CN207664689U - 一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，包括CP信号输入端CP‑Signal‑CON，三极管V1、三极管V2、三极管V6、场效应管V4、二极管V3、二极管V5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15和电源自锁信号端SYS‑POW。实施本方案，可起到只消耗辅助电源很少的电能而使充电机正常工作的作用。

Description

一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路

技术领域

本实用新型涉及车载充电机***领域，具体来说，涉及一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路。

背景技术

为了缓解能源消耗和环境问题，实现汽车产业绿色可持续发展，发展电动汽车已成为行业共同选择和研究重点，电动汽车（BEV）是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，电动汽车快充接头上CC代表充电连接确认，CP代表控制确认。

GB/T18487.1-2015规定了电动汽车供电设备分为：充电模式一、充电模式二、充电模式三和充电模式四。模式一采用标准插座和插头，不允许超过8A。模式二采用充电引导装置对线上电流要求不超过13A。模式三则采用所谓的充电桩对线上电流要求不超过32A。模式二和三都是通过PWM（脉冲宽度调制）模式告知电动汽车做大可用电流值，而模式四则通过数字通信。

针对上述国标对车辆充电***的新规定及要求，目前市面上检测装置放置在BMS（电池管理***）内，由BMS判定CCCP信号来确定连接器是否连接正确以及线上所需电流大小，控制S2开关的闭合，通过CAN协议要求OBC（车载充电机）充电。

现有方法虽然符合充电要求，但是充电机一直处在工作状态。充电机工作中功耗很大，一直处在工作状态下，会浪费辅助电源中的电能。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，包括CP信号输入端CP-Signal-CON，三极管V1、三极管V2、三极管V6、场效应管V4、二极管V3、二极管V5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15和电源自锁信号端SYS-POW，其中，所述CP信号输入端CP-Signal-CON分别依次与所述电容C7的一端及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R4的一端及所述三极管V2的基极连接，所述三极管V2的集电极分别与所述电容C1的一端、所述电阻R1的一端及所述三极管V1的发射极连接，所述电阻R4的另一端分别依次与所述电阻R6的一端、所述电阻R15的一端、所述电容C5的一端、所述电阻R8的一端及所述场效应管V4的源极连接并接地，所述电阻R6的另一端分别与所述三极管V2的发射极及所述二极管V5的正极连接，所述二极管V5的负极分别依次与所述电阻R15的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电容C4的一端及所述电容C5的另一端连接，所述电容C2的另一端、分别依次与所述电容C3的另一端、所述电容C4的另一端、所述电阻R8的另一端及所述场效应管V4的栅极连接，所述场效应管V4的漏极分别依次与所述电阻R3的一端及所述三极管V6的集电极连接，所述电阻R3的另一端分别依次与所述电容C1的另一端、所述电阻R1的另一端及所述三极管V1的基极连接，所述三极管V1的集电极通过所述电阻R5与所述二极管V3的正极连接，所述二极管V3的负极与电源正极连接，所述三极管V6的基极分别依次与所述电阻R7的一端及所述电阻R9的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电源自锁信号端SYS-POW连接，所述三极管V6的发射极与所述电阻R9的另一端连接并接地。

进一步，所述电容C1的容值大小为1μF。

进一步，所述电容C2与所述电容C3及所述电容C4的容值大小均为4.7μF。

进一步，所述电容C5的容值大小为22μF，所述电容C7的容值大小为220 pF。

进一步，所述电阻R1与所述电阻R3、所述电阻R8及所述电阻R9的阻值大小均为5.1KΩ。

进一步，所述电阻R2的阻值大小为1KΩ，所述电阻R4与所述电阻R6的阻值大小均为510KΩ。

进一步，所述电阻R5阻值大小为40 MΩ，所述电阻R7阻值大小为2KΩ，所述电阻R15阻值大小为100KΩ。

本实用新型的有益效果为：通过CP信号唤醒充电机，在插枪之前，充电机处于休眠状态，充电机的功耗不到0.12uW，充电机开始充电后，充电机由交流电供电，辅助电源只在一瞬间给整个充电机供电，此方法起到只消耗辅助电源很少的电能而使充电机正常工作的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路。

如图1所示，根据本实用新型实施例的新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，包括CP信号输入端CP-Signal-CON，三极管V1、三极管V2、三极管V6、场效应管V4、二极管V3、二极管V5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15和电源自锁信号端SYS-POW，其中，所述CP信号输入端CP-Signal-CON分别依次与所述电容C7的一端及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R4的一端及所述三极管V2的基极连接，所述三极管V2的集电极分别与所述电容C1的一端、所述电阻R1的一端及所述三极管V1的发射极连接，所述电阻R4的另一端分别依次与所述电阻R6的一端、所述电阻R15的一端、所述电容C5的一端、所述电阻R8的一端及所述场效应管V4的源极连接并接地，所述电阻R6的另一端分别与所述三极管V2的发射极及所述二极管V5的正极连接，所述二极管V5的负极分别依次与所述电阻R15的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电容C4的一端及所述电容C5的另一端连接，所述电容C2的另一端、分别依次与所述电容C3的另一端、所述电容C4的另一端、所述电阻R8的另一端及所述场效应管V4的栅极连接，所述场效应管V4的漏极分别依次与所述电阻R3的一端及所述三极管V6的集电极连接，所述电阻R3的另一端分别依次与所述电容C1的另一端、所述电阻R1的另一端及所述三极管V1的基极连接，所述三极管V1的集电极通过所述电阻R5与所述二极管V3的正极连接，所述二极管V3的负极与电源正极连接，所述三极管V6的基极分别依次与所述电阻R7的一端及所述电阻R9的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电源自锁信号端SYS-POW连接，所述三极管V6的发射极与所述电阻R9的另一端连接并接地。

在一个实施例中，所述电容C1的容值大小为1μF。

在一个实施例中，所述电容C2与所述电容C3及所述电容C4的容值大小均为4.7μF。

在一个实施例中，所述电容C5的容值大小为22μF，所述电容C7的容值大小为220pF。

在一个实施例中，所述电阻R1与所述电阻R3、所述电阻R8及所述电阻R9的阻值大小均为5.1KΩ。

在一个实施例中，所述电阻R2的阻值大小为1KΩ，所述电阻R4与所述电阻R6的阻值大小均为510KΩ。

在一个实施例中，所述电阻R5阻值大小为40 MΩ，所述电阻R7阻值大小为2KΩ，所述电阻R15阻值大小为100KΩ。

工作原理：三极管V2、电容C7、电阻R2、电阻R4及电阻R6组成对CP信号起到隔离作用的开关。三极管V2的作用是将电路和枪进行隔离，防止信号干扰。电阻R4作用是在没有输入信号时，将V2的基极钳位在GND。当基极输入信号大于0.6V，三极管V2的基极-发射极间的二极管将处于导通状态，开始有基极电流流过，电阻R2的作用是限制基极电流。电容C7为并在电阻R2上的小电容，当输入信号上升、下降时能够使电阻R2电阻瞬间被旁路，并提供基极电流，这样在三极管由导通变化到截止状态时能够迅速从基极区取出电子，消除开关的时间滞后，提高三极管的开关速度。

二极管V5，电阻R15，电容C5组成储能部件，可以将脉冲信号变为直流，供后级电路使用。二极管V5作用是防止电流反向流动。电容C5作用是存储电能，将脉冲电压变为平稳直流电压。电阻R15的作用是拔枪后释放电容C5的电能，让电容C2、电容C3、电容C4两侧电压恢复到0V，使得再次插枪后电容C2、电容C3、电容C4仍然有个充电过程。

电容C2、电容C3、电容C4，电阻R8组成延时部件，可以给后级的场效应管提供一小段时间的导通电压。电容刚开始充电瞬间，电容两端电压都为高电平，充电过程中，靠近场效应管V4栅极侧电压逐渐变低，直至0V，充电速度和电阻R8有关，电阻R8越大充电速度越慢，靠近栅极侧的电压下降的越慢，提供给MOS管的导通电压时间越长。

场效应管V4，三极管V1、三极管V6，电容C1，电阻R1、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9和二极管V3组成辅助电源的开关部件。电阻R1作用是在场效应管V4没导通状态下时，将三极管V1的基极钳位在12V，当场效应管V4导通后三极管V1的基极电压被拉低，三极管V1导通。当充电机被唤醒后，外部充电机MCU发送高电平电源自锁信号给三极管V6，三极管V6导通使得三极管V1的基极仍然被拉低，三极管V1保持导通状态，辅助电源持续供电。

具体操作流程，当电动汽车插上枪后，CP信号驱动三极管V2使其导通，三极管V2导通后，由于电容C5到地之间没有电阻，电容立即充满电，电容C5正端迅速达到高电位。由于电容C2、电容C3、电容C4与地之间有限流电阻R8，因此此三电容不能立即充满电，电容与场效应管V4栅极连接端首先为高电平，场效应管V4导通。电容在充电过程中场效应管V4栅极电位逐渐降低，在降到小于场效应管V4导通电压后场效应管V4断开。场效应管V4导通后，三极管V1的基极被拉低，三极管V1导通，辅助电源给充电机供电。在场效应管V4关断之前，外部充电机MCU输出高电平给三极管V6，三极管V6导通拉低三极管V1基极电压，三极管V1持续导通。当充电机检测到220V交流电后，充电机输出低电平给三极管V6，辅助电源断开，由交流电给充电机供电。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过CP信号唤醒充电机，在插枪之前，充电机处于休眠状态，充电机的功耗不到0.12uW，充电机开始充电后，充电机由交流电供电，辅助电源只在一瞬间给整个充电机供电，此方法起到只消耗辅助电源很少的电能而使充电机正常工作的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，包括CP信号输入端CP-Signal-CON，三极管V1、三极管V2、三极管V6、场效应管V4、二极管V3、二极管V5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15和电源自锁信号端SYS-POW，其中，所述CP信号输入端CP-Signal-CON分别依次与所述电容C7的一端及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R4的一端及所述三极管V2的基极连接，所述三极管V2的集电极分别与所述电容C1的一端、所述电阻R1的一端及所述三极管V1的发射极连接，所述电阻R4的另一端分别依次与所述电阻R6的一端、所述电阻R15的一端、所述电容C5的一端、所述电阻R8的一端及所述场效应管V4的源极连接并接地，所述电阻R6的另一端分别与所述三极管V2的发射极及所述二极管V5的正极连接，所述二极管V5的负极分别依次与所述电阻R15的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电容C4的一端及所述电容C5的另一端连接，所述电容C2的另一端、分别依次与所述电容C3的另一端、所述电容C4的另一端、所述电阻R8的另一端及所述场效应管V4的栅极连接，所述场效应管V4的漏极分别依次与所述电阻R3的一端及所述三极管V6的集电极连接，所述电阻R3的另一端分别依次与所述电容C1的另一端、所述电阻R1的另一端及所述三极管V1的基极连接，所述三极管V1的集电极通过所述电阻R5与所述二极管V3的正极连接，所述二极管V3的负极与电源正极连接，所述三极管V6的基极分别依次与所述电阻R7的一端及所述电阻R9的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电源自锁信号端SYS-POW连接，所述三极管V6的发射极与所述电阻R9的另一端连接并接地。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电容C1的容值大小为1μF。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电容C2与所述电容C3及所述电容C4的容值大小均为4.7μF。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电容C5的容值大小为22μF，所述电容C7的容值大小为220 pF。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电阻R1与所述电阻R3、所述电阻R8及所述电阻R9的阻值大小均为5.1KΩ。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电阻R2的阻值大小为1KΩ，所述电阻R4与所述电阻R6的阻值大小均为510KΩ。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电枪控制导引信号快速唤醒充电机电路，其特征在于，所述电阻R5阻值大小为40 MΩ，所述电阻R7阻值大小为2KΩ，所述电阻R15阻值大小为100KΩ。