本发明专利技术涉及一种充电接口控制引导电路的时序测试装置及方法，其目的是解决现有电动汽车用充电桩的充电接口控制引导电路中存在与实际工况存在差异，效率低，设计操作复杂，且精度难以保证，或存在边界控制不准，电阻网络误差累计、继电器或电子开关都存在内阻的不确定因素，应用受限于最小分辨率及误差的问题。该装置包括微控制器、数模转换单元、信号调理单元、模拟检测单元和两个检测端；本发明专利技术公开了电动汽车测试或交、直充电桩测试中关键技术的实现方案，通过外加回馈型直流电源，作为充电桩模拟和电动汽车模拟测试平台，实现CC/CC1/CP/CC2全范围无极调节，精准控制时序波形，模拟真实工况，分辨率高，精准检测。该方法基于该装置进行。装置进行。装置进行。
【技术实现步骤摘要】
一种充电接口控制引导电路的时序测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种充电接口控制引导电路，具体涉及一种充电接口控制引导电路的时序测试装置及方法。
技术介绍
[0002]现有电动汽车用充电桩主要包括交流充电桩和直流充电桩，对应的充电接口控制引导电路分别为交流充电接口控制引导电路和直流充电接口控制引导电路。
[0003]交流充电接口控制引导电路主要由充电主回路和控制引导电路组成，如图1所示，虚线方框内即为控制引导电路部分。控制引导电路用于充电连接状态控制及检测，保证充电过程安全并符合标准规范要求，工作原理：对于电动汽车一侧，车辆控制装置通过检测点3的电压值判断充电插头与充电插座是否完全连接，同时换算出当前充电电缆的额定容量。通过检测点2的电压值判断充电插头与充电插座是否连接，即通过判断检查点2有无PWM信号，判断供电设备是否准备就绪，当有PWM信号时，车辆控制装置可闭合开关S2，允许供电设备启动；当无PWM信号时，车辆控制装置不做任何动作，其占空比反馈供电设备的最大工作电流。对于没有S2开关的电动汽车，检查点2连接正常后，就直接允许供电设备启动；对于充电桩一侧，供电设备通过检测点1的电压值判断充电插头与插座之间的连接状态，包括未连接、未完全连接、完全连接三种状态。当处于未完全连接状态时，切换至PWM信号输出。对于收费供电设备，需刷卡后才可以完成切换；当处于完全连接状态时，供电设备启动并输出电能。
[0004]直流充电接口控制引导电路主要由充电主回路、辅助供电电路和控制引导电路组成，如图2所示，虚线方框内为控制引导电路部分。控制引导电路的工作原理：对于电动汽车一侧，车辆控制器通过检测点2的电阻R3阻值判断充电插头与插座是否连接。对于充电桩一侧，充电机控制器通过检测点1的电压值判断充电插头与插座是否连接，4V时为完全连接，检测点1的电压由车辆端的R2、R4和S的阻值决定。
[0005]现有的充电接口控制引导电路的时序测试装置主要包括以下两种：
[0006]1、测试中采用滑动变阻器替代直流控制引导电路中的电阻(R2、R3和R4)，交流控制引导电路中的电阻(RC、R4，S2、R2、R3)，通过手动或自动控制滑动变阻器的滑块，调节电阻阻值，并通过电阻分压方式改变检测点1、检测点2和检测点3的电压，模拟整个充电过程时序。该方案的缺点是，需经多次反复调节寻找测试点，与实际工况存在差异，效率低，设计操作复杂，且精度难以保证。
[0007]2、测试中采用电阻网络组合切换完成直流控制引导电路中电阻(R2、R3和R4)、交流控制引导电路中电阻(RC、R4，S2、R2、R3)的工作时序。依据连接状态计算电阻阻值，再根据电阻网络串并联切换方式达到预设值，改变检测点1、检测点2和检测点3的电压，完成充电过程时序。该方案的缺点是，只能实现步阶调节，存在边界控制不准，同时电阻网络误差累计、继电器或电子开关都存在内阻的不确定因素，应用受限于最小分辨率及误差，精确度较低，难以达到1欧姆的精确度。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是解决现有电动汽车用充电桩的充电接口控制引导电路中存在若采用滑动变阻器替代控制引导电路中的电阻，需多次反复调节寻找测试点，与实际工况存在差异，效率低，设计操作复杂，且精度难以保证，若采用电阻网络组合切换完成控制引导电路中电阻的工作时序，只能实现步阶调节，存在边界控制不准，同时电阻网络误差累计、继电器或电子开关都存在内阻的不确定因素，应用受限于最小分辨率及误差的技术问题，提供一种充电接口控制引导电路的时序测试装置及方法。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术解决方案如下：
[0010]一种充电接口控制引导电路的时序测试装置，其特殊之处在于：
[0011]包括微控制器、数模转换单元、信号调理单元、模拟检测单元、第一检测端和第二检测端；
[0012]所述第一检测端分别与模拟检测单元的第一输入端和信号调理单元的第一输出端连接；
[0013]所述第二检测端分别与模拟检测单元的第二输入端和信号调理单元的第二输出端连接；
[0014]所述模拟检测单元，用于采集控制引导电路中检测点1，以及检测点2或检测点3的电压值；
[0015]所述模拟检测电路的输出端接微控制器的输入端；
[0016]所述微控制器为具备ADC接口和DAC接口的微控制器，用于根据电压值，判断相应检测点的当前连接状态，并计算等效电阻，生成离散数字波形；
[0017]所述微控制器的输出端接数模转换单元的输入端；
[0018]所述数模转换单元，用于将数字波形转换为模拟时序信号；
[0019]所述数模转换单元的输出端接信号调理单元的输入端；
[0020]所述信号调理单元，用于对模拟时序信号进行调理及放大。
[0021]进一步地，所述信号调理单元包括CP/CC1电路和CC/CC2电路；
[0022]CP/CC1电路包括第一运放A3A、第二运放A3B、第三运放A3C、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2；
[0023]第一运放A3A的正输入端接数模转换单元的第一输出端；
[0024]第一运放A3A的负输入端通过电阻R116接地；
[0025]第一运放A3A的输出端分别接第二运放A3B的正输入端以及第三运放A3C的负输入端；
[0026]第二运放A3B的负输入端与输出端相连，并连接第二MOS管Q2的漏极；
[0027]微控制器的输出控制端通过驱动器连接第二MOS管Q2的栅极；
[0028]第三运放A3C的正输入端接地；
[0029]第三运放A3C的输出端通过第二电阻R97接第三运放A3C的负输入端；
[0030]第三运放A3C的输出端接第一MOS管Q1的漏极；
[0031]微控制器的输出控制端通过驱动器连接第一MOS管Q1的栅极；
[0032]所述第三运放A3C为反相器，用于将第一运放A3A的输出电压调为负值；第一MOS管Q1为NMOS管，用于调节CP/CC1的负向幅值；
[0033]所述第二运放A3B为同相跟随器，用于提高第一运放A3A输出的驱动能力，第二MOS管Q2为PMOS管，用于调节CP/CC1的正向幅值；
[0034]CC/CC2电路包括第四运放A3D；第四运放A3D采用固定增益的同相比例运放电路；
[0035]第四运放A3D的正输入端接数模转换单元的第二输出端；
[0036]第四运放A3D的负输入端通过电阻R122接地，同时通过第三电阻R125与输出端连接，其输出端通过第四电阻R50接CC/CC2接口。
[0037]进一步地，所述数模转换单元包括依次连接的数字隔离芯片D6和DAC芯片D15。
[0038]进一步地，所述模拟检测单元包括依次连接的分压网络和隔离运放A2；所述隔离运放用于隔离控制电路与功率电路；所述分压网络的输入端与信号调理单元的第一输出端CP/CC1或者第二输出端CC/CC2连接。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种充电接口控制引导电路的时序测试装置，其特征在于：包括微控制器、数模转换单元、信号调理单元、模拟检测单元、第一检测端和第二检测端；所述第一检测端分别与模拟检测单元的第一输入端和信号调理单元的第一输出端CP/CC1连接；所述第二检测端分别与模拟检测单元的第二输入端和信号调理单元的第二输出端CC/CC2连接；所述模拟检测单元，用于采集控制引导电路中检测点1，以及检测点2或检测点3的电压值；所述模拟检测电路的输出端接微控制器的输入端；所述微控制器为具备ADC接口和DAC接口的微控制器，用于根据电压值，判断相应检测点的当前连接状态，并计算等效电阻，生成离散数字波形；所述微控制器的输出端接数模转换单元的输入端；所述数模转换单元，用于将数字波形转换为模拟时序信号；所述数模转换单元的输出端接信号调理单元的输入端；所述信号调理单元，用于对模拟时序信号进行调理及放大。2.根据权利要求1所述的充电接口控制引导电路的时序测试装置，其特征在于：所述信号调理单元包括CP/CC1电路和CC/CC2电路；CP/CC1电路包括第一运放A3A、第二运放A3B、第三运放A3C、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2；第一运放A3A的正输入端接数模转换单元的第一输出端；第一运放A3A的负输入端通过电阻R116接地；第一运放A3A的输出端分别接第二运放A3B的正输入端以及第三运放A3C的负输入端；第二运放A3B的负输入端与输出端相连，并连接第二MOS管Q2的漏极；微控制器的输出控制端通过驱动器连接第二MOS管Q2的栅极；第三运放A3C的正输入端接地；第三运放A3C的输出端通过第二电阻R97接第三运放A3C的负输入端；第三运放A3C的输出端接第一MOS管Q1的漏极；微控制器的输出控制端通过驱动器连接第一MOS管Q1的栅极；所述第三运放A3C为反相器，用于将第一运放A3A的输出电压调为负值；第一MOS管Q1为NMOS管，用于调节CP/CC1的负向幅值；所述第二运放A3B为同相跟随器，用于提高第一运放A3A输出的驱动能力，第二MOS管Q2为PMOS管，用于调节CP/CC1的正向幅值；CC/CC2电路包括第四运放A3D；第四运放A3D采用固定增益的同相比例运放电路；第四运放A3D的正输入端接数模转换单元的第二输出端；第四运放A3D的负输入端通过电阻R122接地，同时通过第三电阻R125与输出端连接，其输出端通过第四电阻R50接CC/CC2接口。3.根据权利要求2所述的充电接口控制引导电路的时序测试装置，其特征在于：所述数模转换单元包括依次连接的数字隔离芯片D6和DAC...
【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，石涛，蒋军辉，杨有国，石全茂，
申请(专利权)人：西安爱科赛博电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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