一种交流电充电唤醒采集电路的制作方法

1.本技术涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种交流电充电唤醒采集电路。


背景技术：

2.随着社会的发展和科技的进步，新能源汽车受到了广泛使用，而电池管理系统是新能源汽车必不可少的一部分，当电动汽车驻车时，如果电池管理系统处于工作状态，会长期处于耗费铅酸电池电量，会导致铅酸电池亏电，导致车辆不能正常上电行驶，因此需要驻车时电池管理系统应当处于睡眠状态，来降低系统功耗，并减小对铅酸蓄电池的耗电。
3.但是在现有技术中，当驻停的电动车在电池管理系统处于休眠状态下，且需要进行交流电充电时，无法直接、简单的使得电池管理系统进入工作状态，需使用计算机软件进行人工的对电池管理系统的唤醒，操作复杂，且在电动车进行交流电充电的过程中，由于不知晓充电枪的安全电流，可能会导致充电枪的损坏，影响充电枪的使用寿命。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例至少提供一种交流电充电唤醒采集电路，通过在充电枪在插入电动汽车的充电插座后，cc接口开关的闭合，微控制单元导通，使得连接微控制单元的漏极的电池管理系统被唤醒，无需人员通过操作计算机软件进行电池管理系统的唤醒，并且，通过恒流源控制单元以及电压采集单元可以确定cc电阻的阻值，进而确定了当前连接的充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电。
5.本技术主要包括以下几个方面：
6.第一方面，本技术实施例提供一种交流电充电唤醒采集电路，所述交流电充电唤醒采集电路包括：交流电源单元、微控制单元、恒流源控制单元、电压采集单元以及cc电阻控制单元，其中，所述cc电阻控制单元包括cc接口开关和cc电阻，且所述cc接口开关与所述cc电阻连接：
7.所述交流电源单元经上拉电阻连接所述cc电阻控制单元的一端，所述cc电阻控制单元的另一端接地；所述交流电源单元、所述恒流源控制单元的输入端和所述cc电阻控制单元分别与所述微控制单元的源极、漏极和栅极连接；所述恒流源控制单元的输出端与所述电压采集单元的输入端电连接；所述电压采集单元的输出端与所述cc电阻控制单元连接；所述微控制单元的漏极与电池管理系统连接。
8.在一种可能的实施方式中，所述微控制单元为增强型mos管。
9.在一种可能的实施方式中，所述恒流源控制单元包括可调式稳压电源和第一电阻，所述可调式稳压电源的输入端电连接所述微控制单元的漏极，所述可调式稳压电源的输出端经由所述第一电阻与所述可调式稳压电源的调节端连接，所述第一电阻连接所述电压采集单元。
10.在一种可能的实施方式中，所述微控制单元的漏极与所述电池管理系统中的电源芯片连接。
11.在一种可能的实施方式中，所述交流电充电唤醒采集电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述恒流源控制单元连接，所述第一二极管的阴极与所述电压采集单元的输入端连接。
12.在一种可能的实施方式中，所述交流电充电唤醒采集电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述微控制单元的栅极连接，所述第二二极管的阴极与所述cc电阻控制单元连接。
13.在一种可能的实施方式中，所述交流电充电唤醒采集电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述微控制单元的漏极连接，所述第三二极管的阴极与所述电池管理系统连接。
14.在一种可能的实施方式中，所述交流电充电唤醒采集电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述恒流源控制单元的输入端连接，所述第二电阻的另一端与第一二极管的阳极连接。
15.在一种可能的实施方式中，所述交流电充电唤醒采集电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述微控制单元的漏极连接，所述第四电阻的另一端接地。
16.在一种可能的实施方式中，所述恒流源控制单元中所述可调式稳压电源的型号为lm317lm。
17.本技术实施例提供的交流电充电唤醒采集电路，与现有技术中相比，本技术通过在充电枪在插入电动汽车的充电插座后，cc接口开关的闭合，微控制单元导通，使得连接微控制单元的漏极的电池管理系统被唤醒，无需人员通过操作计算机软件进行电池管理系统的唤醒，并且，通过恒流源控制单元以及电压采集单元可以确定cc电阻的阻值，进而确定了当前连接的充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电。
18.进一步，本本技术还通过在不同位置设置二极管来防止外部电路短接到交流电源单元或接地时，对电路造成损伤，实现了对负载的保护。
19.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
21.图1示出了本技术实施例所提供的一种交流电充电唤醒采集电路的电路图；
22.图2示出了本技术实施例所提供的另一种交流电充电唤醒采集电路的电路图；
23.图3示出了本技术实施例所提供的另一种交流电充电唤醒采集电路的电路图；
24.图4示出了本技术实施例所提供的一种交流电充电唤醒采集电路适用的交流充电连接场景示意图。
25.主要元件符号说明：
26.图中：10-交流电充电唤醒采集电路；100-交流电源单元；200-微控制单元；300-恒
流源控制单元；400-电压采集单元；500-cc电阻控制单元；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-上拉电阻；r4-第四电阻；d1-第一二极管；d2-第二二极管；d3-第三二极管；rc-cc电阻；s1-cc接口开关。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
28.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.为了使得本领域技术人员能够使用本技术内容，结合特定应用场景“交流电充电的唤醒采集”，给出以下实施方式，对于本领域技术人员来说，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。
30.本技术实施例下述的电路可以应用于任何需要进行交流电充电唤醒的场景，本技术实施例并不对具体的应用场景作限制，任何使用本技术实施例提供的交流电充电唤醒采集电路的方案均在本技术保护范围内。
31.值得注意的是，在本技术提出之前，现有方案中，当驻停的电动车在电池管理系统处于休眠状态下，且需要进行交流电充电时，无法直接、简单的使得电池管理系统进入工作状态，需使用计算机软件进行人工的对电池管理系统的唤醒，操作复杂，且在电动车进行交流电充电的过程中，由于不知晓充电枪的安全电流，可能会导致充电枪的损坏，影响充电枪的使用寿命。
32.针对上述问题，本技术提供的实施例，通过在充电枪在插入电动汽车的充电插座后，cc接口开关的闭合，微控制单元导通，使得连接微控制单元漏极的电池管理系统被唤醒，无需人员通过操作计算机软件进行电池管理系统的唤醒，并且，通过恒流源控制单元以及电压采集单元可以确定cc电阻的阻值，进而确定了当前连接的充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电。
33.需要说明的是，为便于对本技术进行理解，下面结合具体实施例对本技术提供的技术方案进行详细说明。
34.图1为本技术实施例所提供的一种交流电充电唤醒采集电路的电路图，如图1所示，图1提供了一种交流电充电唤醒采集电路，所述交流电充电唤醒采集电路10包括：交流电源单元100、微控制单元200、恒流源控制单元300、电压采集单元400以及cc电阻控制单元500，其中，所述cc电阻控制单元500包括cc接口开关s1和cc电阻rc，且所述cc接口开关s1与
所述cc电阻rc连接。
35.如图1所示，所述交流电源单元100经上拉电阻r3连接所述cc电阻控制单元500的一端，所述cc电阻控制单元500的另一端接地；所述交流电源单元100、所述恒流源控制单元300的输入端和所述cc电阻控制单元500分别与所述微控制单元200的源极、漏极和栅极连接；所述恒流源控制单元300的输出端与所述电压采集单元400的输入端电连接；所述电压采集单元400的输出端与所述cc电阻控制单元500连接；所述微控制单元200的漏极与电池管理系统连接。
36.上述中，电池管理系统为一套保护动力电池使用安全的控制系统，是动力电池系统的管理控制核心，能够时刻监控电池的使用状态、运行状态、电池充放电的控制以及电池故障的诊断通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。
37.在具体实施中，所述恒流源控制单元300用于提供恒定的电流，电压采集单元400用于读取对cc电阻rc两端的模拟电压，并根据欧姆定律计算cc电阻rc，而cc电阻控制单元500用于对cc接口开关s1发出的开关信号进行防护和处理。
38.这里，所述微控制单元200用于连接交流电源单元100，使得连接的交流电源单元100为常电，所述微控制单元200用于述cc电阻rc接入，且cc接口开关s1闭合后，唤醒电池管理系统。
39.其中，所述cc接口开关s1用于提供一个整车充电口来与充电枪连接。
40.电路的工作原理为，当充电枪与电动汽车上的充电插座连接时，所述cc接口开关s1闭合，此时，所述上拉电阻r3会与cc电阻rc进行分压，并且所述微控制单元200导通，此时微控制单元200发送唤醒信号给电池管理系统，用于唤醒电池管理系统，而电池管理系统能够允许充电的最大电流，需要恒流源控制单元300来控制，具体为：当微控制单元200导通后，恒流源控制单元300进入正常工作状态产生恒流电流，此时，cc电阻rc两端的电压会产生压降，所述电压采集单元400用于采集所述cc电阻rc两端的电压，确定所述cc电阻rc的阻值，本技术可以利用cc电阻rc的阻值确定该充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电控制，且微控制单元200唤醒电池管理系统的唤醒方式实现了插枪即唤醒。
41.这里，根据欧姆定律r＝u/i，可以确定出cc电阻rc的阻值，根据gbt18487.1-2015标准的电阻与电流映射表，确定cc电阻rc阻值对应的交流充电枪线缆允许通过最大电流，其中，电阻与电流映射表中存储了cc电阻rc的阻值和充电枪最大安全电流的映射关系，再根据gbt18487.1-2015标准的电流与连接状态的映射表，确定交流充电枪与车辆的连接状态，其中，电流与连接状态的映射表中存储了最大安全电流和充电枪的连接状态的映射关系，此时，控制被唤醒电池管理系统以该最大安全电流对车辆进行充电，在避免了充电枪损坏的同时，延长了充电枪的使用寿命。
42.进一步的，所述微控制单元200为增强型mos管。
43.在具体实施中，所述微控制单元200包括但不限制于使用增强型pmos管或三极管。
44.这里，mos管又称场效应管，即在集成电路中绝缘性场效应管，即金属-氧化物-半导体，确切的说，这个名字描述了集成电路中mos管的结构，mos管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于mos管是电压控制元件，所以主要由栅源电压ugs决定其工作状态，而三极管是电流驱动，三极管的基极驱动电压只要高于ube的死区电压即可控制三
极管导通。
45.进一步的，所述微控制单元200的漏极所述与所述电池管理系统中的电源芯片连接。
46.在具体实施中，微控制单元200的漏极在接收到唤醒信号后，可以用于唤醒电池管理系统中的电源芯片，且所述微控制单元200的型号包括但不限制于bsp205。
47.进一步的，所述恒流源控制单元300中所述可调式稳压电源u1的型号包括但不限制于lm317lm。
48.本技术提供的交流电充电唤醒采集电路10的电路，与现有技术相比，本技术通过在充电枪在插入电动汽车的充电插座后，cc接口开关s1的闭合，微控制单元200导通，使得连接微控制单元200漏极的电池管理系统被唤醒，无需人员通过操作计算机软件进行电池管理系统的唤醒，并且，通过恒流源控制单元300以及电压采集单元400可以确定cc电阻rc的阻值，进而确定了当前连接的充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电。
49.如图2、图3所示，图2为本技术实施例提供的一种交流电充电唤醒采集电路的电路图之一，图3为本技术实施例提供的一种交流电充电唤醒采集电路的电路图之二。
50.图2提供了一种交流电充电唤醒采集电路，所述交流电充电唤醒采集电路10包括：交流电源单元100、微控制单元200、恒流源控制单元300、电压采集单元400以及cc电阻控制单元500，其中，所述cc电阻控制单元500包括cc接口开关s1和cc电阻rc，且所述cc接口开关s1与所述cc电阻rc连接。
51.所述恒流源控制单元300包括可调式稳压电源u1和第一电阻r1，所述可调式稳压电源u1的输入端电连接所述微控制单元200的漏极，所述可调式稳压电源u1的输出端经由所述第一电阻r1与所述可调式稳压电源u1的调节端连接，所述第一电阻r1连接所述电压采集单元400。
52.在具体实施中，可以通过将第一电阻r1设置成不同的阻值来调节恒流源控制单元输出的恒定电流的大小。
53.本技术提供的交流电充电唤醒采集电路10，与现有技术相比，本技术通过在可调式稳压电源u1的输出端和调节端之间连接第一电阻r1，实现了调节恒流源控制单元300输出的恒定电流的大小，使得本技术可以适用于包含不同电压值的交流电源单元100的交流电充电唤醒采集电路，不受恒流源控制单元300大小的限制。
54.图3提供了一种交流电充电唤醒采集电路，所述交流电充电唤醒采集电路10包括：交流电源单元100、微控制单元200、恒流源控制单元300、电压采集单元400以及cc电阻控制单元500，其中，所述cc电阻控制单元500包括cc接口开关s1和cc电阻rc，且所述cc接口开关s1与所述cc电阻rc连接。
55.所述交流电充电唤醒采集电路10还包括第一二极管d1，所述第一二极管d1的阳极与所述恒流源控制单元300连接，所述第一二极管d1的阴极与所述电压采集单元400的输入端连接。
56.所述交流电充电唤醒采集电路10还包括第二二极管d2，所述第二二极管d2的阳极与所述微控制单元200的栅极连接，所述第二二极管d2的阴极与所述cc电阻控制单元500连接。
57.所述交流电充电唤醒采集电路10还包括第三二极管d3，所述第三二极管d3的阳极与所述微控制单元200的漏极连接，所述第三二极管d3的阴极与所述电池管理系统连接。
58.在具体实施中，第一二极管d1、第二二极管d2以及第三二极管d3均用于防止外部电路短接到交流电源单元100或地线时对电路造成损伤。
59.这里，第一二极管d1、第二二极管d2以及第三二极管d3的型号包括但不限制于使用bat46wj的型号。
60.进一步的，所述交流电充电唤醒采集电路10还包括第二电阻r2，所述第二电阻r2的一端与所述恒流源控制单元300的输入端连接，所述第二电阻r2的另一端与第一二极管d1的阳极连接。
61.所述交流电充电唤醒采集电路10还包括第四电阻，所述第四电阻r4的一端与所述微控制单元200的漏极连接，所述第四电阻r4的另一端接地。
62.在具体实施中，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4均用于防止外部电路短接到交流电源单元100或地线时对电路造成损伤。
63.下面以一具体的实施例进行描述：
64.假设设定交流电源单元100为铅酸电池，且铅酸电池电压为12伏，可调式稳压电源u1的基准电压为1.25伏，上拉电阻r3为510千欧，第一电阻r1的阻值为410欧，第二电阻的阻值为60.4欧，第四电阻的阻值为10千欧。
65.当充电枪与电动汽车上的充电插座连接时，所述cc接口开关s1闭合，此时，上拉电阻r3与第二二级管d2和cc电阻rc分压，且第二二级管d2正极的电压约为0.7伏，此时微控制单元200导通，且微控制单元200发送唤醒信号给电池管理系统，用于唤醒电池管理系统，而电池管理系统能够允许充电的最大电流，需要恒流源控制单元300来控制，当微控制单元200导通后，恒流源控制单元300进入正常工作状态产生恒流电流，依据本身1.25伏基准电压与第一r1电阻可得到3.04毫安恒定电流，且电压采集单元400的单片机通过a/d采样读取施加在cc电阻rc上的电压为4.57伏，根据欧姆定律，计算cc电阻rc的阻值为1.5千欧，进而确定交流充电枪允许通过的最大电流值，以便电池管理系统根据该最大电流控制对车辆的电池进行充电。
66.本技术提供的交流电充电唤醒采集电路10的电路，与现有技术相比，本技术通过在充电枪在插入电动汽车的充电插座后，cc接口开关s1的闭合，微控制单元200导通，使得连接微控制单元200漏极的电池管理系统被唤醒，无需人员通过操作计算机软件进行电池管理系统的唤醒，并且，通过恒流源控制单元300以及电压采集单元400可以确定cc电阻rc的阻值，进而确定了当前连接的充电枪的最大安全电流，以便电池管理系统依据该最大安全电流对车辆进行充电。
67.图4为本技术提供的交流电充电唤醒采集电路适用的交流充电连接场景示意图。如图4所示，根据新国标gb/t18487.1-2015的规定，供电设备通过供电接口与车辆接口通过交流线缆l1、交流线缆l2、交流线缆l3、中线n、接地线缆pe、cp控制信号和cc充电连接信号连接，供电接口中包括供电插座和供电插头，车辆接口中包括车辆插座和车辆插头，供电插座设置在供电设备上，而车辆插座则设置在电动汽车上，新国标gb/t18487.1-2015中，需要通过检测图4中车cc信号端口与pe地线之间的电阻值来判断充电枪与车辆之间的充电电流能力，进而检测连接状态，但是图4的结构无法确定，车辆控制装置与地线之间的电阻值，且
无法判断交流充电枪线缆允许通过最大电流，无法控制电池管理系统充电的最大安全电流，进而无法确定交流充电枪与车辆连接状态，而本技术正为用于解决图4在充电过程中存在的上述问题而设计的交流电充电唤醒采集电路。
68.这里，充电枪上cc电阻rc和电阻r4的电阻组合可以为1.5k 1.8k、680r 2.7k、220r 3.3k以及100r 3.3k。
69.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的电路，可以通过其它的方式实现。以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
70.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
71.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
72.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
73.以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。