CP电路—技术规范

CP电路设计
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目录
前言 (4)
1.目的 (5)
2.适用范围 (5)
3.引用/参考标准或资料（或者“编写依据”） (5)
4.名词解释 (5)
5.规范简介（或者“整体思路”） (5)
6.规范内容 (7)
6.1CP信号输出电路设计 (7)
6.2CP信号接口防护电路 (8)
7.总结 (8)
8.附件 (8)
前言
本规范由*****新能源科技有限公司）小功率产品线部发布实施，适用于公司的 CP信号输出电路设计等活动。

1.目的
本规范旨在提供小功率产品线CP导引信号的参考电路和相关要求。

2.适用范围
本规范适用于指导公司的小功率产品线CP电路设计活动。

本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。

3.引用/参考标准或资料（或者“编写依据”）
GBT 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求
AS322KE1BU1 A01 易充PRO_A01版本原理图
4.名词解释
CP信号：电动汽车充电导引控制信号；
EV：电动汽车；
充电模式3：连接电动汽车到电网（电源）给电动汽车供电的一种模式。

也是目前小功率产品线交流充电桩所使用的模式。

将电动汽车连接到交流电网（电源）时，使用了专用的供电设备，将电动汽车与交流电网直接连接，并且在专用供电设备上安装了控制导引装置。

5.规范简介（或者“整体思路”）
本规范参考业界相关规范，并结合我司产品特点编制而成。

其主要内容（整体思路）是：
CP信号做为充电桩控制导引信号，通过CP信号来确定整个充电过程中的各个状态是否正常，其重要性极高。

根据相应国标或者欧标标准，如图5.1充电模式说明和图5.2充电状态说明所示，CP信号通过开关S1可以输出+12V电平或者可调占空比的PWM波，串接电阻R1（1KΩ）后输出。

未连接电动汽车时，输出+12V，进入状态1；连接电动汽车后由于R3（2740KΩ）的分压，输出9V电平，进入状态2，充电桩通过判断9V电平来确认和电动汽车的连接；如果连接正常，则S2开关打开，由于R2和R3并联与R1分压，此时R1输出电平6V，进入状态3，代表EV准备就绪；充电桩接收到EV准备就绪信号后，发出PWM波，开始充电，进入状态3＇。

当未开始充电时，CP必须要保证输出稳定的12V电压；输出电压范围：12V±0.6V，频率：1K±30HZ 。

另外如图5.3表中所示，CP信号PWM占空比映射着最大充电电流的大小，当CP信号PWM输出占空比为0且电平为连续的-12V时，充电不可用，因此CP还需要有能输出-12V的能力。

只有满足这些要求的CP信号，才能使得通过电动汽车通过充电桩和交流电网（电源）连接供电。

图5.1 充电模式说明图
图5.2 充电状态说明图
图5.3 CP信号PWM占空比与充电电流限制的映射关系
6.规范内容
6.1CP信号输出电路设计
为满足国标或者欧标对CP信号的要求，此处我们使用三极管做为S1开关，集电极接+12V电源，采用发射极开路输出，PWM波通过基极输出。

同时由于标准中要求CP信号还需要有能输出-12V的能力，CP信号电路必须提供±12V双电源，考虑到需要正负电源，我们增加一个三极管来控制-12V的输出。

综上所述，此规范介绍了一种相比成本较低的CP信号输出电路，采用一个NPN三极管和PNP 三极管，通过推挽形式，调节CP信号的输出占空比，可以比较方便且低成本的实现以上功能，如图6.1所示。

由于电动汽车在充电时会判断CP电压来确定是否发生CP故障，因此CP的+12V输出电压应该是一个带有负反馈的稳定输出电压，不能发生震荡，且纹波应该尽可能小。

为了防止两个三极管同时导通，烧毁三极管，在-12V输出的三极管集电极必须串接较大功率的电阻，最好是1206以上封装。

另外，部分情况CP信号需要输出0V，最好是预留上相应的电路，优先考虑使用处理器控制0V 信号的输出，防止误触发，0V输出电路上二极管是为了防止三极管关断时存在漏电流导致+12V电平偏低。

图6.1右边的电路是对CP信号的采集电路，通过两级运放（一级跟随、一级放大）来实现交流充电桩对CP信号的采样，监测CP信号的状态。

图6.1CP电路
6.2CP信号接口防护电路
CP信号由于需要通过端子枪线对外与EV连接，因此CP信号的接口输出需要做一定EMC防护，如图6.2是CP信号的接口电路。

采用磁珠滤除高频干扰，再通过共模电感滤除低频干扰，稳压管是为了防止过压。

由于EV的CP信号参考地是PE，而充电的CP信号是以内部GND为参考，所以充电桩的内部GND需要与PE单点连接，此处我们利用共模电感来实现GND与PE的单点接地。

图6.2接口电路
7.总结
此规范提供是一种比较简单低成本的CP电路设计方案，仅供本公司小功率产品线参考，并不代表唯一方案，也未必就是最优方案。

之前有同事提过比较器的实现方案，理论上可行，此处仅提供设计方向，具体电路大家可以自己探索。

8.附件。