本發(fā)明涉及電動汽車制造領(lǐng)域,尤其涉及一種雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路和電動汽車。
背景技術(shù):
雙向車載充電機(jī)電路設(shè)計中,一般均要求檢測并上報電路中各類輸入(輸出)電流(電壓)值,以監(jiān)測電路工作狀態(tài),保護(hù)電路器件、相關(guān)設(shè)備及人身安全等。
在功率驅(qū)動和低壓控制分開制板的雙向車載充電機(jī)電路設(shè)計架構(gòu)中,低壓控制板一般負(fù)責(zé)整車通信交互、功率驅(qū)動電路控制及信號采樣、電流過流保護(hù)等功能,功率驅(qū)動板和低壓控制板通過各類連接器連接。功率驅(qū)動板采用精密電阻等電路方案采樣電流信號時,通過連接器引腳輸出給低壓控制板一路采樣信號,該信號再經(jīng)過低壓控制板處理電路后進(jìn)入單片機(jī)adc端口完成功率驅(qū)動板相關(guān)電流信號的采樣。
現(xiàn)有技術(shù)中,交變電流采樣電路的問題在于,當(dāng)接插件連接良好的時候,調(diào)節(jié)電阻亦充當(dāng)下拉電阻,不會有懸浮電壓進(jìn)入低壓控制板單片機(jī)adc端口,而當(dāng)接插件引腳懸空或斷路時,低壓控制板端引腳會存在懸浮電壓,若單片機(jī)采集到超過閥值電壓信號后,會導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中交變電流采樣電路的接插件引腳因懸空或斷開有懸浮電壓導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路和電動汽車。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路,包括通過連接器連接的功率驅(qū)動側(cè)電路和低壓控制側(cè)電路,
所述功率驅(qū)動側(cè)電路包括:用于采集檢測信號的檢測電路和電壓跟隨器;
所述檢測電路通過一檢測信號線輸出所述檢測信號,所述檢測信號線連接至所述電壓跟隨器的同向輸入端,所述電壓跟隨器的反向輸入端連接至所述電壓跟隨器的輸出端,所述電壓跟隨器的輸出端與所述連接器上的對應(yīng)管腳連接;
所述低壓控制側(cè)電路包括:采樣信號線,連接至所述對應(yīng)管腳;
下拉電阻,所述下拉電阻一端接所述采樣信號線,另一端接地。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述功率驅(qū)動側(cè)電路包括:
原線圈和副線圈組成的變壓器;
所述副線圈連接有整流橋;
所述整流橋通過檢測信號線與所述檢測電路連接;
所述檢測電路包括:多個調(diào)節(jié)電阻、第一濾波電容和第二濾波電容分別連接。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述低壓控制側(cè)電路還包括:
第三濾波電容,與所述下拉電阻串聯(lián);
限流電阻,與所述下拉電阻并聯(lián)。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述整流橋、多個調(diào)節(jié)電阻、第一濾波電容和第二濾波電容分別通過接地線與地連接。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述低壓控制側(cè)電路還包括:
保護(hù)二極管,與所述限流電阻連接。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述調(diào)節(jié)電阻包括:
第一調(diào)節(jié)電阻、第二調(diào)節(jié)電阻、第三調(diào)節(jié)電阻和第四調(diào)節(jié)電阻;
所述第一調(diào)節(jié)電阻、所述第二調(diào)節(jié)電阻、所述第三調(diào)節(jié)電阻和所述第四調(diào)節(jié)電阻的一端與所述檢測信號線連接,另一端與所述接地線連接。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述整流橋包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管和第四整流二極管;
所述第一整流二極管和所述第三整流二極管與所述接地線連接,所述第二整流二極管和所述第四整流二極管與所述檢測信號線連接。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述電壓跟隨器還包括電源端和接地端。
進(jìn)一步來說,所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,所述保護(hù)二極管的一端連接3.3v電源,另一端接地。
本發(fā)明還提供了一種電動汽車,包括如上所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路,解決了交變電流被采樣對象功率驅(qū)動板電路和采樣對象低壓控制板電路由于接插件引腳懸空或者斷開后,可能會有懸浮電壓導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管的問題。該檢測電路并能增強(qiáng)抗干擾能力,提升采樣精度。
附圖說明
圖1表示本發(fā)明實施例中雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路的連接原理圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
參照圖1所示,本發(fā)明提供了一種雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路,包括通過連接器連接的功率驅(qū)動側(cè)電路1和低壓控制側(cè)電路3,功率驅(qū)動側(cè)電路1包括:用于采集檢測信號的檢測電路和電壓跟隨器u1;檢測電路通過一檢測信號線10輸出所述檢測信號,檢測信號線10連接至電壓跟隨器u1的同向輸入端,電壓跟隨器u1的反向輸入端連接至電壓跟隨器u1的輸出端,電壓跟隨器u1的輸出端與連接器上的對應(yīng)管腳連接;低壓控制側(cè)電路2包括:采樣信號線30,連接至所述對應(yīng)管腳;下拉電阻r5,一端接采樣信號線30,另一端接地。
進(jìn)一步來說,功率驅(qū)動側(cè)電路1包括:原線圈和副線圈組成的變壓器t1;副線圈連接有整流橋;整流橋通過檢測信號線10與檢測電路連接。檢測電路包括:多個調(diào)節(jié)電阻、第一濾波電容c1和第二濾波電容c2分別與檢測信號線10連接。
具體來說,原線圈和副線圈組成的變壓器t1;副線圈連接有整流橋;整流橋通過檢測信號線10與多個調(diào)節(jié)電阻、第一濾波電容c1和第二濾波電容c2分別連接;電壓跟隨器u1,其同向輸入端與檢測信號線10連接;電壓跟隨器u1的輸出端與低壓控制側(cè)電路2的采樣信號線30連接。低壓控制側(cè)電路包括:下拉電阻r5,與低壓控制側(cè)電路的采樣信號線30連接;第三濾波電容c3,與下拉電阻r5串聯(lián);限流電阻r6,與下拉電阻r5并聯(lián)。
具體來說,本發(fā)明的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路中,電壓跟隨器u1可以隔離功率驅(qū)動側(cè)電路1和低壓控制側(cè)電路2。將下拉電阻r5設(shè)置在低壓控制側(cè)電路2內(nèi),將下拉電阻r5作為下拉電阻極性使用。該方案可以很好解決接插件引腳因懸空或斷開有懸浮電壓導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管的問題,同時可以起到抗干擾,增強(qiáng)采樣精度的作用。
進(jìn)一步來說,所述整流橋、多個調(diào)節(jié)電阻、第一濾波電容c1和第二濾波電容c2分別通過接地線20與地(gnd)連接。
其中,調(diào)節(jié)電阻包括:第一調(diào)節(jié)電阻r1、第二調(diào)節(jié)電阻r2、第三調(diào)節(jié)電阻r3和第四調(diào)節(jié)電阻r4;所述第一調(diào)節(jié)電阻r1、所述第二調(diào)節(jié)電阻r2、所述第三調(diào)節(jié)電阻r3和所述第四調(diào)節(jié)電阻r4的一端與所述檢測信號線10連接,另一端與所述接地線20連接。
另外,所述整流橋包括第一整流二極管d1、第二整流二極管d2、第三整流二極管d11和第四整流二極管d22;
將整流橋與接地線20和檢測信號線10進(jìn)行連接。第一整流二極管d1和所述第三整流二極管d11與所述接地線20連接,所述第二整流二極管d2和所述第四整流二極管d22與所述檢測信號線10連接。
進(jìn)一步來說,電壓跟隨器u1串聯(lián)在檢測信號線10上。電壓跟隨器u1的同向輸入端與檢測信號線10連接,作為電壓跟隨器u1的輸入。電壓跟隨器u1的輸出端與電壓跟隨器u1的反向輸入端連接,作為電壓跟隨器u1的反饋調(diào)節(jié)。
另外,為了保證電壓跟隨器u1的正常運(yùn)轉(zhuǎn),電壓跟隨器u1還包括電源端和接地端,分別與電源vcc和地連接。
其中,電壓跟隨器的顯著特點(diǎn)就是,輸入阻抗高,而輸出阻抗低。一般來說,輸入阻抗可以達(dá)到幾兆歐姆,而輸出阻抗低,通常只有幾歐姆,甚至更低。
在電路中,電壓跟隨器一般做緩沖級(buffer)及隔離級。因為,電壓放大器的輸出阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果后級的輸入阻抗比較小,那么信號就會有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗,可以大幅度減小輸入電容的大小,為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供保證。
電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度,并對前級電路呈高阻狀態(tài),對后級電路呈低阻狀態(tài),因而對前后級電路起到“隔離”作用。
電壓跟隨器作中間級,以“隔離”前后級之間的影響,此時稱之為緩沖級。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。
電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn),可以極端一點(diǎn)去理解,當(dāng)輸入阻抗很高時,就相當(dāng)于對前級電路開路;當(dāng)輸出阻抗很低時,對后級電路就相當(dāng)于一個恒壓源,即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當(dāng)于開路,輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,使前、后級電路之間互不影響。
下面介紹低壓控制側(cè)電路2的設(shè)置形式。低壓控制側(cè)電路包括:下拉電阻r5,與低壓控制側(cè)電路2的采樣信號線30連接;第三濾波電容c3,與下拉電阻r5串聯(lián);限流電阻r6,與下拉電阻r5并聯(lián)。低壓控制側(cè)電路2還包括保護(hù)二極管d3,與限流電阻r6連接。保護(hù)二極管d3的一端連接3.3v電源,另一端接地。
通過在功率驅(qū)動側(cè)電路1增加電壓跟隨器u1,隔離功率驅(qū)動側(cè)電路1和低壓控制側(cè)電路2。并低壓控制側(cè)電路2將下拉電阻r5變更為下拉電阻。該方案可以很好解決接插件引腳因懸空或斷開有懸浮電壓導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管的問題,同時可以起到抗干擾,增強(qiáng)采樣精度的作用。
為了滿足整個電路設(shè)計的可靠性,以及維修、安裝和調(diào)試的便利性,將功率驅(qū)動側(cè)電路1的檢測信號線10和低壓控制側(cè)電路2之間通過插接件連接。這樣就方便進(jìn)行兩個電路之間的拆裝。
本說明的實施例中中未指定芯片及各類元器件的型號、數(shù)量、參數(shù),電路功能實現(xiàn)可能有多種變形。
本發(fā)明還提供了一種電動汽車,包括如上所述的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路。
需要說明的是,該電動汽車是包括上述雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路的電動汽車,上述雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路實施例的實現(xiàn)方式同樣適用于該電動汽車的實施例中,也能達(dá)到相同的技術(shù)效果,在此不再贅述。
本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于解決電動汽車中,功率驅(qū)動和低壓控制分開制板的雙向車載充電機(jī)電路設(shè)計架構(gòu)中,交變電流被采樣對象功率驅(qū)動板電路和采樣對象低壓控制板電路由于接插件引腳懸空或者斷開后,可能會有懸浮電壓導(dǎo)致軟硬件誤保護(hù)關(guān)管的問題。
現(xiàn)有技術(shù)中,雙向車載充電機(jī)交變電流采樣電路的設(shè)計只能保證連接器連接良好時能避免懸浮電壓的影響。本發(fā)明的電動汽車中的雙向車載充電機(jī)交變電流檢測電路,能更加有效避免懸浮電壓導(dǎo)致的軟硬件誤操作,并增強(qiáng)抗干擾提升采樣精度。
本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述,每個實施例重點(diǎn)說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“縱向”、“徑向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說,在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。