一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元制造技术

本发明专利技术公开了一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，包括数据接收装置和线路驱动装置；所述数据接收装置用于接收输入的脉冲归零码的模拟信号，并判定和输出“0”和“1”数据；所述线路驱动装置用于接收所述数据接收装置输出的“0”和“1”数据，并转换成相应的稳定的输出电压信号。本发明专利技术采用一种基带和中继传输技术，替代传统的隔离通信方式，可以实现高速单线隔离通信，传输距离可控，并且可以芯片集成和级联。成和级联。成和级联。

【技术实现步骤摘要】
一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元


[0001]本专利技术涉及一种线路驱动系统，尤其涉及一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元。

技术介绍

[0002]电池模块(或者单体电芯)的扩展连接包括电池模块(或者单体电芯)的并联以扩充电池的容量，或者电池模块(或者单体电芯)的串联以提高电池系统的电压，因此不同模块(电芯)的信息采集的数据通过隔离通讯的方式实现数据共享或者上传，传统的做法是采用光耦或则磁耦器件实现隔离通讯，不仅功耗大，而且成本高。传统通讯方式采用SPI。I2C等通讯协议，传送的距离也很短。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，可以实现高速单线隔离通信，传输距离可控，并且可以芯片集成和级联。
[0004]本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，包括数据接收装置和线路驱动装置；
[0006]所述数据接收装置用于接收输入的脉冲归零码的模拟信号，并判定和输出“0”和“1”数据；
[0007]所述线路驱动装置用于接收所述数据接收装置输出的“0”和“1”数据信号，并转换成相应的稳定的输出电压信号。
[0008]进一步地，所述数据接收装置包括自适应均衡放大器、峰值检测模块、数据比较和判定模块、信号位置判定模块、信号幅度判定模块和高频时钟发生器；
[0009]所述自适应均衡放大器用于放大输入信号的幅度以及高频分量；
>[0010]所述峰值检测模块用于检测输入信号的峰值，并产生一个峰值电压信号，该峰值电压信号和设定基准电压比较，通过信号幅度判定模块确定输入信号的幅度以决定所述自适应均衡放大器的放大倍数；
[0011]所述数据比较和判定模块用于所述峰值检测模块检测出的峰值电压分压后和所述自适应均衡放大器输出的已调整的信号进行比较，判断数据是“0”或“1”；
[0012]所述信号位置判定模块通过高频时钟发生器产生的高频时钟去采集“0”和“1”的数据，判断数据的上升沿和下降沿的位置。
[0013]进一步地，所述数据接收装置中的自适应均衡放大器还包括用于输入信号频率均衡的高通滤波器。
[0014]进一步地，所述自适应均衡放大器包括：
[0015]运算放大器OPA、电阻R1和电阻Rf，用于调整放大倍数；
[0016]电容Cf和电阻Rf，构成低通滤波电路；
[0017]电阻RZ、插座Cz和开关S1，构成高通滤波电路；
[0018]其中，所述运算放大器OPA的正极连接VCM，所述运算放大器OPA的负极与所述电阻R1相连；
[0019]所述电阻RZ、插座Cz和开关S1串联，所述电阻RZ、插座Cz和开关S1与所述电容Cf相连，所述电容Cf与所述电阻Rf并联。
[0020]进一步地，所述线路驱动装置包括电压转电流模块、电流型DAC模块、输出幅度设定模块、线路驱动器；
[0021]所述电流型DAC模块用于接收“0”和“1”的数据后，并将“0”和“1”的数据信号根据输出幅度设定模块转换为对应幅度的模拟信号；
[0022]所述电压转电流模块用于将内部基准电压转换为基准电流，将基准电流分成若干最小的单位基准电流；
[0023]所述电流型DAC模块用于根据输出幅度设定模块设定的值将若干单位基准电流转换为参考电流，分别对应“0“和“1”的值；
[0024]所述线路驱动器用于将参考电流通过电阻Rf转换为输出电压。
[0025]进一步地，所述支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元还包括数据解调模块、接受缓冲器、发送缓冲器、数据缓冲模块及多路复用模块；
[0026]所述数据解调模块用于接收所述信号位置判定模块输出的数据，并存储于所述接受缓冲器中，同时将接收数据存储于所述数据缓冲模块中；
[0027]所述发送缓冲器存储的本地实时数据通过所述多路复用模块更新所述数据缓冲模块中对应信道的数据，发送至所述数据比较和判定模块。
[0028]进一步地，所述支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元还包括第一隔离电容C、第一电阻Rx1、电阻Ro和第二隔离电容C；
[0029]所述第一隔离电容C和所述第一电阻Rx1的一端分别与所述电阻Ro的一端相连，所述第一隔离电容C的另一端连接输入信号端，所述电阻Ro的另一端连接所述第二隔离电容C，所述第一电阻Rx1的另一端与所述自适应均衡放大器相连。
[0030]进一步地，所述支持电池信息采集的单线隔离通信的线路驱动电路系统还包括第二电阻Rx1；
[0031]所述第二电阻Rx1的一端与所述电阻Ro、隔离电容C相连，另一端与所述自适应均衡放大器相连。
[0032]本专利技术的有益效果如下：
[0033]本专利技术采用一种基带和中继传输技术，替代传统的隔离通信方式，可以实现高速单线隔离通信，传输距离可控，并且可以芯片集成和级联。
附图说明
[0034]图1为根据本专利技术实施例提供的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元差分形式的架构图；
[0035]图2为根据本专利技术实施例提供的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元单端形式的架构图；
[0036]图3为图1的局部示意图；
[0037]图4为图2的局部示意图；
[0038]图5为图2中接收端的原理示意图；
[0039]图6为图1中发送端的原理示意图；
[0040]图7为图1、图2中线路驱动装置的局部原理示意图。
具体实施方式
[0041]参照图1至图7，本专利技术提供的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，包括数据接收装置、线路驱动装置；
[0042]数据接收装置用于接收输入的脉冲归零码的模拟信号，并判定和输出“0”和“1”数据，线路驱动装置用于接收所述数据接收装置输出的“0”和“1”数据信号，并转换成相应的稳定的输出电压信号。
[0043]数据接收装置包括：
[0044]APGA：自适应均衡放大器。
[0045]峰值检测模块和信号幅度判定模块：检测输入信号的峰值，并和输入的基准电压比较，确定输入信号的幅度范围，根据这个决定APGA的输入放大倍数，类似一个简单的DAC的功能(数模转换器)，本模块还要输出一个参考电压给数据比较和判定模块，用于和实际的数据信号比较，判定是“0”或者“1”。
[0046]数据比较和判定模块：是一个比较器，就是实际的数据(APGA的输出信号)和参考电压进行比较，判定“1”或者“0”。
[0047]信号位置判定模块：用高频时钟去采集“0”和“1”的数据(比较器输出)，判断数据的上升沿和下降沿的位置。
[0048]高频时钟发生器：产生高频时钟。
[0049]APGA(自适应均衡放大器)：由一个运算放大器OPA和电阻电容：R1,Rf,S1,Cf,Rf，RZ*CZ是加入一个零点位置，放大信号的高频分量。可变电阻的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，其特征在于，包括数据接收装置和线路驱动装置；所述数据接收装置用于接收输入的脉冲归零码的模拟信号，并判定和输出“0”和“1”数据；所述线路驱动装置用于接收所述数据接收装置输出的“0”和“1”数据信号，并转换成相应的稳定的输出电压信号。2.根据权利要求1所述的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，其特征在于，所述数据接收装置包括自适应均衡放大器、峰值检测模块、数据比较和判定模块、信号位置判定模块、信号幅度判定模块和高频时钟发生器；所述自适应均衡放大器用于放大输入信号的幅度以及高频分量；所述峰值检测模块用于检测输入信号的峰值，并产生一个峰值电压信号，该峰值电压信号和设定基准电压比较，通过信号幅度判定模块确定输入信号的幅度以决定所述自适应均衡放大器的放大倍数；所述数据比较和判定模块用于所述峰值检测模块检测出的峰值电压分压后和所述自适应均衡放大器输出的已调整的信号进行比较，判断数据是“0”或“1”；所述信号位置判定模块通过高频时钟发生器产生的高频时钟去采集“0”和“1”的数据，判断数据的上升沿和下降沿的位置。3.根据权利要求2所述的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，其特征在于，所述数据接收装置中的自适应均衡放大器包括用于输入信号频率均衡的高通滤波器。4.根据权利要求3所述的一种支持单线隔离通讯的电池传感器中继单元，其特征在于，所述自适应均衡放大器还包括：运算放大器OPA、电阻R1和电阻Rf，用于调整放大倍数；电容Cf和电阻Rf，构成低通滤波电路；电阻RZ、插座Cz和开关S1，构成高通滤波电路；其中，所述运算放大器OPA的正极连接VCM，所述运算放大器OPA的负极与所述电阻R1相连；所述电阻RZ、插座Cz和开关S1串联，所述电阻RZ、插座Cz和开关S1与所述电容Cf相连，所述电容Cf与所述电阻Rf并联。5.根据权利要求4所述的一种支持单线...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓华，
申请(专利权)人：侯晓华，
类型：发明
国别省市：