[发明专利]基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法。基于SPI接口的CAN通道扩展电路包括SPI转CAN接口单元和CAN电平转换单元，SPI转CAN接口单元的输入端和主控MCU的SPI接口相连，SPI转CAN接口单元的输出端和CAN电平转换单元的输入端相连，CAN电平转换单元的输出端输出CAN总线信号和需要被控制的模块相连。控制方法为：主控MCU通过SPI接口输出控制信号给SPI转CAN接口单元，由SPI转CAN接口单元将控制信号转换为CAN接口信号并输送给CAN电平转换单元，CAN电平转换单元经过处理输出CAN总线信号给需要被控制的模块。本发明通过将MCU的SPI接口转换为CAN接口，从而扩展MCU的CAN通道，使得MCU的CAN通道数量能满足充电桩充电控制的需要，提高充电桩使用的灵活性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种充电桩，尤其涉及一种用于充电桩的基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法。

背景技术

随着电动汽车的日益普及，电动汽车充电桩的应用越来越广泛，为了满足多样化的用户需求，电动汽车充电桩多采用TCU(计费控制单元)+CCU(充电控制单元)+PCU(功率控制单元)的结构，即一机多枪上有PCU的结构，该技术方案可以轻松满足单枪、多枪充电桩的需求。

在单枪的充电桩方案中，CCU通过CAN接口与TCU交互信息，CCU通过CAN接口与车辆交互充电信息，CCU通过CAN接口与充电模块交互信息，但是现有技术中，CCU控制器的MCU一般只有2路CAN通道，因此无法满足充电桩中需要有三个或三个以上CAN通道的需求。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法，其能将MCU的SPI接口转换为CAN接口，从而扩展MCU的CAN通道，使得MCU的CAN通道数量能满足充电桩充电控制的需要。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的基于SPI接口的CAN通道扩展电路，包括SPI转CAN接口单元和CAN电平转换单元，SPI转CAN接口单元的输入端和主控MCU的SPI接口相连，SPI转CAN接口单元的输出端和CAN电平转换单元的输入端相连，CAN电平转换单元的输出端输出CAN总线信号和需要被控制的模块相连。主控MCU的SPI接口输出控制信号，由SPI接口转换为CAN接口单元将控制信号转换为CAN信号，再由CAN电平转换单元进行处理，最终输出CAN总线信号给需要被控制的模块。本技术方案能将MCU的SPI接口转换为CAN接口从而扩展MCU的CAN通道，使得MCU的CAN通道数量能满足充电桩充电控制的需要。

作为优选，所述的SPI转CAN接口单元包括CAN控制芯片U1，CAN控制芯片U1采用MCP2515芯片；CAN控制芯片U1的18脚，一路接+5V电压，另一路经电容C1接地，还有一路经电阻R1和CAN控制芯片U1的17脚相连，CAN控制芯片U1的12脚～16脚和主控MCU的SPI接口相连，CAN控制芯片U1的9脚接地，CAN控制芯片U1的7脚和8脚之间连接有晶振Y1，并且CAN控制芯片U1的7脚、8脚分别经电容C2、电容C4接地，CAN控制芯片U1的1脚及2脚分别和所述的CAN电平转换单元的输入端相连。电路简单，实现方便，可靠性高。

作为优选，所述的CAN电平转换单元包括CAN电平转换芯片U2，CAN电平转换芯片U2采用TJA1051T芯片；CAN电平转换芯片U2的1脚、4脚分别和CAN控制芯片U1的1脚、2脚相连，CAN电平转换芯片U2的2脚及8脚接地，CAN电平转换芯片U2的3脚接+5V电压，CAN电平转换芯片U2的6脚和7脚之间连接有开关S1和电阻R2的串联电路，CAN电平转换芯片U2的6脚、7脚分别输出CANH信号、CANL信号和需要被控制的模块相连。开关S1可以控制负载电阻R2是否接入CAN总线，便于组网。电路简单，实现方便，可靠性高。