检测控制导频信号的电平的装置及具有其的充电控制系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供一种检测控制导频信号的电平的装置，该装置包括：开关控制器，其配置成利用从电动车供电设备输出的控制导频输入信号输出开关控制信号；以及采样保持逻辑单元，其配置成基于输出的开关控制信号对上述控制导频输入信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号。
【专利说明】
检测控制导频信号的电平的装置及具有其的充电控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种检测控制导频信号(control pilot signal)的电平的装置及具有其的充电控制系统，更具体地，涉及这样一种技术，该技术精确地检测控制导频信号的电平，以精确施加应用于车载充电器的充电控制信号。
【背景技术】
[0002]随着全球环境污染的关注度持续高涨，清洁能源的应用变得越来越重要。尤其是在大城市，空气污染的一个主要原因，是来自车辆废气。鉴于此，电动车(EV=ElectricVehicle)和插电式混合动力车(PHEV:Plug_in Hybrid Electric Vehicle)的商业开发在加速进行。
[0003]电动车和混合动力车从外部源(如发电站)接收电能，给电池充入电能，然后利用存储在电池中的电压通过与车轮连结的电动机获得机械能。也就是说，由于电动机是利用充入到电池的电压驱动的，因此电动车使用大容量可充电电池，并且具有用于对该大容量可充电电池充电的电池充电器。所以需要通过精确感测用于给电池充电的控制导频信号等，来提高电池充电效率。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于，在完整地保留通过现有技术获得的优点的同时，解决上述在现有技术中出现的问题。
[0005]本发明的一个方面提供一种用于检测控制导频信号的电平的装置、以及精确检测控制导频信号的电平的方法。
[0006]根据本发明的实施例，一种检测控制导频信号的电平的装置，包括:开关控制器，其配置成利用从电动车供电设备输出的控制导频输入信号输出开关控制信号；以及采样保持逻辑单元，其配置成基于输出的开关控制信号对上述控制导频输入信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号。
[0007]上述采样保持逻辑单元可以包括:采样器，其配置成基于上述输出的开关控制信号，对上述控制导频输入信号进行采样；缓冲单元，其配置成保持由上述采样器采样的信号值；以及开关单元，其配置成对所保持的信号值向上述缓冲单元的发送进行控制。
[0008]上述装置还可以包括:稳定器(stablizer)，其配置成使所采样的控制导频输入信号的电平值的变化稳定。
[0009]上述装置还可以包括:电容器，其配置成并联连接在上述开关单元的输出端与接地电压端之间；以及电阻。
[0010]上述采样保持逻辑单元还可以被配置成在上述输出的开关控制信号变为高电平的时刻，对上述控制导频输入信号进行采样，并且保持所采样的控制导频输入信号的电平值直到上述输出的开关控制信号再次变为高电平的时刻。
[0011]另外，根据本发明的实施例，一种充电控制系统，包括:车载电池充电器(0BC:Onboard Battery Charger)，其配置成给车辆的电池充电；电动车供电设备，其配置成输出用于供电的控制导频输入信号；检测控制导频信号的装置，其配置成对输出的控制导频输入信号进行采样和保持，以产生控制导频输出信号；以及充电控制器，其配置成基于所产生的控制导频输出信号输出用于控制上述车载电池充电器的充电的充电控制信号。
[0012]上述检测控制导频信号的装置可以包括:开关控制器，其配置成利用上述输出的控制导频输入信号输出开关控制信号；以及采样保持逻辑单元，其配置成基于输出的开关控制信号，对上述输出的控制导频输入信号进行采样和保持，以输出上述控制导频输出信号。
[0013]上述采样保持逻辑单元可以包括:采样器，其配置成基于上述输出的开关控制信号对上述输出的控制导频输入信号进行采样；缓冲单元，其配置成保持由上述采样器采样的信号值；以及开关单元，其配置成对所保持的信号值向上述缓冲单元的发送进行控制。
[0014]另外，根据本发明的实施例，一种检测控制导频信号的电平的方法，包括如下步骤:由开关控制器利用从电动车供电设备输出的控制导频输入信号，输出开关控制信号；以及由采样保持逻辑单元基于输出的开关控制信号，对上述控制导频输入信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号。
[0015]上述方法还可以包括如下步骤:由采样器基于上述输出的开关控制信号，对上述控制导频输入信号进行采样；由缓冲单元保持上述采样器所采样的信号值；以及由开关单元对所保持的信号值向上述缓冲单元的发送进行控制。
[0016]上述方法还可以包括如下步骤:由稳定器使所采样的控制导频输入信号的电平值的变化稳定。
[0017]上述方法还可以包括如下步骤:由上述采样保持逻辑单元在在上述输出的开关控制信号变为高电平的时刻，对上述控制导频输入信号进行采样；以及由上述采样保持逻辑单元保持所采样的控制导频输入信号的电平值直到上述输出的开关控制信号再次变为高电平的时刻。
【附图说明】
[0018]根据以下结合【附图说明】的【具体实施方式】，本发明的上述及其他目的、特征和优点将更加显而易见。
[0019]图1是根据本发明的实施例的OBC充电控制系统的结构框图。
[0020]图2是根据本发明的实施例的检测控制导频信号的电平的装置的结构框图。
[0021]图3根据本发明的实施例的检测控制导频信号的电平的装置的电路图。
[0022]图4是根据本发明的实施例的控制导频信号的时序图。
[0023]附图标记说明
[0024]100:电动车供电设备；
[0025]210:开关控制器；
[0026]221:采样器；
[0027]220:逻辑单元；
[0028]222:开关单元；
[0029]224:缓冲单元；
[0030]300:充电控制器；
[0031]400:车载电池充电器。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，结合附图对本发明的实施例进行详细说明，以便本领域的技术人员可以很容易的依据本发明的精神加以实施。
[0033]本文所使用的术语仅仅是为了说明特定实施例的目的，而无意限制本发明。如本文所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也用来包括其复数形式，除非上下文中另外明确指出。还可理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体(整数)、步骤、操作、元件、组件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。
[0034]可以理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如客运汽车，包括运动型多用车(SUV =Sports Utility Vehicle)、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船和艇在内的水运工具、航空器，等等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合动力电动车、氢动力车和其他替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。本文所提到的混合动力车是指使用一种或多种能源的车辆，例如汽油动力和电动力的车辆。
[0035]另外，可以理解，下述一种或多种方法或其特征，可以由至少一个控制器执行。术语“控制器”可指包括处理器和存储器的硬件设备。存储器可用于存储程序指令，处理器可以通过执行相应的程序指令来实施下文所描述的一个或多个处理。并且可以理解，下面描述的方法可以由包含控制器的装置来实施。
[0036]此外，本发明的控制器可体现为包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读媒介。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质例如远程信息处理(telematics)服务器或控制器局域网(CAN Controller Area Network)以分布式方式存储和执行。
[0037]现参考本发明实施例，从电动车的电动车供电设备(EVSE =ElectricVehicleSupply Equipment)输出的控制导频(pilot)信号具有IkHz的频率，该信号在充电准备段是0-9V的方波，在充电段是0-6V的方波。控制导频信号由充电控制器(Micom)来感测，并且每lkHz(以IkHz的频率)，感测上升沿时的信号。但是，当控制导频信号还没有达到高电平或出现纹波时，可能无法精确检测到电平。并且充电控制器(Micom)需要以IkHz的频率执行感测，这给充电控制器(Micom)带来了负担并严重影响其它操作，从而会降低处理速度。因此，本发明公开了这样一种技术，该技术通过使控制导频输入信号通过采样保持逻辑单元而使该控制导频输入信号保持在预定的电平，以降低由于纹波或延迟造成的信号电平的误判，并且精确检测控制导频输入信号。
[0038]下文中，参考附图1-图4对本发明的实施例进行详细说明。
[0039]图1是根据本发明实施例的OBC充电控制系统的结构框图。
[0040]根据本发明的实施例，OBC充电控制系统包括电动车供电设备(EVSE) 100、用于检测控制导频信号的电平的装置200、充电控制装置300和车载电池充电器(0BC)400。电动车供电设备100输出控制导频信号CP_IN，用于为电动车供电。这种情况下，如图4所示的例子中，作为方波的控制导频信号CP_IN在9V时为充电准备段，在6V时为充电段。
[0041]检测控制导频信号的电平的装置200检测从电动车供电设备100接收到的控制导频输入信号CP_IN的电平，并将检测结果发送到充电控制装置300。这种情况下，检测控制导频信号的电平的装置200包括开关控制器210和采样保持逻辑单元220。
[0042]开关控制器210利用从电动车供电设备100接收到的控制导频输入信号CP_IN来产生和输出用于控制采样保持逻辑单元220的开关控制信号SW_CTRL。采样保持逻辑单元220基于开关控制信号SW_CTRL对从电动车供电设备100接收到的控制导频信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号CP_0UT。
[0043]充电控制装置300基于控制导频输出信号CP_0UT，发送充电控制信号到安装在电动车中的车载电池充电器(0BC)400。当具有上述结构的OBC充电控制系统从电动车供电设备100输出作为0-9V、IkHz的方波的控制导频信号时，充电控制器300感测上述控制导频信号，并发送感测结果到车载电池充电器400。因此，0BC400利用0-9V的方波使其中的所有控制器的操作归一化(标准化)。当0BC400的充电准备完成时，充电控制器300接收来自电动车供电设备100的0-6V的方波，并发送感测结果到车载电池充电器400，执行充电。于是，为了精确检测到控制导频信号的电平，采样保持逻辑单元220可以恒定地保持所采样信号的电平，以减少充电控制器300的负担，并精确检测控制导频信号的电平。
[0044]图2是根据本发明的实施例的检测控制导频信号的电平的装置的结构框图，图3是根据本发明的实施例的检测控制导频信号的电平的装置的电路图。在下文中，参考图2和图3，对根据本发明的实施例的检测控制导频信号的电平的装置200进行详细说明。
[0045]参考图2，检测控制导频信号的电平的装置200包括开关控制器210、采样器221、开关单元222、稳定器223和缓冲单元224。如上所说明的，开关控制器210产生并输出开关控制信号SW_CTRL。这种情况下，开关控制信号SW_CTRL是利用控制导频输入信号CP_IN产生的，并如图4所示，具有恒定的方波形状。
[0046]采样器221对作为方波的控制导频输入信号CP_IN进行采样。也就是说，参考如图4所示的时序图，在开关控制信号SW_CTRL上升到高电平的时刻，采样器221对控制导频输入信号CP_IN进行采样。
[0047]参考图3，采样器221包括二极管Dl、开关SWl、电阻Rl、R2、R3、R4和R5、比较器OPl和电容器Cl。二极管Dl和电阻R3彼此串联连接，电阻Rl和R2在接地电压端GND和二极管Dl的输出端之间并联连接，电阻R4连接在电阻R3的输出端和接地电压端GND之间。比较器OPl比较电阻R3的输出信号与比较器OPl的输出信号，并对该输出信号进行差分放大。开关SWl与电阻R2串联连接。
[0048]开关单元222对由采样器221采样的信号值的保持进行控制。如图3所示，开关单元222包括比较器OPl的输出端和稳定器223之间的开关SW2。也就是说，参考图4的时序图，当开关SW2断开时，由采样器221采样的信号的电平值被发送到缓冲单元224并保持在其中，而当开关SW2接通时，新的采样信号被施加到采样器221，从而新的采样信号的电平值被发送到缓冲单元224并保持在其中。
[0049]稳定器223被配置成包括RC电路。其用于防止输入信号突然变化到新信号的电平值，而是控制该输入信号以平滑曲线形式变化。该RC电路包括电容器C2和电阻R6，并且并联连接在开关SW2的输出端和接地电压端之间。
[0050]缓冲单元224可以缓冲(buffer)和保持通过开关单元222施加的信号。参考图3，缓冲单元224包括比较器0P2、电阻R7和R8。比较器0P2接收稳定器223的输出信号和比较器0P2的输出信号，并比较这两个信号，将该信号差分放大。
[0051]如图4所示，控制导频输入信号CP_IN是方波。因此，当充电控制器300测量该电平时，高电平和低电平是交替输入的，从而可能会发生电平测量错误(error)。因此，充电控制器300可以通过使采样保持逻辑单元220持续预定时间地保持高电平值，精确识别信号的电平。也就是说，即使控制导频输入信号CP_IN是9V的方波，采样保持逻辑单元220也能保持9V的直流(DC)值，从而充电控制器300可以稳定地感测到9V。因此，无需具有数字定时器等，就能精确感测控制导频信号，由此，能够精确地执行由充电控制器300来控制充电的0BC400的充电控制，从而稳定地提供电动车的充电，因此能够提高车辆的功率效率。
[0052]如上所述，根据本发明的实施例，能够通过精确检测控制导频信号的电平，提高车辆的充电操作的精确度。
[0053]上文所说明的本发明的实施例是为了示例说明的目的而提供的。因此，本领域技术人员应该理解，在不偏离本发明所附权利要求的范围和精神的前提下，能够加以各种变形、修改、替代、增添，并且这些变形、修改、替代和增添也在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种检测控制导频信号的电平的装置，包括: 开关控制器，其配置成利用从电动车供电设备输出的控制导频输入信号输出开关控制信号；以及 采样保持逻辑单元，其配置成基于输出的开关控制信号对所述控制导频输入信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述采样保持逻辑单元包括: 采样器，其配置成基于所述输出的开关控制信号，对所述控制导频输入信号进行采样； 缓冲单元，其配置成保持由所述采样器采样的信号值；以及 开关单元，其配置成对所保持的信号值向所述缓冲单元的发送进行控制。3.根据权利要求2所述的装置，还包括: 稳定器，其配置成使所采样的控制导频输入信号的电平值的变化稳定。4.根据权利要求3所述的装置，还包括: 电容器，其配置成并联连接在所述开关单元的输出端与接地电压端之间；以及 电阻。5.根据权利要求2所述的装置，其中所述采样保持逻辑单元还被配置成在所述输出的开关控制信号变为高电平的时刻，对所述控制导频输入信号进行采样，并且保持所采样的控制导频输入信号的电平值直到所述输出的开关控制信号再次变为高电平的时刻。6.一种充电控制系统，包括: 车载电池充电器，其配置成给车辆的电池充电； 电动车供电设备，其配置成输出用于供电的控制导频输入信号； 检测控制导频信号的装置，其配置成对输出的控制导频输入信号进行采样和保持，以产生控制导频输出信号；以及 充电控制器，其配置成基于所产生的控制导频输出信号输出用于控制所述车载电池充电器的充电的充电控制信号。7.根据权利要求6所述的充电控制系统，其中所述检测控制导频信号的装置包括: 开关控制器，其配置成利用所述输出的控制导频输入信号输出开关控制信号；以及 采样保持逻辑单元，其配置成基于输出的开关控制信号，对所述输出的控制导频输入信号进行采样和保持，以输出所述控制导频输出信号。8.根据权利要求7所述的充电控制系统，其中所述采样保持逻辑单元包括: 采样器，其配置成基于所述输出的开关控制信号对所述输出的控制导频输入信号进行米样; 缓冲单元，其配置成保持由所述采样器采样的信号值；以及 开关单元，其配置成对所保持的信号值向所述缓冲单元的发送进行控制。9.一种检测控制导频信号的电平的方法，包括如下步骤: 由开关控制器利用从电动车供电设备输出的控制导频输入信号，输出开关控制信号；以及 由采样保持逻辑单元基于输出的开关控制信号，对所述控制导频输入信号进行采样和保持，以输出控制导频输出信号。10.根据权利要求9所述的方法，还包括如下步骤: 由采样器基于所述输出的开关控制信号，对所述控制导频输入信号进行采样； 由缓冲单元保持所述采样器所采样的信号值；以及 由开关单元对所保持的信号值向所述缓冲单元的发送进行控制。11.根据权利要求10所述的方法，还包括如下步骤: 由稳定器使所采样的控制导频输入信号的电平值的变化稳定。12.根据权利要求10所述的方法，还包括如下步骤: 由所述采样保持逻辑单元在在所述输出的开关控制信号变为高电平的时刻，对所述控制导频输入信号进行采样；以及 由所述采样保持逻辑单元保持所采样的控制导频输入信号的电平值直到所述输出的开关控制信号再次变为高电平的时刻。
【文档编号】G01R19/00GK105990867SQ201510071261
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月11日
【发明人】郑智慧, 李在远, 罗正焕
【申请人】现代自动车株式会社