本发明专利技术公开了一种交流充电桩充电导引装置，安装在充电桩控制器与充电枪之间，包括PWM电平转换模块、CC信号处理模块，通过低速光耦合器的导通状态检测充电枪与汽车充电端的连接状态、电压跟随模块，将CP信号通过两个电阻分压以及通过两个二极管将电压钳制在0~3.3V之间，同时还起到隔离作用防止CP信号变化而对充电桩CPU产生损坏、车辆接口模块、信号检测模块。本发明专利技术所揭示的交流充电桩导引装置利用高速高耐压的光耦合器作为PWM电平转换模块的核心，保证了其输出的PWM信号的完整性及可靠性，此外应用单路低电压轨对轨运算放大器作为电压跟随器保证了测量的精确性和安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车充放电技术，尤其涉及一种交流充电桩充电导引装置及导引方法。
技术介绍
随着电动汽车的日渐普及，电动汽车充电系统也逐渐的被更多人所关注，在对汽车进行传导式充电时需要考虑的问题是：在使用充电接口进行充电前，需要先确认和检测充电接口是否已可靠连接，在未完全连接下进行充电容易造成人员触电危险；在充电过程中，供电处需要通过充电接口输出一定占空比的PwM 导引波对车载充电机进行控制，根据电网负载可实时调整波形占空比以调节充电电流，同时实时监测输出波形和充电接口的连接状态，一旦发生异常情况应立即切断供电。我国已推出了电动汽车传导式充电连接装置交流充电接口的国家标准，其中对充电控制导引部分有明确要求。充电导引的推荐参数如表中所示：参数标称值最大值最小值输出高电压+VCC12.00V12.60V11.40V输出低电压-VCC-12.00V-12.60V-11.40V输出频率f1000.00Hz1030.00Hz970.00Hz输出占空比Dc°--+1％-1％信号设置时间Tsn.a3usn.a信号上升时间(10％～ 90％ ) Trn.a2usn.a信号下降时间(90％～ 10％ ) Tfn.a2usn.a
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种至少符合国家标准设计要求、简单实用的控制导引模块方案，本方案中利用高速高耐压的光耦合器作为PWM电平转换模块的核心，保证了其输出的PWM信号的完整性及可靠性，此外应用单路低电压轨对轨运算放大器作为电压跟随器保证了测量的精确性和安全性。 为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种交流充电桩充电导引装置，安装在充电桩控制器与充电枪之间，包括PWM电平转换模块，CC信号处理模块，电压跟随模块，车辆接口模块，信号检测模块，其中：所述PWM电平转换模块一端连接充电桩内部的PWM产生模块，另一端连接电压跟随模块及车辆接口模块，用于将PWM产生模块产生的幅度为3.3V频率为1KHZ的PWM信号经过高速光耦合器处理后形成频率为1KHZ，高电平为+12V，低电平为-12V，上升下降时间均为纳秒级的CP信号，并输入到电压跟随模块及车辆接口模块的CP端；所述CC信号处理模块，连接车辆接口模块的CC端，通过低速光耦合器的导通状态检测充电枪与汽车充电端的连接状态；所述电压跟随模块连接PWM电平转换模块及信号检测模块，将CP信号通过两个电阻分压以及通过两个二极管将电压钳制在0~3.3V之间，同时还起到隔离作用防止CP信号变化而对充电桩CPU产生损坏；所述车辆接口模块连接到充电枪，包括CP端，CC端及接地端，其中CP端直接连接PWM电平转换模块输出端，将产生的CP信号通过充电枪输送到汽车充电口，所述CC端连接CC信号处理模块的输入端，用于检测汽车充电口与充电桩之间是否连接；所述信号检测模块连接到充电桩内部的CPU，监控充电桩的充电状态，端口包括CP-ADC及CC-check，其中CP-ADC连接到电压跟随模块的输出端，CC-check连接到CC信号处理模块的输出端。所述PWM电平转换模块包括高速光耦合器TLP109，NPN三极管VT1，PNP三极管VT2，其中高速光耦合器TLP109的3脚连接PWM产生模块，1脚连接电阻R3后接3.3V电平，4脚接-12V低电平，5脚连接电阻R2后接到三极管VT1和VT2的基极，三极管VT1的集电极接+12V高电平，三极管VT2的集电极接-12V低电平，所述三极管VT1和三极管VT2的发射极交点处连接电阻R4后作为PWM电平转换模块的输出。所述CC信号处理模块包括低速光耦合器TLP281，其中1脚接电阻R8后接3.3V电平，2脚接车辆接口模块的CC端，3脚接地，4脚接信号检测模块的CC-check端。所述电压跟随模块包括运算放大器LMV321，二极管D1、D2，电阻R5、R7，运算放大器LMV321的1脚分别连二极管D1后接3.3V电平，连二极管D2后接地，连电阻R5后接所述PWM电平转换模块输出端，接电阻R7后接地，4脚接电阻R6后接信号检测模块的CP-ADC端。一种交流充电桩充电导引方法，其特征在于：具体包括如下步骤：a、将充电枪插入汽车充电接口，车辆接口模块的CC端检测充电枪与汽车充电接口是否为有效连接，若否光耦合器TLP281不导通，CC-check为高电平，不启动充电，若是则光耦合器TLP281导通，CC-check输出低电平，启动充电进入下一步；b、PWM模块产生一个幅度3.3V频率为1KHZ的PWM信号，经过PWM电平转换模块处理后形成频率为1KHZ，高电平为+12V，低电平为-12V，上升下降时间均为纳秒级的CP信号，输入到车辆接口模块的CP端进行充电；c、步骤b中产生的-12V~+12V的CP信号经过电压跟随模块钳制形成0~3.3V的电压输入到信号检测模块的CP-ADC端。与现有技术相比，本专利技术所揭示的一种交流充电桩充电导引装置，在工业级的工作环境下可以输出稳定、可靠且精度和波形较好的±12V的PWM波形，而且便于充电桩控制器中AD检测模块精确的对输出波形进行检测，利用高速高耐压的光耦合器作为PWM电平转换模块的核心，隔离了外部干扰信号的影响，保证了其输出的PWM信号的完整性及可靠性，还阻止了充电接口对充电桩的破坏，此外应用单路低电压轨对轨运算放大器作为电压跟随器保证了测量的精确性和安全性。附图说明图1为本专利技术的原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。本专利技术所揭示的一种交流充电桩充电导引装置，安装在充电桩控制器与充电枪之间，包括PWM电平转换模块，CC信号处理模块，电压跟随模块，车辆接口模块，信号检测模块，其中：所述PWM电平转换模块一端连接充电桩内部的PWM产生模块，另一端连接电压跟随模块及车辆接口模块，其结构包括高速光耦合器TLP109，NPN三极管VT1，PNP三极管VT2，其中高速光耦合器TLP109的3脚连接PWM产生模块，1脚连接电阻R3后接3.3V电平，4脚接-12V低电平，5脚连接电阻R2后接到三极管VT1和VT2的基极，三极管VT1的集电极接+12V高电平，三极管VT2的集电极接-12V低电平，所述三极管VT1和三极管VT2的发射极交点处连接电阻R4后作为PWM电平转换模块的输出，具体原理为：PWM产生模块产生的幅度为3.3V频率为1KHZ的PWM信号当光耦合器TLP109的3脚电压为0时，光耦合器导通，5脚输出-12V电压，当3脚电压为3.3V时，光耦合器不导通，5脚保持0V，因此PWM信号经过光耦合器后形成频率为1KHZ，高电平为0V，低电平为-12V，上升和下降时间均为纳米级的PWM信号，且该信号经过三极管VT1和VT2处理后在电阻R4另一端变为频率为1KHZ，高电平为+12V，低电平为-12V，上升和下降时间均为纳米级的CP信号直接输入车辆接口模块的CP端。所述CC信号处理模块，连接车辆接口模块的CC端，通过低速光耦合器的导通状态检测充电枪与汽车充电端的连接状态，具体结构为低速光耦合器TLP281，其1脚接电阻R8后接3.3V电平，2脚接车辆接口模块的CC端，3脚接地，4脚接信号检测模块的CC-check端，当充电枪未插入车本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流充电桩充电导引装置，安装在充电桩控制器与充电枪之间，其特征在于：包括PWM电平转换模块，CC信号处理模块，电压跟随模块，车辆接口模块，信号检测模块，其中：所述PWM电平转换模块一端连接充电桩内部的PWM产生模块，另一端连接电压跟随模块及车辆接口模块，用于将PWM产生模块产生的幅度为3.3V频率为1KHZ的PWM信号经过高速光耦合器处理后形成频率为1KHZ，高电平为+12V，低电平为‑12V，上升下降时间均为纳秒级的CP信号，并输入到电压跟随模块及车辆接口模块的CP端；所述CC信号处理模块，连接车辆接口模块的CC端，通过低速光耦合器的导通状态检测充电枪与汽车充电端的连接状态；所述电压跟随模块连接PWM电平转换模块及信号检测模块，将CP信号通过两个电阻分压以及通过两个二极管将电压钳制在0~3.3V之间，同时还起到隔离作用防止CP信号变化而对充电桩CPU产生损坏；所述车辆接口模块连接到充电枪，包括CP端，CC端及接地端，其中CP端直接连接PWM电平转换模块输出端，将产生的CP信号通过充电枪输送到汽车充电口，所述CC端连接CC信号处理模块的输入端，用于检测汽车充电口与充电桩之间是否连接；所述信号检测模块连接到充电桩内部的CPU，监控充电桩的充电状态，端口包括CP‑ADC及CC‑check，其中CP‑ADC连接到电压跟随模块的输出端，CC‑check连接到CC信号处理模块的输出端。...
【技术特征摘要】
1.一种交流充电桩充电导引装置，安装在充电桩控制器与充电枪之间，其特征在于：包括PWM电平转换模块，CC信号处理模块，电压跟随模块，车辆接口模块，信号检测模块，其中：所述PWM电平转换模块一端连接充电桩内部的PWM产生模块，另一端连接电压跟随模块及车辆接口模块，用于将PWM产生模块产生的幅度为3.3V频率为1KHZ的PWM信号经过高速光耦合器处理后形成频率为1KHZ，高电平为+12V，低电平为-12V，上升下降时间均为纳秒级的CP信号，并输入到电压跟随模块及车辆接口模块的CP端；所述CC信号处理模块，连接车辆接口模块的CC端，通过低速光耦合器的导通状态检测充电枪与汽车充电端的连接状态；所述电压跟随模块连接PWM电平转换模块及信号检测模块，将CP信号通过两个电阻分压以及通过两个二极管将电压钳制在0~3.3V之间，同时还起到隔离作用防止CP信号变化而对充电桩CPU产生损坏；所述车辆接口模块连接到充电枪，包括CP端，CC端及接地端，其中CP端直接连接PWM电平转换模块输出端，将产生的CP信号通过充电枪输送到汽车充电口，所述CC端连接CC信号处理模块的输入端，用于检测汽车充电口与充电桩之间是否连接；所述信号检测模块连接到充电桩内部的CPU，监控充电桩的充电状态，端口包括CP-ADC及CC-check，其中CP-ADC连接到电压跟随模块的输出端，CC-check连接到CC信号处理模块的输出端。2.根据权利要求1所述的交流充电桩充电导引装置，其特征在于：所述PWM电平转换模块包括高速光耦合器TLP109，NPN三极管VT1，PNP三极管VT2，其中高速光耦合器TLP109的3脚连接PWM产生模块，1脚连接电阻R3后接3.3V电平，4脚接-12V低...
【专利技术属性】
技术研发人员：向腾辉，吴兵，黄旭清，陈进池，吴正华，
申请(专利权)人：江苏吾度新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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