用于在总线上提供脉冲电能和数据的方法和系统与流程

文档序号:14748446发布日期:2018-06-22 06:15阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种用于通过第一总线(130;230;330;430)从主控制单元(120;220;320;420)向至少一个从属单元(115;215;315;415)提供电能和数据信号的系统(113;213;313;413);

所述主控制单元包括被适配用于提供第一AC信号的AC信号发生器(414),所述第一AC信号包括用于在所述第一总线上向所述至少一个从属单元提供电能的多个第一脉冲(P1);

每个从属单元借助于第一串联电容器(119;219;319;419)与所述第一总线AC-耦合,每个第一串联电容器被安排为将在其输入处提供的所述第一脉冲(P1)转换成在其输出处的第二脉冲(P2),所述第二脉冲具有至少一个边缘或侧翼;

所述主控制单元被被适配用于通过调制所述多个第一脉冲(P1)将数据发送给所述至少一个从属单元;

所述至少一个从属单元正被被适配用于通过确定脉冲幅度或所述至少一个边缘或侧翼的接收之间的时间差或通过对脉冲进行计数来解调所述多个第二脉冲(P2)以接收所述数据。

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少一个边缘或侧翼是上升或下降边缘,并且所述从属单元被被适配用于确定不同的脉冲的上升或下降边缘的接收之间的时间差。

3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少一个边缘或侧翼是上升边缘和下降边缘,并且所述从属单元被被适配用于确定由所述从属单元接收的脉冲的上升边缘和后缘之间的时间差。

4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述调制和解调是脉冲位置调制(PPM)、脉冲宽度调制(PWM)、PFM(脉冲频率调制)、脉冲间隔调制(PIM)或脉冲计数调制中的任何一种或任何组合。

5.如权利要求1或2所述的系统(113;213;313;413),其特征在于,

所述主控制单元(120;220;320;420)被适配用于提供所述第一AC信号,使得所述第一脉冲(P1)具有上升或下降边缘;

所述主控制单元被适配用于通过改变连续的第一脉冲的上升或下降边缘之间的时间差(Δt)来发送所述数据;

至少一个从属单元(115;215;315;415)被适配用于通过确定连续的第二脉冲的上升或下降边缘之间的所述时间差(Δt)来接收所述数据,并用于将所确定的时间差(Δt)转换成对应的数据-码元。

6.如任一前述权利要求所述的系统(113;213;313;413),其特征在于,所述第一AC信号发生器(114;214;314;414)被适配用于生成基本上矩形的脉冲。

7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的系统(113;213;313;414),其特征在于,所述主控制单元(120;220;320;420)和所述至少一个从属单元(115;215;315;415)被适配用于分别应用检测至少一个第一和第二预定时间差(Δt1,Δt2),所述预定时间差分别对应于第一和第二数据码元(“0”,“1”)。

8.如权利要求7所述的系统(113;213;313;413),其特征在于,所述主控制单元(120;220;320;420)和所述至少一个从属单元(115;215;315;415)被适配用于分别应用检测至少第一、第二、第三和第四时间距离(Δt1,Δt2,Δt3,Δt4),所述时间距离分别对应于第一、第二、第三和第四数据码元(“00”,“01”,“10”,“11”)。

9.如权利要求7所述的系统(113;213;313;413),其特征在于,所述主控制单元(120;220;320;420)和所述至少一个从属单元(115;215;315;415)被适配用于分别应用和检测对应于多个数据码元的多个时间距离,具体而言,分别对应于第一、第二和第三数据码元(“0”,“1”,“x”)至少第一、第二、和第三时间距离(Δt1,Δt2,Δt3),所述第三数据码元是伪数据码元。

10.如前述权利要求中任一权利要求所述的系统(113;213;313;413),其特征在于,所述系统是可充电能量存储系统,所述可充电能量存储系统包括串联耦合的可充电能量存储设备(112)的串(111),并且每个从属单元(115;215;315;415)是用于对所述可充电能量存储设备(112)之一进行充电或放电的平衡单元。

11.如前述权利要求中任一权利要求所述的系统(113;313;413),其特征在于,还包括:借助电解耦合元件(135,319;441)连接在所述主控制单元(120;320;420)和所述至少一个从属单元(115;315;415)之间的第二总线(140;340;440),所述第二总线用于将数据从所述至少一个从属单元(115;315;415)传送到所述主控制单元(120;320;420)。

12.如权利要求11所述的系统(113;313;413),其特征在于,所述至少一个从属单元(115,315;415)被适配用于与所述第一AC信号同步地在所述第二总线(140;340;440)上发送数据到所述主控制单元(120;320;420)。

13.如权利要求11所述的系统(313,413),其特征在于,

所述电解耦合元件是第二串联电容器设备(319,441);

所述至少一个从属单元被适配用于将包括具有上升或下降边缘的多个第三脉冲(P3)的第二AC信号提供给所述第二串联电容器设备,由此,根据要从所述从属单元向所述主控制单元发送的数据来调制在连续的第三脉冲的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt);

所述主控制单元(320;420)被适配用于检测当将所述第三脉冲施加于所述第二串联电容器设备(319,441)的输入时源自其输出处的第四脉冲(P4)的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt)。

14.一种用于通过第一总线(130;230;330;430)将电能和数据信号从主控制单元(120;220;320;420)提供到至少一个从属单元(115;215;315;415)的方法,所述至少一个从属单元借助一个或多个串联电容器设备(119;219;319;419)与所述第一总线AC耦合,所述方法包括步骤:

a)通过生成包括多个第一脉冲(P1)的第一AC信号并通过将所述第一AC信号施加到所述第一总线(130;230;330;430),将经组合的电能和数据信号从所述主控制单元(120;220;320;420)提供到所述至少一个从属单元(115;215;315;415),每个脉冲具有至少一个边缘或侧翼;

b)在所述一个或多个串联电容器设备(119;219;319;419)的所述输入处接收所述第一脉冲(P1),并在所述一个或多个串联电容器设备的所述输出处提供所述第二脉冲(P2);

c)通过调制所述多个第一脉冲(P1)将所述数据从所述主控制单元(120;220;320;420)发送给所述至少一个从属单元(115;215;315;415);

d)通过确定脉冲幅度或所述至少一个边缘或侧翼的接收之间的时间差或通过计数脉冲来解调所述多个第二脉冲(P2)以在所述至少一个从属单元(115;215;315;415)中接收所述数据。

15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述至少一个边缘或侧翼是上升或下降边缘,并且所述从属单元被被适配用于确定不同的脉冲的上升或下降边缘的接收之间的时间差。

16.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述至少一个边缘或侧翼是上升边缘和下降边缘,并且所述从属单元被被适配用于确定由所述从属单元接收的脉冲的上升边缘和后缘之间的时间差。

17.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述调制和解调是脉冲位置调制(PPM)、脉冲宽度调制(PWM)、PFM(脉冲频率调制)、脉冲间隔调制(PIM)或脉冲计数调制中的任何一种或任何组合。

18.如权利要求14到17中任何一项所述的方法,其特征在于,

生成所述第一AC信号,使得所述第一脉冲(P1)具有上升或下降边缘;

通过改变连续的第一脉冲的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt)来完成对所述第一脉冲(P1)的调制;

通过检测连续的第二脉冲的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt),并通过将所确定的时间距离(Δt)转换成对应的数据-码元来完成对所述第二脉冲(P2)的解调。

19.如权利要求14或18任一权利要求所述的方法,其特征在于,

所述第一AC生成器(114,214;314;414)分别施加用于分别发送第一和第二数据码元(“0”,“1”)的第一和第二预定时间-距离(Δt1,Δt2)。

并且其中,所述至少一个从属单元(115;215;315;415)通过测量连续第二脉冲(P2)的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt),并通过从两个预定时间距离(Δt1,Δt2)中选择对应于所测量的时间距离(Δt)的一个预定时间距离,并通过将所选的时间距离(Δt1,Δt2)转换为对应的第一和第二数据码元(“0”,“1”),来解调所述第二脉冲。

20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,

所述第一AC生成器(114,214;314;414)分别施加用于分别发送第一、第二和第三或更多的数据码元(”0”,”1”,”x”)的第一、第二和第三或更多的预定时间距离(Δt1,Δt2,Δt3),所述第三数据码元为伪数据信号;

并且其中,所述至少一个从属单元(115;215;315;415)通过测量连续第二脉冲的上升或下降边缘之间的时间距离(Δt),并通过从所述第一、第二和第三或更多的预定时间距离(Δt1,Δt2,Δt3)中选择对应于所测量的时间距离(Δt)的一个预定时间距离,并通过将所选的时间距离(Δt1,Δt2,Δt3)转换为对应的第一、第二和第三或更多的数据码元(”0”,”1”,”x”),来解调所述第二脉冲(P2),所述第三数据码元为伪数据信号。

21.如权利要求14到20中任一权利要求所述的方法,所述至少一个从属单元(115;315;415)还借助电解耦合元件(135,319;441)被通信耦合到第二总线(140;340;440),所述方法还包括步骤:

通过所述第二总线(140;340;440)从从属单元(115;315;415)传送数据到所述主控制单元(120;320;420)。

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