Q1的发射极，所述电阻R1的另一端通过电容C1连接PNP三极管Q1的基极，所述PNP三极管Q1的集电极通过PNP三极管Q2传输至CAN通讯电路。
2.根据权利要求1所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间并联电阻R4与R5，所述电阻R4并联二极管D1，其中所述二极管D1的正极连接PNP三极管Q1的基极。
3.根据权利要求1所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述PNP三极管Q2的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q2的集电极连接CAN通讯电路，所述PNP三极管Q2的发射极与基极之间并联电阻R8。
4.根据权利要求1所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述电容C1串联电阻R7。
5.根据权利要求1所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述CAN通讯电路连接并控制辅助电源电路，所述辅助电源电路连接CC采集电路，所述CC采集电路并联电阻R2与R3。
6.根据权利要求5所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述辅助电源与CC采集电路之间设有二极管D3，所述二极管D3的阴极和地之间设有电容C2。
7.根据权利要求5所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述辅助电源与CC采集电路之间设有用于将R2电压钳位至安全范围内的二极管D4，以及用于将R3电压钳位至安全范围内的二极管D5。
8.根据权利要求5所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述辅助电源电路连接唤醒信号通断电路，所述唤醒信号通断电路连接PNP三极管Q1的集电极，当接入充电枪时，所述唤醒信号通断电路允许PNP三极管Q1发出的唤醒信号到达充电机，当充电机被唤醒后，所述唤醒信号通断电路阻断PNP三极管Q1发出的唤醒信号。
9.根据权利要求8所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述唤醒信号通断电路包括PNP三极管Q3，所述PNP三极管Q3的发射极连接PNP三极管Q1的集电极，所述PNP三极管Q3的集电极连接PNP三极管Q2的基极，所述PNP三极管Q3的集电极还通过电阻R10接地，所述PNP三极管Q3的基极通过电阻R11到MOS管的漏极，所述MOS管的S源极接地，所述MOS管的栅极连接辅助电源电路，所述MOS管的栅极与S源极之间分别并联电容C3与电阻R12。
10.根据权利要求9所述的一种低静态电流CC唤醒电路，其特征在于：所述MOS管的栅极连接二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接辅助电源电路。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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