一种电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车论文和设计-张琳

全文摘要

本实用新型实施例公开了一种电动汽车充电协议转换的控制电路、控制器和电动汽车，包括微处理器、充电信号控制电路和信号模拟输出电路，微处理器包括第一协议标准的CC信号、CP信号、CC2信号和CAN信号的输入端；充电信号控制电路包括第一协议标准CC2信号控制输入端；第一协议标准CC2信号控制充电信号控制电路中的第一和第二开关元件导通和关断，以对信号模拟输出电路输入的CC和CP控制信号进行控制；信号模拟输出电路生成第二协议标准CC和CP信号，并发送给电动汽车车载控制器。本实用新型能够在充电枪拔掉时能快速断开第二协议标准CC信号和CP信号，实现了车载控制器的保护和电动汽车的安全充电。

主设计要求

1.一种电动汽车充电协议转换的控制电路，其特征在于，包括：微处理器，所述微处理器包括第一协议标准CC信号输入端、第一协议标准CP信号输入端、第一协议标准CC2信号输入端和第一协议标准CAN信号输入端，所述微处理器还包括CC信号控制输出端和CP信号控制输出端；充电信号控制电路，所述充电信号控制电路包括第一协议标准CC2信号控制输入端，所述第一协议标准CC2信号控制输入端和所述微处理器的所述第一协议标准CC2信号输入端电连接；所述充电信号控制电路还包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件的第一端与所述微处理器的所述CC信号控制输出端电连接，所述第一开关元件的第二端接地，所述第一开关元件的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；所述第二开关元件的第一端和所述微处理器的所述CP信号控制输出端电连接，所述第二开关元件的第二端接地，所述第二开关元件的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；信号模拟输出电路，所述信号模拟输出电路包括CC信号控制输入端和CP信号控制输入端，所述CC信号控制输入端分别与所述CC信号控制输出端和所述第一开关元件的第一端电连接，所述CP信号控制输入端分别与所述CP信号控制输出端和所述第二开关元件的第一端电连接；所述信号模拟输出电路还包括第二协议标准CC信号输出端和第二协议标准CP信号输出端。

设计方案

1.一种电动汽车充电协议转换的控制电路，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器包括第一协议标准CC信号输入端、第一协议标准CP信号输入端、第一协议标准CC2信号输入端和第一协议标准CAN信号输入端，所述微处理器还包括CC信号控制输出端和CP信号控制输出端；

充电信号控制电路，所述充电信号控制电路包括第一协议标准CC2信号控制输入端，所述第一协议标准CC2信号控制输入端和所述微处理器的所述第一协议标准CC2信号输入端电连接；所述充电信号控制电路还包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件的第一端与所述微处理器的所述CC信号控制输出端电连接，所述第一开关元件的第二端接地，所述第一开关元件的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；所述第二开关元件的第一端和所述微处理器的所述CP信号控制输出端电连接，所述第二开关元件的第二端接地，所述第二开关元件的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；

信号模拟输出电路，所述信号模拟输出电路包括CC信号控制输入端和CP信号控制输入端，所述CC信号控制输入端分别与所述CC信号控制输出端和所述第一开关元件的第一端电连接，所述CP信号控制输入端分别与所述CP信号控制输出端和所述第二开关元件的第一端电连接；所述信号模拟输出电路还包括第二协议标准CC信号输出端和第二协议标准CP信号输出端。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述微处理器还包括交流充电枪连接信号输出端；所述第一开关元件和所述第二开关元件为高电平导通开关；

所述充电信号控制电路还包括第三开关元件和第四开关元件；所述第三开关元件的第一端与所述第一开关元件的控制端连接，所述第三开关元件的第二端接地，所述第三开关的控制端与所述微处理器的所述交流充电枪连接信号输出端电连接；所述第四开关元件的第一端与所述第二开关元件的控制端连接，所述第四开关元件的第二端接地，所述第四开关的控制端与所述微处理器的所述交流充电枪连接信号输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关元件为第一三极管，所述第二开关元件为第二三极管；

所述充电信号控制电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述第一协议标准CC2信号输入端电连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端分别与所述第一三极管的基极和所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的发射极电连接并接地，所述第一三极管的集电极与所述微处理器的所述CC信号控制输出端电连接；

所述第三电阻的第一端和所述第二电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述第一协议标准CC2信号输入端电连接，所述第二电容的第二端接地，所述第三电阻的第二端分别与所述第二三极管的基极和所述第四电阻的第一端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二三极管的发射极电连接并接地，所述第二三极管的集电极与所述微处理器的所述CP信号控制输出端电连接。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述第三开关元件为第三三极管，所述第四开关元件为第四三极管；

所述充电信号控制电路还包括第五电阻、第六电阻和第三电容；所述第五电阻的第一端和所述第三电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述交流充电枪连接信号输出端电连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第三三极管的基极和所述第六电阻的第一端电连接，所述第三三极管的集电极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第三三极管的发射极与所述第六电阻的第二端电连接且接地，所述第三电容的第二端接地；

所述充电信号控制电路还包括第七电阻、第八电阻和第四电容；所述第七电阻的第一端和所述第四电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述交流充电枪连接信号输出端电连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第四三极管的基极和所述第八电阻的第一端电连接，所述第四三极管的集电极与所述第三电阻的第一端电连接，所述第四三极管的发射极与所述第八电阻的第二端电连接且接地，所述第四电容的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述微处理器还包括第二协议标准CC信号采集端和第二协议标准CP信号采集端，所述第二协议标准CC信号采集端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第二协议标准CP信号采集端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CP信号输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述充电信号控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容和第六电容；

所述第九电阻的第一端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第九电阻的第二端与所述第五电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述CC信号采集端电连接，所述第五电容的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第六电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述CP信号采集端电连接，所述第十一电阻的第二端接地，所述第六电容的第二端接地。

7.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括第七电容，所述第七电容的第一端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第七电容的第二端接地；

所述控制电路还包括第八电容、第一开关二极管和第二开关二极管；

所述第八电容的第一端与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第八电容的第二端接地；

所述第一开关二极管的负极与所述信号模拟输出电路的所述第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第一开关二极管的正极与所述第二开关二极管的正极电连接，所述第二开关二极管的负极接地。

8.一种充电协议转换控制器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的电动汽车充电协议转换控制电路。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的充电协议转换控制器，还包括车载控制器，所述充电协议转换控制器中的所述电动汽车充电协议转换控制电路的第二协议标准CC信号输出端和第二协议标准CP信号输出端分别与所述车载控制器电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电动车充电技术，尤其涉及一种电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车。

背景技术

快速充电技术可以通过大电流在较短时间内对车辆进行充电，从而解决电动汽车充电时间过长的问题，由于快速充电中，电流、电压都比较高，所以需要在充电站和车辆间设计较为复杂的充电协议保证充电过程中的安全性。

目前各个国家的快速充电协议标准都不一致，美国使用美国机动车工程师学会(Society of Automotive Engineers，SAE)标准，包括SAE J1772和SAE J2847(本文简称美标)，中国则使用国标(Guóbiāo，GB)，包括GB18487和GB29730，因此，在使用国标充电桩对符合美标充电协议的电动汽车(下文简称美标电动汽车)进行充电时，存在充电协议标准不一致的问题，无法正常进行充电；除此之外，即使通过协议转换电路将国标充电桩中生成的CC信号、CP信号及CC2信号转换为符合美标的CC信号和CP信号，并提供给美标电动汽车，但目前的协议转换电路中，存在充电枪拔掉时，不能快速断开美标CC信号和美标CP信号的问题，容易延误美标电动汽车车载控制器对充电枪连接状态的判断，而损坏车载控制器。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车，能够在充电枪拔掉时通讯连接快速断开，安全地进行协议转换。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电动汽车充电协议转换的控制电路，包括：

充电信号控制电路，所述充电信号控制电路包括第一协议标准CC2信号控制输入端，所述第一协议标准CC2信号控制输入端和所述微处理器的所述第一协议标准CC2信号输入端电连接；所述充电信号控制电路还包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件的第一端与所述微处理器的所述CC信号控制输出端电连接，所述第一开关元件的第二端接地，所述第一开关的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；所述第二开关元件的第一端和所述微处理器的所述CP信号控制输出端电连接，所述第二开关元件的第二端接地，所述第二开关元件的控制端与所述第一协议标准CC2信号控制输入端电连接；

可选地，所述微处理器还包括交流充电枪连接信号输出端；所述第一开关元件和所述第二开关元件为高电平导通开关；

可选地，所述第一开关元件为第一三极管，所述第二开关元件为第二三极管；

所述充电信号控制电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端电连接且与所述微处理器的第一协议标准CC2信号输入端电连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端分别与所述第一三极管的基极和所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的发射极电连接并接地，所述第一三极管的集电极与所述微处理器的所述CC信号控制输出端电连接；

可选地，所述第三开关元件为第三三极管，所述第四开关元件为第四三极管；

可选地，所述微处理器还包括第二协议标准CC信号采集端和第二协议标准CP信号采集端，所述第二协议标准CC信号采集端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第二协议标准CP信号采集端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CP信号输出端电连接。

可选地，所述充电信号控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容和第六电容；

所述第九电阻的第一端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第九电阻的第二端与所述第五电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述CC信号采集端电连接，所述第五电容的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第六电容的第一端电连接且与所述微处理器的所述CP信号采集端电连接，所述第十一电阻的第二端接地，所述第六电容的第二端接地。

可选地，所述控制电路还包括第七电容，所述第七电容的第一端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CC信号输出端电连接，所述第七电容的第二端接地；

所述控制电路还包括第八电容、第一开关二极管和第二开关二极管；

所述第八电容的第一端与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第八电容的第二端接地；

所述第一开关二极管的负极与所述信号模拟输出电路的第二协议标准CP信号输出端电连接，所述第一开关二极管的正极与所述第二开关二极管的正极电连接，所述第二开关二极管的负极接地。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种充电协议转换控制器，包括如第一方面任一所述的电动汽车充电协议转换控制电路。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，包括如第二方面所述的充电协议转换控制器，还包括车载控制器，所述充电协议转换控制器中的所述电动汽车充电协议转换控制电路的第二协议标准CC信号输出端和第二协议标准CP信号输出端分别与所述车载控制器电连接。

本实用新型实施例提供的电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车，通过在控制电路中设置微处理器和信号模拟输出电路，由微处理器根据第一协议标准充电桩提供的第一协议标准CC信号和CP信号或第一协议标准CC2信号和第一协议标准CAN信号，处理为CC控制信号和CP控制信号，并控制信号模拟输出电路模拟输出第二协议标准的CC信号和CP信号，可将第一协议标准信号转换为第二协议标准信号，实现了第一协议标准的充电桩对第二协议标准电动汽车的充电；同时，通过设置充电信号控制电路，由第一开关元件和第二开关元件的控制端是否通入第一协议标准CC2信号，以对微处理器向信号模拟输出电路输入CC控制信号和CP控制信号进行控制，从而能够在充电枪拔掉时能快速断开第二协议标准CC信号和CP信号，解决了第二协议标准电动汽车对充电枪连接状态判断延误而可能导致车载控制器损坏的问题，实现了车载控制器的保护和电动汽车的安全充电。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图；

图6是本实用新型实施例还提供了一种充电协议转换控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种电动汽车充电协议转换控制电路的电路图，参考图1，该电动汽车充电协议转换控制电路包括：微处理器10，微处理器10包括第一协议标准CC信号输入端11、第一协议标准CP信号输入端12、第一协议标准CC2信号输入端14和第一协议标准CAN信号输入端13，其中，第一协议标准CC信号输入端11和第一协议标准CP信号输入端12分别接收第一协议标准交流充电枪的第一协议标准CC信号和第一协议标准CP信号，第一协议标准CC2信号输入端14和第一协议标准CAN信号输入端13分别接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号和第一协议标准CAN信号；微处理器10还包括CC信号控制输出端15和CP信号控制输出端16；

充电信号控制电路20，充电信号控制电路20包括第一协议标准CC2信号控制输入端21，第一协议标准CC2信号控制输入端21和微处理器10的所述第一协议标准CC2信号输入端14电连接，其中，第一协议标准CC2信号控制输入端21接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号；充电信号控制电路20还包括第一开关元件221和第二开关元件222，第一开关元件221的第一端与微处理器10的CC信号控制输出端15电连接，第一开关元件221的第二端接地，第一开关元件221的控制端与第一协议标准CC2信号控制输入端21电连接，其中，第一开关元件221的控制端接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号，第一协议标准CC2信号控制第一开关元件221导通和关断；第二开关元件222的第一端和微处理器10的CP信号控制输出端16电连接，第二开关元件222的第二端接地，第二开关元件222的控制端与第一协议标准CC2信号控制输入端21电连接，其中，第二开关元件222的控制端接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号，第一协议标准CC2信号控制第二开关元件222导通和关断；

信号模拟输出电路30，信号模拟输出电路30包括CC信号控制输入端31和CP信号控制输入端32，CC信号控制输入端31分别与CC信号控制输出端15和第一开关元件221的第一端电连接，CP信号控制输入端32分别与CP信号控制输出端16和第二开关元件222的第一端电连接；信号模拟输出电路30还包括第二协议标准CC信号输出端33和第二协议标准CP信号输出端34，其中，信号模拟输出电路30根据微处理器10输出的符合第二协议标准的CC信号控制信号和CP信号控制信号生成第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号，并由第二协议标准CC信号输出端33和第二协议标准CP信号输出端34分别发送给电动汽车车载控制器。

其中，该电动汽车充电协议转换电路的控制电路可以设置在电动汽车端，也可以作为电动汽车充电的中转模块集成于外设的充电器上，此处对该控制电路的设置位置不做限制。第一协议标准和第二协议标准可分别为不同国家协议标准中的一种协议标准，其中国家协议标准包括国标、美标、日本协议标准和欧洲协议标准等，示例性地，第一协议标准可为国标中的GB18487协议标准，第二协议标准为美标中的SAE J1772协议标准。下面结合图1对该控制电路的工作过程及原理进行简单介绍：

首先，该控制电路能够将第一协议标准的充电桩提供的CC信号和CP信号或CAN信号和CC2信号转换为第二协议标准的电动汽车所能识别的CC信号和CP信号。具体地，微处理器10通过接收第一协议标准交流充电枪的第一协议标准CC信号和CP信号或接受第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号输入端和第一协议标准CAN信号，经分析处理后转换为对应第一协议标准交流充电枪连接状态或第一协议标准直流充电枪连接状态的CC控制信号和CP控制信号，并发送给信号模拟输出电路30，信号模拟输出电路30则根据CC控制信号和CP控制信号模拟出符合第二协议标准的CC信号和CP信号，提供给电动汽车实现充电协议通讯。其次，该控制电路还能够通过充电信号控制电路20对微处理器10输出的符合第二协议标准的CC控制信号和CP控制信号进行控制。具体地，充电信号控制电路20中的第一开关元件221和第二开关元件222的第一端分别与微处理器10的CC信号控制输出端15和CP信号控制输出端16电连接，并且与信号模拟输出电路30的CC信号控制输入端31和CP信号控制输入端32电连接，而第二端则均接地，显然当第一开关元件221和第二开关元件222导通时，CC信号控制输出端15、CP信号控制输出端16、CC信号控制输入端31和CP信号控制输入端32均接地，信号模拟输出电路30则没有CC控制信号和CP控制信号的输入，故不会产生第二协议标准的CC信号和CP信号，而当第一开关元件221和第二开关元件222关断时，微处理器10和信号模拟输出电路30的协议转换流程不受控制，能够实现正常转换的工作。第一开关元件221和第二开关元件222的控制端均接收第一协议标准的CC2信号，即第一开关元件221和第二开关元件222均受第一协议标准CC2信号控制导通和关断。由此可以理解的是，当第一协议标准直流充电枪拔下时，第一协议标准CC2信号发生变化，此时第一开关元件221和第二开关元件222可立即由导通变为关断，从而立即阻止信号模拟输出电路30模拟生成第二协议标准的CC信号和CP信号。需要说明的是，在第一协议标准交流充电枪插入和第一协议标准直流充电枪插入两种情况下，微处理器10分析输入信号并转换后输出的符合第二协议标准的CC控制信号和CP控制信号并不相同，微处理器10通过CC控制信号和CP控制信号使信号模拟输出电路30输出对应第一协议标准交流充电枪插入状态或第一协议标准直流充电枪插入的第二协议标准CC信号和CP信号。除此之外，对于第一协议标准直流充电枪插入状态下，微处理器10还需输出CAN信号给收发器(图中未示出)，由收发器向电动汽车车载控制器发送可识别的CAN信号等一些基础的充电协议转换电路结构，此处均不做限制。

本实用新型实施例提供的电动汽车充电协议转换控制电路，通过设置微处理器10和信号模拟输出电路30，由微处理器10根据第一协议标准充电桩提供的第一协议标准CC信号和CP信号或第一协议标准CC2信号输入端和第一协议标准CAN信号，处理为CC控制信号和CP控制信号，并控制信号模拟输出电路30模拟输出第二协议标准的CC信号和CP信号，可将第一协议标准信号转换为第二协议标准信号，实现了第一协议标准的充电桩对第二协议标准电动汽车的充电；同时，通过设置充电信号控制电路20，由第一开关元件221和第二开关元件222的控制端是否通入第一协议标准CC2信号，以对微处理器10向信号模拟输出电路30输入符合第二协议标准的CC控制信号和CP控制信号进行控制，从而能够在充电枪拔掉时能快速断开第二协议标准CC信号和CP信号，解决了第二协议标准电动汽车对充电枪连接状态判断延误而可能导致车载控制器损坏的问题，实现了车载控制器的保护和电动汽车的安全充电。

如上的电动汽车充电协议转换的控制电路中，充电信号控制电路20仅由第一协议标准直流充电枪的CC2信号控制，显然，当第一协议标准的直流充电枪拔掉后，该电动汽车充电协议转换控制电路便停止协议转换，此时若第一协议标准交流充电枪插入时，也不能获得协议转换后的信号。因此针对于此，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车充电协议转换的控制电路，图2是本实用新型实施例提供的另一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图，参考图2，该电动汽车充电协议转换的控制电路中，微处理器10还包括交流充电枪连接信号输出端17，其中，微处理器10根据第一协议标准CC信号和第一协议标准CP信号生成交流充电枪连接信号由交流充电枪连接信号输出端17输出；第一开关元件221和第二开关元件222为高电平导通开关；

充电信号控制电路20还包括第三开关元件223和第四开关元件224；第三开关元件223的第一端与第一开关元件221的控制端连接，第三开关元件223的第二端接地，第三开关223的控制端与微处理器10的交流充电枪连接信号输出端17电连接；第四开关元件224的第一端与第二开关元件222的控制端连接，第四开关元件224的第二端接地，第四开关224的控制端与微处理器10的交流充电枪连接信号输出端17电连接。

其中，交流充电枪连接信号可以表示第一协议标准交流充电枪处于未连接或已连接状态，表1为图2所示控制电路的控制逻辑状态表，下面参考附图2和表1，对该控制电路工作原理进行介绍：当直流充电枪连接时，第一协议标准CC2信号输出低电平，此时控制第一开关元件221和第二开关元件222断开，信号模拟输出电路30接收微处理器10的符合第二协议标准的CC信号控制信号和CP信号控制信号，模拟生成对应直流连接的第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号；当直流充电枪未连接时，第一协议标准CC2信号输出高电平，此时控制第一开关元件221和第二开关元件222导通，信号模拟输出电路30的CC信号控制输入端31和CP信号控制输入端32接地，故第二协议标准CC信号输出端33和第二协议标准CP信号输出端34不输出信号。而当直流充电枪未连接、交流充电枪处于已连接状态时，为了不干扰正常的交流充电过程，交流充电枪连接信号输出端17控制第三开关223和第四开关224导通，此时第一开关元件221和第二开关元件222的控制端均接地，高电平导通的第一开关元件221和第二开关元件222此时断开，信号模拟输出电路30接收微处理器10的符合第二协议标准的CC信号控制信号和CP信号控制信号，模拟生成对应交流连接的第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号。

需要说明的是，表1中直流枪连接和断开与第一协议标准CC2信号为0和1分别对应，交流枪连接和断开与交流充电枪连接信号为1和0分别对应，另外，表中交流充电枪连接信号为0时，即交流枪断开时，直流枪的连接和断开则对应控制第一开关元件和第二开关元件关断和导通拉低到地，第三开关和第四开关则由于交流枪断开保持关断状态；第一协议标准CC2信号为1时，即直流枪断开时，交流枪的连接和断开对应控制第三开关和第四开关导通拉低到地和关断，第一开关元件和第二开关元件则由于直流枪断开而保持关断状态。

表1

可选地，充电信号控制电路中的第一开关元件为第一三极管，第二开关元件为第二三极管，具体地，本实用新型实施例还提供了具体的电动汽车充电协议转换的控制电路，图3是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图，参考图3，其中，充电信号控制电路20还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2，第一电阻R1的第一端和第一电容C1的第一端电连接且与微处理器10的第一协议标准CC2信号输入端14电连接，用于接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号，第一电容C1的第二端接地，第一电阻R1的第二端分别与第一三极管Q1的基极和第二电阻R2的第一端电连接，第二电阻R2的第二端与第一三极管Q1的发射极电连接并接地，第一三极管Q1的集电极与微处理器10的CC信号控制输出端15电连接；

第三电阻R3的第一端和第二电容C2的第一端电连接且与微处理器10的第一协议标准CC2信号输入端14电连接，用于接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号，第二电容C2的第二端接地，第三电阻R3的第二端分别与第二三极管Q2的基极和第四电阻R4的第一端电连接，第四电阻R4的第二端与第二三极管Q2的发射极电连接并接地，第二三极管Q2的集电极与微处理器10的CP信号控制输出端16电连接。

其中，第一三极管Q1和第二三极管Q2分别接收第一协议标准直流充电枪的第一协议标准CC2信号，并且分别通过第一电容C1和第二电容C2进行稳压和滤波，由第一协议标准CC2信号控制第一三极管Q1和第二三极管Q3的导通和关断，示例性地，对于国标直流充电枪，其在连接状态下输出低电平信号，第一三极管Q1和第二三极管Q2关断，信号模拟输出电路30输出对应直流连接的美标CC信号和美标CP信号；在未连接状态下国标直流充电枪输出高电平信号，第一三极管Q1和第二三极管Q2导通，信号模拟输出电路30不输出信号。

进一步地，参考图3，第三开关元件为第三三极管Q3，第四开关元件为第四三极管Q4；充电信号控制电路20还包括第五电阻R5、第六电阻R6和第三电容C3；第五电阻R5的第一端和第三电容C3的第一端电连接且与微处理器10的交流充电枪连接信号输出端17电连接，第五电阻R5的第二端分别与第三三极管Q3的基极和第六电阻R6的第一端电连接，第三三极管Q3的发射极与第六电阻R6的第二端电连接且接地，第三电容C3的第二端接地；

充电信号控制电路20还包括第七电阻R7、第八电阻R8和第四电容C4；第七电阻R7的第一端和第四电容C4的第一端电连接且与微处理器10的交流充电枪连接信号输出端17电连接，第七电阻R7的第二端分别与第四三极管Q4的基极和第八电阻R8的第一端电连接，第四三极管Q4的集电极与第三电阻R3的第一端电连接，第四三极管Q4的发射极与第八电阻R8的第二端电连接且接地，第四电容C4的第二端接地。

其中，第三三极管Q3和第四三极管Q4则由微处理器10输出的交流充电枪连接信号输出端17控制导通和关断，具体地，在第一协议标准交流充电枪处于未连接状态时，微处理器10输出的交流充电枪连接信号为低电平信号，第三三极管Q3和第四三极管Q4关断，此时直流充电枪的连接和断开即第一协议标准CC2信号的电平，决定第一开关元件221和第二开关元件222是否导通，即决定了信号模拟输出电路30的CC信号控制输入端31和CP信号控制输入端32是否接地，故第二协议标准CC信号输出端33和第二协议标准CP信号输出端34是否输出信号受第一协议标准CC2信号控制；在第一协议标准交流充电枪处于连接状态时，微处理器10输出的交流充电枪连接信号为高电平信号，第三三极管Q3和第四三极管Q4导通，信号模拟输出电路30接收微处理器10的CC信号控制输出端15和CP信号控制输出端16输出的符合第二协议标准的CC信号控制信号和CP信号控制信号，模拟生成对应交流连接的第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号。

如图3所示的第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4均为高电平导通，即采用NPN型三极管，而适应性地，本领域技术人员可以根据具体的第一协议标准直流充电枪中CC2信号的电平逻辑，选择第一三极管Q1和第二三极管Q2为PNP型三极管，即低电平导通三极管，并且可以对第三三极管Q3和第四三极管Q4的类型以及微处理器10交流充电枪连接信号输出端17输出的电平信号进行设计和选择，例如可以设置第三三极管Q3和第四三极管Q4为NPN型即低电平导通三极管，在第一协议标准交流充电枪处于未连接状态时，微处理器10输出的交流充电枪连接信号为高电平信号，第三三极管Q3和第四三极管Q4关断；在第一协议标准交流充电枪处于连接状态时，微处理器10输出的交流充电枪连接信号为低电平信号，第三三极管Q3和第四三极管Q4导通。

本实用新型实施例还提供了一种电动汽车充电协议转换的控制电路，图4是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图，参考图4，可选地，微处理器10还包括第二协议标准CC信号采集端18和第二协议标准CP信号采集端19，第二协议标准CC信号采集端18与信号模拟输出电路30的第二协议标准CC信号输出端33电连接，第二协议标准CP信号采集端19与信号模拟输出电路30的第二协议标准CP信号输出端34电连接，其中，微处理器10可以根据第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号监测充电信号控制电路20和信号模拟输出电路30的故障。

具体地，图5是本实用新型实施例提供的又一种电动汽车充电协议转换的控制电路的电路图，参考图5，其中，充电信号控制电路20还包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第五电容C5和第六电容C6；第九电阻R9的第一端与信号模拟输出电路30的第二协议标准CC信号输出端33电连接，第九电阻R9的第二端与第五电容C5的第一端电连接且与微处理器10的CC信号采集端18电连接；第十电阻R10的第一端与信号模拟输出电路30的第二协议标准CP信号输出端34电连接，第十电阻R10的第二端分别与第十一电阻R11的第一端和第六电容C6的第一端电连接且与微处理器10的CP信号采集端19电连接，第十一电阻R11的第二端接地，第六电容C6的第二端接地。

继续参考图5，可选地，控制电路还包括第七电容C7，第七电容C7的第一端与信号模拟输出电路30的第二协议标准CC信号输出端电连接，第七电容C7的第二端接地。通过第七电容C7可以对信号模拟输出电路30输出的第二协议标准CC信号进行滤波稳压，输出稳定的第二协议标准CC信号。

同样可选地，控制电路还包括第八电容C8、第一开关二极管D1和第二开关二极管D2；第八电容C8的第一端与信号模拟输出电路30的第二协议标准CP信号输出端34电连接，第八电容C8的第二端接地；第一开关二极管D1的负极与信号模拟输出电路30的第二协议标准CP信号输出端34电连接，第一开关二极管D1的正极与第二开关二极管D2的正极电连接，第二开关二极管D2的负极接地。其中，第八电容C8可以对第二协议标准CP信号进行稳压和滤波，同时反向串联的第一开关二极管D1和第二开关二极管D2则进行钳位，使第二协议标准CP信号输出电压限制在预设值。

本实用新型实施例还提供了一种充电协议转换控制器，图6是本实用新型实施例还提供了一种充电协议转换控制器的结构示意图，参考图6，该充电协议转换控制器包括上述实施例提供的任意一种电动汽车充电协议转换控制电路100。由于该充电协议转换控制器采用了如上实施例提供的电动汽车充电协议转换控制电路，因此该充电协议转换控制器同样具备该电动汽车充电协议转换控制电路的有益效果。

进一步地，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，该一种电动汽车包括如上的充电协议转换控制器，除此之外，还包括车载控制器，充电协议转换控制器中的电动汽车充电协议转换控制电路的第二协议标准CC信号输出端和第二协议标准CP信号输出端分别与车载控制器电连接。其中，充电协议转换控制器根据第一协议标准充电桩的第一协议标准CC信号、第一协议标准CP信号、第一协议标准CAN信号和第一协议标准CC2信号，生成第二协议标准CC信号和第二协议标准CP信号并发送给车载控制器。由于该电动汽车采用了如上实施例提供的充电协议转换控制器，因此该电动汽车同样具备该充电协议转换控制器的有益效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

设计图

一种电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车论文和设计

一种电动汽车充电协议转换控制电路、控制器和电动汽车论文和设计-张琳

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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