技术领域
[0001] 本
发明涉及交流充电桩技术领域，尤其是涉及交流充电桩控制导引电路的扩展电路和装置。
背景技术
[0002] 随着国家新
能源产业的展开，电动
汽车产业也逐步成长，与之配套的电动汽车充电桩也得到发展，充电桩产品也层出不穷，充电桩产品中控制导引电路作为充电桩与待充电汽车的交互的渠道尤为重要，控制导引电路通过PWM
波形式来传递
信号，传递充电桩的最高输出功率、待充电汽车连接状态等信息，针对控制导引电路国家标准中也做出了相应的规定，如GB20234.2-2011中推荐参数输出高低电平为±Vcc,GB18487.1-2015中规定控制导引电路输出高低电平为±Vcc；
[0003] 由于对旧的国标理解的差异以及设计能
力的差异，并且实际车端对于控制导引电路的检测会首先通过
二极管隔断-Vcc的低电平，仅仅识别处理Vcc部分电平信号，市面上很多旧的交流充电桩产品的控制导引电路输出的低电平仅仅为0V，不能达到新国标要求的-Vcc，尽管可以继续充电，但并不符合国家标准要求及相关政策的规定。
[0004] 综上所述，
现有技术的问题在于目前的交流充电桩难以达到新国标要求的负
电压的低电平，仅仅能输出低电平为0V，不利于与待充电汽车的交互。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供交流充电桩控制导引电路的扩展电路和装置，可以在不改变现有充电桩的原有电路
基础上，通过安装本发明提供的扩展
电路板升级为控制导引电路符合最新国标要求的交流充电桩，不影响原有充电桩电路的功能，无需
修改软件或者更换整体控制板。
[0006] 第一方面，本发明
实施例提供了交流充电桩控制导引电路的扩展电路，包括：原控制导引电路、负电源产生电路、脉冲宽度调制PWM输出电路和反馈电路；
[0007] 所述原控制导引电路，分别与所述负电源产生电路和所述PWM输出电路相连接，用于向所述PWM输出电路发送第一PMW波，以及向所述负电源电路提供供电电压，其中，所述第一PMW波的
低电压为非负值；
[0008] 所述负电源产生电路，与所述PWM输出电路相连接，用于根据所述供电电压向所述PWM输出电路提供负供电电压；
[0009] 所述PWM输出电路，分别与所述反馈电路和车端相连接，用于根据所述第一PMW波向所述车端输出第二PWM波，其中，所述第二PWM波的低电压为负值；
[0010] 所述反馈电路，分别与所述车端和所述原控制导引电路相连接，用于根据所述车端的反馈信息控制所述第一PMW波的输出，以使所述原控制导引电路获知所述车端的实时状态。
[0011] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述反馈信息包括电平状态信息，反馈电路包括比较器电路、模拟
开关电路和阻抗变换电路；
[0012] 所述比较器电路，分别与所述车端和所述模拟开关电路相连接，用于根据所述车端反馈的所述电平状态信息向所述模拟开关电路发送电平组合信号；
[0013] 所述模拟开关电路，与所述阻抗变换电路相连接，用于根据所述电平组合信号控制所述阻抗变换电路导通不同的
电阻，以控制所述第一PMW波的电压状态。
[0014] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电平组合信号包括两路电平信号，通过所述两路电平信号的高低组合表示所述车端反馈的不同信息。
[0015] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的三种可能的实施方式，其中，所述供电电压包括正供电电压，所述负电源产生电路包括负电源芯片U1、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电容C1和电容C4；
[0016] 所述负电源芯片U1的2脚与所述电容C4的一端相连接，所述C4的另一端与所述负电源芯片U1的4脚相连接，所述负电源芯片U1的3脚接地，所述负电源芯片U1的8脚与所述正供电电压相连接，所述负电源芯片U1的7脚通过所述电阻R4接地，所述负电源芯片U1的6脚分别与所述电阻R3的一端和所述电阻R8的一端相连接，所述电阻R3的另一端与所述正供电电压相连接，所述电阻R8的另一端接地，所述负电源芯片U1的5脚与所述PWM输出电路相连接并向所述PWM输出电路输出所述负供电电压。
[0017] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述PWM输出电路包括电阻R5、电阻R6、电容C5和光电
耦合器T1；
[0018] 所述光电耦合器T1的2脚分别与所述阻抗变换电路以及所述原控制导引电路相连接并输入所述第一PMW波，所述光电耦合器T1的3脚分别与所述电阻R6的一端以及正供电电压相连接，所述电阻R6的另一端与所述光电耦合器T1的4脚相连接，所述光电耦合器T1的5脚分别与所述电容C5的一端和所述负供电电压相连接，所述光电耦合器T1的1脚通过所述电阻R5与所述正供电电压相连接。
[0019] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述比较器电路包括电阻R9、电阻R11、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电阻R19、电阻R22、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电容C11、电容C12、电容C13、电容C16、双
运算放大器、第一二极管D4和第二二极管D6；
[0020] 所述电阻R11的一端与所述PWM输出电路相连接，所述电阻R11的另一端分别与所述电阻R26和所述电阻R16的一端相连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电阻R28和所述电阻R19的一端相连接，所述电阻R19的另一端接地，所述电阻R26的另一端分别与所述第一二极管D4的一端、所述双
运算放大器的3脚和所述电容C12的一端相连接，所述电阻R28另一端分别与所述第二二极管D6的一端、所述双运算放大器的5脚和所述电容C13的一端相连接，所述电容C12的另一端和所述电容C13的另一端相连接形成的公共点接地，所述第一二极管D4的另一端分别与所述双运算放大器的2脚和所述电阻R25的一端相连接，所述电阻R25的另一端分别与所述电阻R9和所述电阻R15的一端相连接，所述电阻R9的另一端与正供电电压相连接，所述第二二极管D6的另一端分别与所述双运算放大器的6脚和所述电阻R29的一端相连接，所述电阻R29的另一端分别与所述电阻R15的另一端和所述电阻R18的一端相连接，所述电阻R18的另一端接地，所述双运算放大器的4脚通过所述电阻R27接地，所述双运算放大器的8脚通过所述电阻R22与所述正供电电压相连接，所述双运算放大器的1脚分别与所述模拟开关电路和所述电容C11的一端相连接，所述双运算放大器的7脚分别与所述模拟开关电路和所述电容C16的一端相连接，所述电容C16和所述电容C11的另一端均接地。
[0021] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述模拟开关电路包括模拟开关芯片，所述模拟开关芯片的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚均接地，所述模拟开关芯片的6脚、7脚和8脚模拟接地，所述模拟开关芯片的9脚和10脚分别与所述比较器电路的双运算比较器的1脚和7脚相连接，所述模拟开关芯片的11脚、12脚、14脚和15脚均与所述阻抗变换电路相连接，所述模拟开关芯片的13脚与所述原控制导引电路相连接并输入所述第一PMW波，所述模拟开关芯片的16脚与正供电电压相连接。
[0022] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述阻抗变换电路包括电阻R10、电阻R12、电阻R14、电阻R17和
三极管Q3；
[0023] 所述电阻R10的一端和模拟开关芯片的11脚相连接，所述电阻R12的一端和所述模拟开关芯片的14脚相连接，所述电阻R14的一端和所述模拟开关芯片的15脚相连接，所述电阻R17和所述模拟开关芯片的12脚相连接，所述电阻R10、所述电阻R12、所述电阻R14和所述电阻R17的另一端均与所述三极管Q3的基极相连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集
电极与所述PWM输出电路中的所述光电耦合器T1的2脚相连接。
[0024] 结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述负电源产生电路还包括电阻R2、电容C2、电容C3和
发光二极管；
[0025] 所述电容C2、所述电容C3和所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与所述发光二极管的
阳极相连接，所述发光二极管的
阴极分别与所述电容C2另一端、所述电容C3另一端和所述负供电电压相连接。
[0026] 第二方面，本发明实施例提供了交流充电桩控制导引电路的扩展装置，包括如上所述的交流充电桩控制导引电路的扩展电路，还包括连接器，所述连接器用于向负电源电路输入原控制导引电路的供电电压。
[0027] 本发明提供交流充电桩控制导引电路的扩展电路和装置，包括：原控制导引电路、负电源产生电路、PWM输出电路和反馈电路；原控制导引电路分别与负电源产生电路和PWM输出电路相连，用于向PWM输出电路发送第一PMW波并向负电源电路提供供电电压；负电源产生电路与用于根据供电电压向PWM输出电路提供负供电电压；PWM输出电路与反馈电路相连，用于根据第一PMW波向车端输出第二PWM波；反馈电路分别与车端和原控制导引电路相连，用于根据车端反馈信息控制第一PMW波的输出。本发明实现了在不改变原控制导引电路的基础上通过安装本发明的扩展电路板升级为最新国标要求的交流充电桩，无需修改软件或者更换整体控制板，方便快捷。
[0028] 本发明的其他特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、
权利要求书以及
附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例提供的交流充电桩控制导引电路结构示意图；
[0032] 图2为本发明实施例提供的另一交流充电桩控制导引电路结构示意图；
[0033] 图3为本发明实施例提供的负电源电路原理图；
[0034] 图4为本发明实施例提供的PWM输出电路与阻抗变换电路原理图；
[0035] 图5为本发明实施例提供的比较器电路原理图；
[0036] 图6为本发明实施例提供的模拟开关电路原理图。
[0037] 图标：
[0038] 10-原控制导引电路；20-负电源产生电路；30-PWM输出电路；40-反馈电路；41-阻抗变换电路；42-模拟开关电路；43-比较器电路；50-车端。
具体实施方式
[0039] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 目前，现有技术的问题在于目前的交流充电桩难以达到新国标要求的负电压的低电平，仅仅能输出低电平为0V，不利于与待充电汽车的交互。基于此，本发明实施例提供的交流充电桩控制导引电路的扩展电路和装置，可以在不改变原控制导引电路的基础上通过安装本发明的扩展电路板升级为控制导引电路符合最新国标要求的交流充电桩，无需修改软件或者更换整体控制板，方便快捷。
[0041] 为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的交流充电桩控制导引电路的扩展电路进行详细介绍。
[0042] 图1为本发明实施例提供的交流充电桩控制导引电路结构示意图。
[0043] 参照图1，交流充电桩控制导引电路的扩展电路，包括：原控制导引电路10、负电源产生电路20、脉冲宽度调制PWM输出电路30和反馈电路40；
[0044] 原控制导引电路10，分别与负电源产生电路20和PWM输出电路30相连接，用于向PWM输出电路30发送第一PMW波，以及向负电源电路20提供供电电压，其中，第一PMW波的低电压为非负值；
[0045] 负电源产生电路20，与PWM输出电路30相连接，用于根据供电电压向PWM输出电路30提供负供电电压；
[0046] PWM输出电路30，分别与反馈电路40和车端50相连接，用于根据第一PMW波向车端50输出第二PWM波，其中，第二PWM波的低电压为负值；
[0047] 反馈电路40，分别与车端50和原控制导引电路10相连接，用于根据车端50的反馈信息控制第一PMW波的输出，以使原控制导引电路10获知车端的实时状态。
[0048] 具体地，原控制导引电路10中PWM产生部分产生高电压为+Vcc，低电压为0V的第一PWM波，通过PWM输出电路30产生高电压为+Vcc，低电压为-Vcc的第二PWM波，输出至车端50，负电源产生电路20基于原控制导引电路中10的电源部分产生电压为负供电电压提供给PWM输出电路30。
[0049] 根据本发明的示例性实施例，如图2所示，反馈信息包括电平状态信息，反馈电路40包括比较器电路43、模拟开关电路42和阻抗变换电路41；
[0050] 比较器电路43，分别与车端和模拟开关电路相连接，用于根据车端反馈的电平状态信息向模拟开关电路发送电平组合信号；
[0051] 模拟开关电路42，与阻抗变换电路41相连接，用于根据电平组合信号控制阻抗变换电路导通不同的电阻，以控制第一PMW波的电压状态。
[0052] 具体地，同时并联在输出至车端50电路上的比较器电路43根据车端50反馈的不同电平状态信息输出两路电平组合信号，以两路电平组合信号的高低组合来表示车端50反馈的不同电平状态状态，从而代表车端的不同状态。例如，电平组合信号为两路高电平，则代表车端反馈的为12V高电平，代表车端充电枪未连接，比较器电路43输出的两路电平组合信号来控制后续的模拟开关电路42导通不同的电阻，来控制第一PWM波的电压状态，从而告知原控制导引电路10现在车端50的真实状态，车端状态的改变导致第二PWM波电压的变化，并导致比较器电路43输出电平的变化，因此导致模拟开关导通通道的变化，从而导致阻抗的变化，进而导致第一PWM波的电压变化。
[0053] 根据本发明的示例性实施例，电平组合信号包括两路电平信号，通过两路电平信号的高低组合表示车端50反馈的不同信息。
[0054] 根据本发明的示例性实施例，供电电压包括正供电电压，如图3所示，负电源产生电路20包括负电源芯片U1、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电容C1和电容C4；
[0055] 负电源芯片U1的2脚与电容C4的一端相连接，C4的另一端与负电源芯片U1的4脚相连接，负电源芯片U1的3脚接地，负电源芯片U1的8脚与正供电电压相连接，负电源芯片U1的7脚通过电阻R4接地，负电源芯片U1的6脚分别与电阻R3的一端和电阻R8的一端相连接，电阻R3的另一端与正供电电压相连接，电阻R8的另一端接地，负电源芯片U1的5脚与PWM输出电路相连接并向PWM输出电路输出负供电电压。
[0056] 具体地，负电源芯片可以为，但不限于，例如SGM3209，将其接入经连接器J3输入的原控制导引电路电源，输出-Vcc电压给PWM输出电路30。
[0057] 根据本发明的示例性实施例，如图4所示，PWM输出电路30包括电阻R5、电阻R6、电容C5和光电耦合器T1；
[0058] 光电耦合器T1的2脚分别与阻抗变换电路以及原控制导引电路相连接并输入第一PMW波，光电耦合器T1的3脚分别与电阻R6的一端以及正供电电压相连接，电阻R6的另一端与光电耦合器T1的4脚相连接，光电耦合器T1的5脚分别与电容C5的一端和负供电电压相连接，光电耦合器T1的1脚通过电阻R5与正供电电压相连接。
[0059] 根据本发明的示例性实施例，如图5所示，比较器电路43包括电阻R9、电阻R11、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电阻R19、电阻R22、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电容C11、电容C12、电容C13、电容C16、双运算放大器、第一二极管D4和第二二极管D6；
[0060] 电阻R11的一端与PWM输出电路相连接，电阻R11的另一端分别与电阻R26和电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别与电阻R28和电阻R19的一端相连接，电阻R19的另一端接地，电阻R26的另一端分别与第一二极管D4的一端、双运算放大器的3脚和电容C12的一端相连接，电阻R28另一端分别与第二二极管D6的一端、双运算放大器的5脚和电容C13的一端相连接，电容C12的另一端和电容C13的另一端相连接形成的公共点接地，第一二极管D4的另一端分别与双运算放大器的2脚和电阻R25的一端相连接，电阻R25的另一端分别与电阻R9和电阻R15的一端相连接，电阻R9的另一端与正供电电压相连接，第二二极管D6的另一端分别与双运算放大器的6脚和电阻R29的一端相连接，电阻R29的另一端分别与电阻R15的另一端和电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端接地，双运算放大器的4脚通过电阻R27接地，双运算放大器的8脚通过电阻R22与正供电电压相连接，双运算放大器的1脚分别与模拟开关电路和电容C11的一端相连接，双运算放大器的7脚分别与模拟开关电路和电容C16的一端相连接，电容C16和电容C11的另一端均接地。
[0061] 具体地，PWM输出电路30经过电阻分压产生VOT1、VOT2，将其与事先计算的电源分压产生的标准电压值REF8V、REF4V相比较，经过比较器电路LM358(U3A、U3B)，根据第二PWM波电压的不同，输出不同的组合电压信号，如图5中CH_SEL0和CH_SEL1。
[0062] 根据本发明的示例性实施例，如图6所示，模拟开关电路42包括模拟开关芯片，模拟开关芯片的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚均接地，模拟开关芯片的6脚、7脚和8脚模拟接地，模拟开关芯片的9脚和10脚分别与比较器电路的双运算比较器的1脚和7脚相连接，模拟开关芯片的11脚、12脚、14脚和15脚均与阻抗变换电路相连接，模拟开关芯片的13脚与原控制导引电路相连接并输入第一PMW波，模拟开关芯片的16脚与正供电电压相连接。
[0063] 具体地，模拟开关芯片可以为，但不限于，例如CD4052，根据比较器输出的不同的组合电压信号CH_SEL0和CH_SEL1，切换不同的选通通道，将第一PWM波切换至不同的电阻负载CH1-、CH2-、CH3-、CH4-进行导通。
[0064] 根据本发明的示例性实施例，如图4所示，阻抗变换电路41包括电阻R10、电阻R12、电阻R14、电阻R17和三极管Q3；
[0065] 电阻R10的一端和模拟开关芯片的11脚相连接，电阻R12的一端和模拟开关芯片的14脚相连接，电阻R14的一端和模拟开关芯片的15脚相连接，电阻R17和模拟开关芯片的12相连接，电阻R10、电阻R12、电阻R14和电阻R17的另一端均与三极管Q3的基极相连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与PWM输出电路中的光电耦合器T1的2脚相连接。
[0066] 具体地，接入CH1-、CH2-、CH3-、CH4-
控制信号，选通不同的阻抗并导通三极管9013(Q3)，与模拟开关电路结合将第一PWM波控制至对应的PWM2的电压状态，反馈给原控制导引电路中CP电压检测部分。需要说明的是，图4中左半部分的电阻R10、电阻R12、电阻R14、电阻R17和三极管Q3为阻抗变换电路，其他如电阻R5、电阻R6、电容C5和光电耦合器T1为PWM输出电路。
[0067] 根据本发明的示例性实施例，如图3所示，负电源产生电路20还包括电阻R2、电容C2、电容C3和发光二极管；
[0068] 电容C2、所述电容C3和电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与发光二极管的阳极相连接，发光二极管的阴极分别与电容C2另一端、电容C3另一端和负供电电压相连接。
[0069] 本发明提供交流充电桩控制导引电路的扩展电路，包括：原控制导引电路、负电源产生电路、PWM输出电路和反馈电路；原控制导引电路分别与负电源产生电路和PWM输出电路相连，用于向PWM输出电路发送第一PMW波并向负电源电路提供供电电压；负电源产生电路与用于根据供电电压向PWM输出电路提供负供电电压；PWM输出电路与反馈电路相连，用于根据第一PMW波向车端输出第二PWM波；反馈电路分别与车端和原控制导引电路相连，用于根据车端反馈信息控制第一PMW波的输出。本发明实现了在不改变原控制导引电路的基础上通过安装本发明的扩展电路板升级为最新国标要求的交流充电桩，无需修改软件或者更换整体控制板，方便快捷。
[0070] 交流充电桩控制导引电路的扩展装置包括如上所述的交流充电桩控制导引电路的扩展电路，如图3所示，还包括连接器，连接器用于向负电源电路输入原控制导引电路的供电电压。本发明实施例提供的交流充电桩控制导引电路的扩展装置，与上述实施例提供的交流充电桩控制导引电路的扩展电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
[0071] 本发明实施例所提供的交流充电桩控制导引电路的扩展电路和装置的
计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0072] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0073] 另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0074] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，
服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动
硬盘、只读
存储器(ROM，Read-Only Memory)、
随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0075] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
