技术领域
[0001] 本发明属于电池充电技术领域，尤其涉及一种电动自行车用充电器的通信接口。
相关背景技术
[0002] 电动自行车用充电器的通信接口通常会采用所谓“一线通”的通信接口电路，从而满足双向通信的需求。目前常用的通信接口电路如图1所述，包括端口RXD11、TXD11、COM11、上拉电源、两个开关和其他元器件等，其中两个开关中一个对应接收电路，一个对应发送电路，该接收电路和发送电路实现通信信号的传输。然而上述通信接口电路容易因线路破损或内部绝缘异常等问题，使得通信接口电路与高压线路短路从而导致内部电路损坏；如图1所示，当通信接口电路与高压线路短路时，可能会导致端口COM11电压骤升，进而在很短的时间内击穿S12等其他内部电路，在这一很短的时间段内保险丝F11无法起到有效的保护作用。因此，如何对电动自行车用充电器的通信接口进行有效的保护，是亟需解决的技术问题。
具体实施方式
[0016] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017] 下面首先结合附图对本申请所涉及的概念进行说明。在此需要指出的是，以下对各个概念的说明，仅为了使本申请的内容更加容易理解，并不表示对本申请保护范围的限定；同时，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0018] 结合说明书附图2，本发明的一种电动自行车用充电器的通信接口，包括通信信号发送电路和通信信号接收电路，所述通信信号发送电路的一端连接发送端TXD21，另一端连接通信端COM21，所述通信信号接收电路的一端连接接收端RXD21，另一端连接通信端COM21，也就是说本发明中的通信信号发送电路和通信信号接收电路连接至同一个通信端COM21，为了防止通信端COM21与外部的高压电路短路，本发明还设置保护电路，以在短路发生时保护通信信号发送电路的内部器件不受损坏。通信端COM21还通过二极管D21和电阻R21与上拉电源VCC21连接，该上拉电源VCC21可以取5V或者10V。
[0019] 所述通信信号接收电路包括电阻R25、电阻R26、电阻R27、电容C21、开关S22和上拉电源VCC22（VCC22为正电源），电阻R26的一端连接通信端COM21，另一端连接电阻R27的一端和开关S22的控制端，电阻R27的另一端和开关S22的另一端接地，开关S22的一端连接电阻R25的一端和电容C21的一端，电阻R25的另一端连接上拉电源VCC22，电容C21的另一端接地，电容C21的一端连接接收端RXD21。当该通信端COM21接收的通信信号为低时，开关S22截止，接收端RXD21输出高电平信号；当该通信端COM21接收的通信信号为高时，开关S22导通，接收端RXD21输出低电平信号。
[0020] 所述通信信号发送电路包括电阻R22、电阻R28、电阻R31、电阻R32、开关S21、开关S24和上拉电源VCC23（VCC23为正电源），电阻R22的一端连接通信端COM21，电阻R22的另一端连接开关S21的一端，开关S21的另一端接地，开关S21的控制端连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端连接开关S24的一端和电阻R31的一端，开关S24的另一端接地，电阻R31的另一端连接上拉电源VCC23，开关S24的控制端通过电阻R32连接发送端TXD21。当该发送端TXD21发送的通信信号为低时，开关S21导通，通信端COM21输出低电平；当该发送端TXD21发送的通信信号为高时，开关S21截止，通信端COM21由于上拉电源VCC21的存在而输出高电平。
[0021] 需要解释的是，在本发明公开的通信接口电路的基础上，相关领域的技术人员也能够通过开关器件的选型或者控制信号时序的变换，来控制通信信号的翻转，以满足不同通信协议的要求，这一手段属于是本技术领域的公知技术，在此不再赘述。进一步结合图2，本发明设计的保护电路包括电阻R23、电阻R24、电阻R29、电阻R30、稳压二极管TVS21、开关S23和开关控制模块T，稳压二极管TVS21的阴极连接通信端COM21，稳压二极管TVS21的阳极连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接电阻R24的一端和开关控制模块T的IN端，电阻R24的另一端接地，开关控制模块T的OUT端通过电阻R29连接开关S23的控制端，开关S23的一端连接电阻R28的另一端，开关S23的另一端通过电阻R30接地，开关S23的另一端还连接开关控制模块T的CS端。上述电路可以实现当通信端COM21与外部的高压电路短路时，利用开关控制模块T控制开关S23导通，从而致使开关S24的上拉电压消失，无法驱动开关S21导通，进而起到对通信信号发送电路的保护作用。
[0022] 附图3示出了本发明的开关控制模块T，其包括比较器CMP1、计数器CNT、电阻Rpu、开关K1、开关K2、上拉电源VDD1、锁控电路LAT、RS触发器RS1、开关驱动电路P1，比较器CMP1的正输入端连接开关控制模块T的IN端，比较器CMP1的负输入端连接参考电压REF，比较器CMP1的输出端连接RS触发器RS1的S端和计数器CNT的输入端，计数器CNT的输出端连接开关K2的控制端，开关K2的另一端接地，开关K2的一端连接RS触发器RS1的S端和电阻Rpu的另一端，电阻Rpu的一端连接开关K1的一端，开关K1的另一端连接上拉电源VDD1（VDD1为正电源），开关驱动电路P1的输入端连接开关控制模块T的CS端，开关驱动电路P1的输出端连接开关K1的控制端，RS触发器RS1的S端连接锁控电路LAT的a端，锁控电路LAT的b端连接RS触发器RS1的R端，RS触发器RS1的Q端连接开关控制模块T的OUT端。所述开关驱动电路P1包括比较器CMP2、驱动模块DRV，比较器CMP2的正输入端连接开关控制模块T的CS端，比较器CMP2的负输入端连接参考电压th，比较器CMP2的输出端连接驱动模块DRV的输入端，驱动模块DRV的输出端连接开关K1的控制端。
[0023] 下面结合图3，简要阐述一下上述开关控制模块T的工作原理，当通信端COM21与高压电路短接时IN端接收高电压信号，比较器CMP1输出高电平驱动RS触发器RS1输出控制信号控制开关S23导通，从而拉低开关S21的控制端电压进而使其截止。当开关S23导通时CS端会产生感测电压，当该感测电压大于阈值th时比较器CMP2通过驱动模块DRV控制开关K1导通，使得RS触发器RS1的S端被上拉至大约与上拉电源VDD1电压相同的值，从而保证RS1输出高电平，也就是对开关S23的控制信号实现了高电平锁控，无论此时IN端的电压如何波动，都无法控制S23切换开关状态，即无法解锁S23。也就是说开关S23不会被频繁的导通和关闭，避免了开关S23的开关振荡和损坏。
[0024] 当通信端COM21断开与高压电路的短接，IN端接收正常范围内的电压信号时，比较器CMP1输出低电平，此时计数器CNT开始以预设脉冲频率进行计数，当计数器达到预设值（也就是比较器CMP1在一定时间内持续输出低电平）时控制开关K2导通，驱动RS触发器RS1使得开关S23截止，进而解锁S23，保护电路失去保护作用，此通信接口能够正常进行双向通信。
[0025] 结合附图4，本发明的锁控电路LAT包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、比较器CMP3、开关S41、电容C41、上拉电源VDD2、下拉电源VDD3，上拉电源VDD2连接电阻R41的一端和比较器CMP3的电源端，电阻R41的另一端连接电阻R42的一端，电阻R42的另一端接地，比较器CMP3的正输入端连接电阻R42的一端，比较器CMP3的负输入端连接锁控电路LAT的a端，比较器CMP3的输出端连接电阻R43的一端和开关S41的一端，电阻R43的另一端连接开关S41的控制端和电阻R44的一端，电阻R44的另一端连接开关S41的另一端、电容C41的一端和电阻R45的一端，电阻R45的另一端连接下拉电源VDD3，电容C41的一端连接锁控电路LAT的b端，电容C41的另一端接地。上述下拉电源VDD3为负电源，可以取负10V，开关S41为NPN型三极管。上述锁控电路LAT实质上是一种抗干扰电路，能够滤除输入至RS触发器RS1的R端的信号的波动，保证RS触发器RS1的正常工作，避免信号干扰。
[0026] 以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。
