申请/专利权人：苏州爱科赛博电源技术有限责任公司

申请日：2019-04-23

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN110045652B

主分类号：G05B19/042

分类号：G05B19/042

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2019.08.16#实质审查的生效;2019.07.23#公开

摘要：本发明公开了一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，用于将数字量输入信号传输至处理器，输入电路包括输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路，输入信号调理电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1，第一分压电阻R1的一端接处理器模拟电源、另一端接高压隔离二极管D1的阳极；第二分压电阻R2的一端接处理器地、另一端接高压隔离二极管D1的阴极，高压隔离二极管D1的阴极连接至数字量输入信号的输入端，输入电路从高压隔离二极管D1的阳极取信号传输至处理器AD口。该输入电路对数字量输入信号的调理方式简单方便，使得处理器对数字量输入信号的高低有效（正负控）的判断更为精确，不会发生误动作的情况。

主权项：1.一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，用于将数字量输入信号传输至处理器，其特征在于，所述输入电路包括输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路，所述输入信号调理电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1，所述第一分压电阻R1的一端接处理器模拟电源、另一端接所述高压隔离二极管D1的阳极；所述第二分压电阻R2的一端接处理器地、另一端接所述高压隔离二极管D1的阴极，所述高压隔离二极管D1的阴极连接至所述数字量输入信号的输入端，所述输入电路从所述高压隔离二极管D1的阳极取信号传输至处理器AD口，所述AD阻抗匹配与保护电路包括第三分压电阻R3、电容C1、高压隔离二极管D2及高压隔离二极管D3，所述第三分压电阻R3的一端接所述高压隔离二极管D1的阳极、另一端接所述处理器AD口；所述电容C1的一端接所述处理器AD口、另一端接模拟电源地；所述高压隔离二极管D2的阳极接所述处理器AD口、阴极接模拟电源正极；所述高压隔离二极管D3的阳极接模拟电源地、阴极接所述处理器AD口，所述处理器通过检测所述处理器AD口的电压来判断所述数字量输入信号的有效性，当用户设定为正控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或低于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近电源电压时，判断所述数字量输入信号有效；当用户设定为负控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或高于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近地电平时，判断所述数字量输入信号有效。

全文数据：一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路技术领域本发明涉及涉及电动车领域，具体涉及一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路。背景技术市场上国产电动汽车控制器控制端子信号多数为正控输入（高有效），其中大部分输入电压为电池电压，小部分为12V输入。某些国际大厂电动汽车控制器（叉车控制器）其控制端子为负控输入（低有效）。而对于车厂而言选择了其中一种就意味着更换控制器需要改动整车线束，极其不方便。对于控制器厂家而言面对不同的车厂要生产不同硬件的控制器，也极其不方便。如何解决上述问题，是本领域技术人员亟待解决的事情。发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，其处理器对于数字量输入信号处理方式简单，抗干扰能力强，不易误判。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，用于将数字量输入信号传输至处理器，所述输入电路包括输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路，所述输入信号调理电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1，所述第一分压电阻R1的一端接处理器模拟电源、另一端接所述高压隔离二极管D1的阳极；所述第二分压电阻R2的一端接处理器地、另一端接所述高压隔离二极管D1的阴极，所述高压隔离二极管D1的阴极连接至所述数字量输入信号的输入端，所述输入电路从所述高压隔离二极管D1的阳极取信号传输至处理器AD口。优选地，所述AD阻抗匹配与保护电路包括第三分压电阻R3、电容C1、高压隔离二极管D2及高压隔离二极管D3，所述第三分压电阻R3的一端接所述高压隔离二极管D1的阳极、另一端接处理器AD口；所述电容C1的一端接所述处理器AD口、另一端接模拟电源地；所述高压隔离二极管D2的阳极接所述处理器AD口、阴极接模拟电源正极；所述高压隔离二极管D3的阳极接模拟电源地、阴极接所述处理器AD口。优选地，所述处理器通过检测所述处理器AD口的电压来判断所述数字量输入信号的有效性，当用户设定为正控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或低于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近电源电压时，判断所述数字量输入信号有效；当用户设定为负控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或高于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近地电平时，判断所述数字量输入信号有效。优选地，所述数字量输入信号包含档位信号的12V正控输入信号、档位信号的电池电压等级正控输入、档位信号的负控输入、刹车开关信号的12V正控输入信号、刹车开关信号的电池电压等级正控输入、刹车开关信号的负控输入。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，通过设置输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路，能够通过处理器检测处理器AD口的电压来实现对数字量输入信号的高低有效（正负控）的判断，既灵活方便又防止了输入电压在中间电平引起IO输入闩锁效应，成本低且易实现。附图说明图1为本发明所述的兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路的电路图；具体实施方式下面结合附图及具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，用于将数字量输入信号传输至处理器。该输入电路包括输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路。该输入信号调理电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1，参见图1所示，该第一分压电阻R1的一端接处理器模拟电源（VCC）、另一端接高压隔离二极管D1的阳极；第二分压电阻R2的一端接处理器地（GND）、另一端接高压隔离二极管D1的阴极，高压隔离二极管D1的阴极连接至数字量输入信号的输入端，输入电路从高压隔离二极管D1的阳极取信号传输至处理器AD口。通过设置输入信号调理电路，即可实现对数字量输入信号的调理。当数字量输入信号输入悬空时，高压隔离二极管D1工作在导通状态，输入信号调理电路的输出电压由第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1分压而成，输出电压为处理器模拟电源电压的一半左右，实际会根据第一分压电阻R1、第二分压电阻R2取值的不同发生变化。当输入接地时，高压隔离二极管D1仍工作在导通状态，输入信号调理电路输出电压为高压隔离二极管D1的压降。当输入12V或电池电压时，高压隔离二极管D1工作在反向截止状态，输入信号调理电路输出电压由第一分压电阻R1上拉到处理器模拟电源电压。经输入信号调理电路调理后的数字量输入信号在三种状态时的电压差大，处理器容易处理，抗干扰能力强，不易误判断。本例中，该AD阻抗匹配与保护电路包括第三分压电阻R3、电容C1、高压隔离二极管D2及高压隔离二极管D3，参见图1所示，第三分压电阻R3的一端接高压隔离二极管D1的阳极、另一端接处理器AD口；电容C1的一端接处理器AD口、另一端接模拟电源地（GND）；高压隔离二极管D2的阳极接处理器AD口、阴极接模拟电源（VCC）正极；高压隔离二极管D3的阳极接模拟电源地（GND）、阴极接处理器AD口。这里，该第三分压电阻R3与电容C1组成AD阻抗匹配电路，起到处理器AD口阻抗匹配和输入信号滤波的作用，滤除由于主功率开关动作引起的干扰。而第三分压电阻R3、高压隔离二极管D2、高压隔离二极管D3组成AD信号限幅保护电路。当输入电压高于电源电压时，由高压隔离二极管D2嵌位到电源电压，第三分压电阻R3限流；当输入电压低于地电平时，由高压隔离二极管D3嵌位到地电平，第三分压电阻R3限流。这里，处理器通过检测处理器AD口的电压来判断数字量输入信号的有效性。1）当用户设定为正控时，在检测到处理器AD口电压接近处理器模拟电源电压的一半或低于电源电压的一半时，判断数字量输入信号无效；在检测到处理器AD口电压接近电源电压时，判断数字量输入信号有效；2）当用户设定为负控时，在检测到处理器AD口电压接近处理器模拟电源电压的一半或高于电源电压的一半时，判断数字量输入信号无效；在检测到处理器AD口电压接近地电平时，判断数字量输入信号有效。处理器在读取AD口所发出的信号后进行滤波，在进行数字量输入信号状态判断时加入滞环，增强了系统抗干扰能力，防止输入信号受干扰后跳变引起的误判断。这里，该数字量输入信号包含档位信号的12V正控（高有效）输入信号、档位信号的电池电压等级正控（高有效）输入、档位信号的负控（低有效）输入、刹车开关信号的12V正控（高有效）输入信号、刹车开关信号的电池电压等级正控（高有效）输入、刹车开关信号的负控（低有效）输入。采用本发明的输入电路，在数字量输入信号悬空时处理器AD口电压为电源电压的一半左右，在高电平输入时处理器AD口电压为电源电压，在低电平输入时处理器AD口电压为1V以内，输入噪声容限比较大，不会误动作。通过该输入电路，处理器通过检测处理器AD口的电压即可实现高低有效（正负控）的判别，既灵活方便又防止了输入电压在中间电平引起IO输入闩锁效应。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种兼容正负控的电动汽车控制器数字输入电路，用于将数字量输入信号传输至处理器，其特征在于，所述输入电路包括输入信号调理电路、AD阻抗匹配与保护电路，所述输入信号调理电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及高压隔离二极管D1，所述第一分压电阻R1的一端接处理器模拟电源、另一端接所述高压隔离二极管D1的阳极；所述第二分压电阻R2的一端接处理器地、另一端接所述高压隔离二极管D1的阴极，所述高压隔离二极管D1的阴极连接至所述数字量输入信号的输入端，所述输入电路从所述高压隔离二极管D1的阳极取信号传输至处理器AD口。2.根据权利要求1所述的电动汽车控制器数字输入电路，其特征在于，所述AD阻抗匹配与保护电路包括第三分压电阻R3、电容C1、高压隔离二极管D2及高压隔离二极管D3，所述第三分压电阻R3的一端接所述高压隔离二极管D1的阳极、另一端接所述处理器AD口；所述电容C1的一端接所述处理器AD口、另一端接模拟电源地；所述高压隔离二极管D2的阳极接所述处理器AD口、阴极接模拟电源正极；所述高压隔离二极管D3的阳极接模拟电源地、阴极接所述处理器AD口。3.根据权利要求1所述的电动汽车控制器数字输入电路，其特征在于，所述处理器通过检测所述处理器AD口的电压来判断所述数字量输入信号的有效性，当用户设定为正控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或低于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近电源电压时，判断所述数字量输入信号有效；当用户设定为负控时，在检测到所述处理器AD口电压接近所述处理器模拟电源电压的一半或高于电源电压的一半时，判断所述数字量输入信号无效；在检测到所述处理器AD口电压接近地电平时，判断所述数字量输入信号有效。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的电动汽车控制器数字输入电路，其特征在于，所述数字量输入信号包含档位信号的12V正控输入信号、档位信号的电池电压等级正控输入、档位信号的负控输入、刹车开关信号的12V正控输入信号、刹车开关信号的电池电压等级正控输入、刹车开关信号的负控输入。

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