阅读说明：本技术 一种电动汽车交流充电系统的cp信号电压检测方法及装置 (CP signal voltage detection method and device of electric vehicle alternating current charging system ) 是由 王君龙 翟西斌 于治楼 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法及装置,属于电动汽车充电技术领域。本发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法包括以下步骤：S1、电压比较：CP信号电压值分别与设定电压值作比较,通过比较两者电压值的大小输出高电平或低电平；S2、隔离输出：步骤S1输出的高电平或低电平经过光耦转换为CMOS电平信号,并分别输入MCU的引脚；S3、采样计算：通过MCU读取引脚电平状态,查询得到当前电压值。该发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法简单易实现、应用场景广泛,同时能提高交流充电桩控制引导功能可靠性,同时降低成本,具有很好的推广应用价值。(The invention discloses a CP signal voltage detection method and device of an electric automobile alternating current charging system, and belongs to the technical field of electric automobile charging. The CP signal voltage detection method of the electric vehicle alternating current charging system comprises the following steps: s1, voltage comparison: the CP signal voltage value is compared with the set voltage value respectively, and high level or low level is output by comparing the voltage values of the CP signal voltage value and the set voltage value; s2, isolating output: the high level or the low level output by the step S1 is converted into a CMOS level signal by an opto-coupler and is input to pins of the MCU respectively; s3, sampling calculation: and reading the level state of the pin through the MCU, and inquiring to obtain the current voltage value. The CP signal voltage detection method of the alternating current charging system of the electric automobile is simple and easy to implement, wide in application scene, capable of improving the reliability of the control and guide function of the alternating current charging pile, capable of reducing the cost and good in popularization and application value.)

一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体提供一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法及装置。

背景技术

电动汽车充电技术分为直流充电和交流充电。交流充电桩在体积、成本和安装条件上相比直流充电桩有一定优势。

CP全称充电控制导引，用于监控充电桩与电动汽车之间的交互功能。根据CP信号产生和检测的位置，分为四种模式。目前充电桩广泛采用的是模式三，即充电桩提供产生并检测CP信号，识别并控制充电状态。

根据充电线缆与充电桩或电动汽车的连接状态，分为A/B/C三种连接方式，目前广泛采用的连接方式C，即充电线缆固定与充电桩相连，通过充电插头与电动汽车相连，该种连接方式下，需要充电桩通过CP信号判断充电插头的***和拔出等状态。

CP信号分为DC输出和PWM输出2种状态，其中PWM周期为1khz。根据电压等级，共有3种状态12V，9V，6V。其中DC/PWM 12V，DC/PWM 9V,DC/PWM 6V，分别代表充电插头未***电动汽车插座，充电插头已***电动汽车插座，电动汽车就绪并请求交流电输出三种状态。充电桩需要识别以上CP信号电压状态来判断充电行为所处的状态。

当前CP信号电压检测通常采用模数转换方式。分为外置AD芯片和使用MCU内置AD两种方式。外置AD芯片存在隔离电路复杂、成本高等缺点，MCU内置AD存在精度差、抗干扰能力弱等缺点。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种简单易实现、应用场景广泛，同时能提高交流充电桩控制引导功能可靠性，同时降低成本的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法。

本发明进一步的技术任务是提供一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法，具体包括以下步骤：

S1、电压比较：CP信号电压值分别与设定电压值作比较，通过比较两者电压值的大小输出高电平或低电平；

S2、隔离输出：步骤S1输出的高电平或低电平经过光耦转换为CMOS电平信号，并分别输入MCU的引脚；

S3、采样计算：通过MCU读取引脚电平状态，查询得到当前电压值。

作为优选，步骤S1中，设定电压值为+2.5V、+6.5V、+10V，CP信号电压值大于上述定电压值+2.5V、+6.5V、+10V时，输出高电平+15V，否则输出低电平0V，得到三个电平值。

作为优选，所述三个电平值经过光耦转换为三个CMOS电平信号，三个CMOS电平信号输入MCU的三个引脚。

作为优选，步骤S3中采样计算包括：1)配置MCU的三个引脚状态为输入状态；2)定时读取三个引脚输入电平状态；3)过滤无效电平状态；4)根据电平值组合判断CP信号电压值。

作为优选，定时读取三个引脚输入电平状态时，当引脚电平为高时记为1，当引脚电平为低时，记为0。

作为优选，所述过滤无效电平状态为MCU以一定频率连续读取三个引脚电平，若三个引脚电平均为低时，为无效电平，则过滤无效电平。

作为优选，过滤无效电平时，每隔500us读取三个引脚电平。

一种电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测装置，该装置包括以下模块：

电压比较模块：负责比较CP信号电压值与设定电压值，通过比较两者电压值的大小输出高电平或低电平；

隔离输出模块：负责将经过电压比较模块输出的高电平或低电平转换为CMOS电平信号，并分别输入采样计算模块的引脚；

采样计算模块：负责通过读取引脚电平状态，查询得到当前电压值。

作为优选，所述电压比较模块为三个比较器，设定电压值为+2.5V、+6.5V、+10V，经过三个比较器分别比较，CP信号电压值大于上述定电压值+2.5V、+6.5V、+10V时，输出高电平+15V，否则输出低电平0V，得到三个电平值。

作为优选，所述隔离输出模块为三个光耦，采样计算模块为MCU，所述三个电平值经过光耦转换为三个CMOS电平信号，三个CMOS电平信号输入MCU的三个引脚。

其中，MCU采样计算过程包括：

1)配置MCU的三个引脚状态为输入状态；

2)定时读取三个引脚输入电平状态，定时读取三个引脚输入电平状态时，当引脚电平为高时记为1，当引脚电平为低时，记为0；

3)过滤无效电平状态，MCU每隔500us连续读取三个引脚电平，若三个引脚电平均为低时，为无效电平，则过滤无效电平；

4)根据电平值组合判断CP信号电压值。

与现有技术相比，本发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法具有以下突出的有益效果：所述电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法简单易实现，能提高交流充电桩控制引导功能可靠性，同时降低成本，应用场景广泛，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明所述电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法的流程图；

图2是本发明所述电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测装置的拓扑图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法及装置作进一步详细说明。

实施例

本发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测方法，包括以下步骤：

S1、电压比较：CP信号电压值分别与设定电压值作比较，通过比较两者电压值的大小输出高电平或低电平。

设定电压值为+2.5V、+6.5V、+10V，CP信号电压值大于上述定电压值+2.5V、+6.5V、+10V时，输出高电平+15V，否则输出低电平0V，得到三个电平值。

S2、隔离输出：步骤S1输出的高电平或低电平经过光耦转换为CMOS电平信号，并分别输入MCU的引脚。

三个电平值经过光耦转换为三个CMOS电平信号，三个CMOS电平信号输入MCU的三个引脚。

S3、采样计算：通过MCU读取引脚电平状态，查询得到当前电压值。

采样计算包括：

1)配置MCU的三个引脚状态为输入状态。

2)定时读取三个引脚输入电平状态，当引脚电平为高时记为1，当引脚电平为低时，记为0，由此得到3位二进制数。例如，CP信号电压值为DC9V时，与+10V比较后输出为0V，与+6.5V比较后输出为+15V，与+2.5V比较后输出为+15V，经过光耦隔离输出后，分别为0V、+3.3V、+3.3V，MCU读取引脚值为011。同理，CP电压为PWM9V时，CP信号电压在9V和0V之间变换，MCU读取的引脚电平值为011或000。

3)过滤无效电平状态。MCU每隔500us连续读取三个引脚电平，若三个引脚电平均为低时，即其中有000值，为无效电平，则过滤无效电平。

4)根据电平值组合判断CP信号电压值。

如图1、如图2所示，具体的过程如下：

1、CP信号电压值分别输入比较器1、比较器2、比较器3，分别与+2.5V、+6.5V、+10V电压比较，大于该电压时，输出高电平+15V，小于该电压时，输出低电平0V。

2、三个电平值经过光耦1、光耦2、光耦3，+15V转换为+3.3V，0V不变，

3、MCU读取该3个引脚电平高低状态，+3.3V读取结果为1，0V读取结果为0，按照+10V，+6.5V，+2.5V比较结果的顺序，得到当前电压代码值组合：000、011、001、111。

4、配置MCU的三个引脚为输入状态。

5、每隔500us读取三个引脚输入电平状态，得到电压代码值。

6、代码值为000，则丢弃。

7、根据有效电压值代码，查表获得当前CP信号电压值，从而判断出充电状态，如表1所示。

表1引脚电平值与CP信号电压值对应关

电平值组合	CP信号电压	充电状态
			001	+6V	充电枪已***，正在充电
011	+9V	充电枪已***，未开始充电
			111	+12V	充电枪未***

8、其他进程调用CP信号电压值，用于判断充电状态。

如图2所示，本发明的电动汽车交流充电系统的CP信号电压检测装置，该装置包括以下模块：

电压比较模块：负责比较CP信号电压值与设定电压值，通过比较两者电压值的大小输出高电平或低电平。

电压比较模块为三个比较器，设定电压值为+2.5V、+6.5V、+10V，经过三个比较器分别比较，CP信号电压值大于上述定电压值+2.5V、+6.5V、+10V时，输出高电平+15V，否则输出低电平0V，得到三个电平值。

隔离输出模块：负责将经过电压比较模块输出的高电平或低电平转换为CMOS电平信号，并分别输入采样计算模块的引脚。

隔离输出模块为三个光耦，采样计算模块为MCU，所述三个电平值经过光耦转换为三个CMOS电平信号，三个CMOS电平信号输入MCU的三个引脚

采样计算模块：负责通过读取引脚电平状态，查询得到当前电压值。

MCU采样计算过程包括：

1)配置MCU的三个引脚状态为输入状态；

2)定时读取三个引脚输入电平状态，定时读取三个引脚输入电平状态时，当引脚电平为高时记为1，当引脚电平为低时，记为0；

3)过滤无效电平状态，MCU每隔500us连续读取三个引脚电平，若三个引脚电平均为低时，为无效电平，则过滤无效电平；

4)根据电平值组合判断CP信号电压值。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。