一种唤醒信号发生电路以及车辆充电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种唤醒信号发生电路以及车辆充电系统，其中，所述信号触发电路包括第一触发模块和第二触发模块，所述第一触发模块接收到离上一个上升沿信号的时间间隔大于第一预设时长的下降沿信号时，输出第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出第二电平；所述第二触发模块接收到离上一个下降沿信号的时间间隔大于第二预设时长的上升沿信号时，输出所述第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出所述第二电平。如此配置，在合适的时机输出唤醒信号，符合控制器实际的工作需要，解决了现有技术中的充电唤醒电路存在无法完全实现较优的预期输出信号方案，并且在特定工况下无法唤醒控制器或者让控制器无法进入休眠的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种唤醒信号发生电路以及车辆充电系统
本专利技术涉及车辆控制领域，特别涉及一种唤醒信号发生电路以及车辆充电系统。
技术介绍
为了降低功耗，汽车控制器通常都具有休眠和工作两种模式。在休眠模式下，控制器仅保留通信等少部分功能，功耗极低；当控制器检测到特定信号后，再进入工作模式，开始正常工作，我们通常称这一用于使控制器从休眠模式进入工作模式的特定信号为唤醒信号，常用的唤醒信号有很多，如车钥匙信号，CAN(ControllerAreaNetwork控制器局域网络)通信信号等。GB/T18487《电动汽车传导充电系统》和IEC61851<ElectricVehicleConductivechargingsystem>(为描述的方便，下文简称为“标准”)详细地规定了电动汽车交/直流充电的各项技术指标，是电动车生产厂商必须遵守的规范。根据实际的应用需求，充电信号也常常用作控制器唤醒信号。(如用户将充电枪与车辆连接好后并不充电，而是进入休眠，待到晚上电价较低时，由充电信号唤醒控制器，开始充电)。根据标准规定，交流充电过程为：首先，插上充电枪，此时充电信号由0V变为9V；然后，充电桩闭合充电开关，此时充电信号由9V变为幅值为±9V频率为1Khz，占空比在5％-97％之间的PWM波信号；最后电动车控制器闭合充电确认开关，此时幅值为±9V频率为1Khz，占空比在5％-97％之间的PWM波信号变为，同频，同占空比，但幅值为±6V的PWM波信号。即在交流充电过程中，充电信号的变化过程为0V→9V→±9V_PWM波→±6V_PWM波，此外，在一些特殊工况下，如充电过程中充电桩突然断电后恢复供电，交流充电信号还会出现0V→±9V_PWM波的变化过程。上述过程中，车辆充电端口的电压波形图如图1所示。可见，交流充电信号的变化过程复杂，状态多样，但在实际应用常常需要将交流充电信号作为唤醒信号，这为控制器的充电接口电路设计带来了诸多问题：(1)交流充电信号的不同阶段对应不同工况，每一阶段的切换过程都需要具备唤醒功能。如插充电枪唤醒控制器，对应充电信号由0V变为9V时的上升沿唤醒；充电桩闭合充电开关唤醒控制器，对应充电信号由9V变为±9V_PWM波时的下降沿唤醒；充电桩断电重启后恢复充电，对应0V变为±9V_PWM波时的上升沿唤醒。因此，交流充电接口电路需要识别并响应不同的信号变化过程，这常常使电路变得十分复杂。(2)基于阶梯电价的收费模式，夜间的电价较低，因此，许多电动车都具有预约充电的功能，即连接交流充电枪后，电动车控制器进入休眠状态，预约时间到时，充电信号唤醒控制器，再开始充电。这不仅要求交流充电信号的不同阶段在切换时具备唤醒功能，还要求在不同阶段持续过程中，控制器可以进入休眠，而这一需求常常与唤醒需求是矛盾的，为设计带来了很大困难。(3)为使交流充电信号在不同状态下都可以唤醒控制器，唤醒电路常常比较复杂，但标准对交流充电信号的采样精度做出了明确要求，因此交流充电唤醒电路不能影响信号采样，唤醒电路和采样电路之间要进行隔离。通过上述分析，并结合图1可以得到充电唤醒电路的输入信号的11种可能性，以及这11种可能性下较优的预期输出信号，如表1所示。表1电压信号可能性及唤醒电路的预期输出信号在现有技术中，有一种方案是设计了交流充电信号接口电路通过两级波形转换电路，将输入信号的上升沿转换为一个正脉冲，再用这个正脉冲信号唤醒控制器。该电路在交流充电信号不同阶段切换时均可以唤醒控制器，但是在PWM阶段会反复产生正脉冲，因此无法让控制器在PWM波阶段(也就是表1中的5、6、7、11的情况)进入休眠，也就不具备预约唤醒功能。在现有技术中，还有一种方案的充电接口唤醒电路利用交流充电信号的高电平向mos管的g极电容充电，来打开mos管，进而生成一个正脉冲信号来换新控制器。但该电路在PWM波(也就是表1中的5、6、7、11的情况)占空比较低时，无法打开mos管，在PWM波占空比较高时，PWM波的上升沿反复打开mos管，使控制器无法进入休眠。且该唤醒电路在电容充电过程中会影响充电信号采样的幅值精度和占空比精度。综上，现有技术中的充电唤醒电路存在无法完全实现较优的预期输出信号方案，并且在特定工况下无法唤醒控制器或者让控制器无法进入休眠的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种唤醒信号发生电路以及车辆充电系统，以解决现有技术中的充电唤醒电路存在无法完全实现较优的预期输出信号方案，并且在特定工况下无法唤醒控制器或者让控制器无法进入休眠的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种唤醒信号发生电路，所述信号触发电路包括第一触发模块和第二触发模块，所述第一触发模块的输入端和所述第二触发模块的输入端连接，所述第一触发模块的输出端和所述第二触发模块的输出端连接；所述第一触发模块被配置为，当接收到离上一个上升沿信号的时间间隔大于第一预设时长的下降沿信号时，输出第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出第二电平；所述第二触发模块被配置为，当接收到离上一个下降沿信号的时间间隔大于第二预设时长的上升沿信号时，输出所述第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出所述第二电平；所述第一电平为高电平和低电平中的一个，所述第二电平与所述第一电平相反。可选的，所述第一触发模块包括第一电容器，所述第一电容器的第一端被配置为所述第一触发模块的输入端；所述第一电容器被配置为，当接收到一个突变沿信号时，将所述第一端的电压差叠加于所述第一电容器的第二端的电压上，所述第一触发模块基于所述第一电容器的第二端的电压输出信号。可选的，所述第一触发模块还包括第一充放电单元；所述第一充放电单元被配置为，对所述第一电容器进行充电或放电时，若所述第一电容器的第二端的电压小于第一预设电压，使所述第一电容器的第二端的电压提高至大于或者等于所述第一预设电压的时长小于所述唤醒信号发生电路能够接收到的震荡信号中可能出现的最小脉宽；否则，使所述第一电容器的第二端的电压与所述第一电容器的充放电基准点的电压的差值恢复至小于预设差值的时长大于或者等于所述第一预设时长；所述第一预设时长大于所述唤醒信号发生电路能够接收到的震荡信号中可能出现的最大脉宽。可选的，所述第一充放电单元包括第一充放电子单元、第二充放电子单元以及第一判断元件；所述第一充放电子单元单独对所述第一电容器进行充电或者放电时，使得所述第一电容器的第二端的电压与所述第一电容器的充放电基准点的电压的差值恢复至小于预设差值的时长大于或者等于所述第一预设时长；所述第一充放电子单元和所述第二充放电子单元共同对所述第一电容器进行充电或放电时，使得所述第一电容器的第二端的电压提高至大于或者等于所述第一预设电压的时长小于所述最小脉宽；当所述第一电容器的第二端的电压小于所述第一电容器的充放电基准点的电压时，所述第一充放电子单元和所述第二充放电子单元共同对所述第一电容器进行充电或放电；否则，所述第二充放电子单元的充放电回路被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种唤醒信号发生电路，其特征在于，所述信号触发电路包括第一触发模块和第二触发模块，所述第一触发模块的输入端和所述第二触发模块的输入端连接，所述第一触发模块的输出端和所述第二触发模块的输出端连接；/n所述第一触发模块被配置为，当接收到离上一个上升沿信号的时间间隔大于第一预设时长的下降沿信号时，输出第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出第二电平；/n所述第二触发模块被配置为，当接收到离上一个下降沿信号的时间间隔大于第二预设时长的上升沿信号时，输出所述第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出所述第二电平；/n所述第一电平为高电平和低电平中的一个，所述第二电平与所述第一电平相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种唤醒信号发生电路，其特征在于，所述信号触发电路包括第一触发模块和第二触发模块，所述第一触发模块的输入端和所述第二触发模块的输入端连接，所述第一触发模块的输出端和所述第二触发模块的输出端连接；
所述第一触发模块被配置为，当接收到离上一个上升沿信号的时间间隔大于第一预设时长的下降沿信号时，输出第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出第二电平；
所述第二触发模块被配置为，当接收到离上一个下降沿信号的时间间隔大于第二预设时长的上升沿信号时，输出所述第一电平的脉冲信号，在其他情况下，均输出所述第二电平；
所述第一电平为高电平和低电平中的一个，所述第二电平与所述第一电平相反。


2.根据权利要求1所述的唤醒信号发生电路，其特征在于，所述第一触发模块包括第一电容器，所述第一电容器的第一端被配置为所述第一触发模块的输入端；
所述第一电容器被配置为，当接收到一个突变沿信号时，将所述第一端的电压差叠加于所述第一电容器的第二端的电压上，所述第一触发模块基于所述第一电容器的第二端的电压输出信号。


3.根据权利要求2所述的唤醒信号发生电路，其特征在于，所述第一触发模块还包括第一充放电单元；
所述第一充放电单元被配置为，对所述第一电容器进行充电或放电时，若所述第一电容器的第二端的电压小于第一预设电压，使所述第一电容器的第二端的电压提高至大于或者等于所述第一预设电压的时长小于所述唤醒信号发生电路能够接收到的震荡信号中可能出现的最小脉宽；否则，使所述第一电容器的第二端的电压与所述第一电容器的充放电基准点的电压的差值恢复至小于预设差值的时长大于或者等于所述第一预设时长；
所述第一预设时长大于所述唤醒信号发生电路能够接收到的震荡信号中可能出现的最大脉宽。


4.根据权利要求3所述的唤醒信号发生电路，其特征在于，所述第一充放电单元包括第一充放电子单元、第二充放电子单元以及第一判断元件；
所述第一充放电子单元单独对所述第一电容器进行充电或者放电时，使得所述第一电容器的第二端的电压与所述第一电容器的充放电基准点的电压的差值恢复至小于预设差值的时长大于或者等于所述第一预设时长；
所述第一充放电子单元和所述第二充放电子单元共同对所述第一电容器进行充电或放电时，使得所述第一电容器的第二端的电压提高至大于或者等于所述第一预设电压的时长小于所述最小脉宽；
当所述第一电容器的第二端的电压小于所述第一电容器的充放电基准点的电压时，所述第一充放电子单元和所述第二充放电子单元共同对所述第一电容器进行充电或放电；否则，所述第二充放电子单元的充放电回路被所述第一判断元件阻断，所述第一充放电子单元单独对所述第一电容器进行充电或者放电；
所述第一电容器的充放电基准点的电压大于或者等于所述第一预设电压。


5.根据权利要求3所述的唤醒信号发生电路，其特征在于，所述第一触发模块还包括第一信号输出单元；
所述第一信号输出单元的输出端被配置为所述第一触发模块的输出端；当所述第一电容器的第二端的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭冉，杨守建，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31