CN103106171A - 一种不同电平之间的信号传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种不同电平之间的数字信号传输系统，涉及不同电平之间的信号传输问题，特别是阶梯电平变化的系统，例如动力电池系统。所述的传输系统包括由N个可变电平智能微单元和一个控制管理系统组成。可变电平智能微单元由数字输入端口IN、数字输出端口OUT和智能微处理单元组成，其中数字信号输入端IN和数据信号输出端OUT所呈现的数字信号电平可以不是一个逻辑电平判断标准，智能微单元除实现本地智能化功能外，还实现输入和输出信号的通讯管理任务。本发明实现了不同电平智能单元之间的多级级联信号传输。电路连接简单、可靠性高、成本低，满足了像电池串接有电平阶梯变化的数据监控和传输系统及工业应用领域有电平变化现场的数据传输应用领域。

Description

一种不同电平之间的信号传输系统

技术领域

本发明为一种不同电平之间的数字信号传输系统，涉及不同电平之间的信号传输问题，特别是具有多级阶梯电平变化特性的系统，例如动力电池系统。本发明实现了不同电平之间的多级信号的级联传输，电路连接简单、可靠性高、成本低，满足了电池串接等有电平变化的数据传输应用领域。

背景技术

目前对于多级具有阶梯电平变化特性的动力电池系统的采样和管理多是集中局部采样、总线连接方式，这种连接方式信号之间的干扰大、接线复杂且具有高压短路危险；目前虽有智能电池本地采样系统，并具有对外总线连接端口，但它们不具备同一个端口适合不同电平的信号传输功能，所以实现不了电池之间的无限级联。本发明实现了多级具有阶梯电平变化特性的动力电池的数据传输问题，同时也实现了其它工业领域具有相似特性的数字信号的通讯问题。

发明内容

本发明的技术方案为：

1.本发明方案主要包含的内容见图1。不同电平之间的数字信号传输系统包括可变电平微单元1、2，直到N，和一个控制管理系统22组成。每一个可变电平智能微单元的结构完全一样，数字信号输入端口101、信号输入调理电路102、数据信号输出端口105、信号输出调理电路104和智能微处理单元103组成，控制管理系统22由管理信号输出端口201、管理信号输出调理电路202、管理信号输入调理电路203、管理信号输入端口204和控制主电路205组成

2.不同电平之间的数字信号传输系统的实现原理包括以下方面：

第一方面：

每一个可变电平智能微单元的本地功能为：

a)实现本地的信号采集、控制和管理功能；

b)接收上一级传送来的数字信号，并把上一级的数字信号电平转变为与本地数字信号电平一样的数字信号。本地可变电平智能微单元以中断的形式响应上一级的数字通讯信号，保障通讯的及时性和数字信号不丢失；

c)本地可变电平智能微单元把本地需要发送的信息加载到输入端接收来的信息内，再加上数据验证校验信息码作为本地单元的下传数字信息继续向下一级传递；

d)本地可变电平智能微单元定时把本地信息发送到下一级；

e)如果本地可变电平智能微单元在设定的时常内没有接收到上一级的数字信号，则本地可变电平智能微单元自动把自己作为最高一级可变电平智能微单元定时下传数字信息。

第二方面：

不同电平之间的数字信号传输系统的系统连接和管理实现：

a)控制管理系统22的控制主电路205通过接收端204接收由N个可变电平智能微单元组成的数据链路的最后一级(即第N级)下传的链路数字信号，通过管理信号输入调理电路203进行信号调理；

b)控制管理系统22的控制主电路205根据接收的链路信息实现其自身设定的功能。例如本地显示、本地存储、本地控制和对外通讯输出等；

c)控制管理系统22的控制主电路205可以根据接收的链路信息以及其它信息进行综合分析和整理后，控制主电路205把需要对链路管理和控制的信息再通过管理信号输出调理电路202调理后，通过管理信号输出端口201下传到由N个可变电平智能微单元组成的数据链路的最初级，管理和控制信息由数据链路传到相应的可变电平智能微单元，实现控制管理系统22对单个可变电平智能微单元的管理和控制命令的传送。

附图说明

图1为本发明的系统原理；

图2为本发明与电池系统连接的原理示意图；

图3为由N个电池箱体与控制管理系统连接的原理示意图；

具体实施方式

图2为本发明与电池系统连接的原理示意图，其工作过程如下：

第一步，可变电平智能微单元之间的数据传输：

1)BAT1最高一级可变电平智能微单元定时通过端口OUT发送添加了校验码的本地采样数字信息及其它数字信息；

2)BA2通过接收端口IN接收到由BAT1发送的信息后，添加自己的本地信息、再添加校验码后通过OUT端口即时发送到下一级，即发送到BA3的IN输入端；

3)以此类推，直到信息被最后一级OUT端口发出；

第二步，控制管理系统与可变电平智能微单元之间的数据传输：

1)最后一级可变智能微单元OUT端口发出的数字信息包含了所有级联的可变电平智能微单元的数字信息，这个信息被控制管理系统204端口接收；

2)控制管理系统处理接收的信息(用以显示、存储、报警、控制和输出等)，并把需要管理可变电平智能微单元的管理和控制信息通过201端发出；

3)BAT1的输入端IN接收到控制管理系统22的信息并处理后再把控制管理系统22的信息继续下传。本地可变电平智能微单元下传管理系统22的信息原则是：如果控制管理系统22发送的信息是管理和控制自己的信息，自己就执行这个信息，然后删除这个信息；如果还有管理后续可变电平智能微单元的信息就继续下传。

图3为由本发明内容的可变电平智能微单元组成的单个电池箱的检测系统，再分别与控制管理系统连接的原理示意图，其工作过程如下：

1)由多个可变电平智能微单元组成一个电池箱检测系统；

2)多个电池箱检测系统的电源串联、采集和控制信息分别与控制管理系统22连接；

3)每一个电池箱检测系统的输出端连接到控制管理系统22的204数字信号输入端；

4)每一个电池箱检测系统的输入端连接到控制管理系统22的201数字信号输出端。

因为每一个电池箱的最低电平和最高电平均不一样，所以控制管理系统22的输入端具有完全隔离的多通道数字信号输入端口，同样控制管理系统22的输出端也要具有完全隔离的多通道数字信号输出端口。

Claims (9)

1.一种不同电平之间的数字信号传输系统，包括由多个可变电平智能微单元和一个控制管理系统组成。可变电平智能微单元由数字信号输入端口IN、信号输入调理电路、数据信号输出端口OUT、信号输出调理电路和智能微处理单元组成，控制管理系统由管理信号输出端口、管理信号输出调理电路、管理信号输入调理电路、管理信号输入端口和控制主电路组成。 

2.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征在于本地可变电平智能微单元能够把传输到其数字信号输入端口的其它电平状态的数字信号转变为与本地数字信号电平一样的数字信号，能以链路级联的形式实现可变电平智能微单元间的信号传输。 

3.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征在于控制管理系统能够实现其信号输入端口接收来自链路末端输出的数字信号、其输出端口能够向链路的起始端发送管理和控制信号。 

4.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征在于用一根导线实现数字信号的传送，另一根参考电平线借助于电池组之间的动力电源连接线。 

5.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，更进一步的传输信号数字线也可以用多根数据线相互连接，以实现不同方式下的数字信号传输。 

6.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征在于：多个可变电平微智能单元在系统连接时，可变电平智能微单元的数字信号输入端口IN连接到上一级的可变电平智能微单元的数字信号输出端口OUT，可变电平微智能单元的数字信号输出端口OUT连接到下一级的可变电平微智能单元的数字信号输入端口IN。 

7.根据权利要求3所述的不同电平之间的数字信号传输，其特征在于：所述的数字信号传输方向可以由最低的第一级上传到最高一级，也可以由最高一级传输到最低的第一级。 

8.根据权利要求3所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征还在于：所述的多级可变电平智能微单元的数字信号传输，当上一级或下一级的数字信号电平与本地的数字电平相等时，数字信号能正常传输。

9.根据权利要求1所述的不同电平之间的信号传输系统，其特征在于：所述的电平移动可以通过三极管实现、可以通过MOSFET实现、可以通过逻辑电路的变换实现也可以通过其它的电路形式来实现。 

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