反馈控制器、电压采样方法、恒流恒压控制系统及方法与流程
未命名
10-09
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1.本发明涉及电源技术领域,具体涉及一种反馈控制器、电压采样方法、恒流恒压控制系统、恒流恒压控制方法及反馈控制系统。
背景技术:
2.作为市场中较为常见的电池品类,数字电源的应用场景非常广泛,电路结构灵活,控制简单,容易搭建多通道数字电源系统,如在锂电池检测、多通道隔离供电上都有应用。纽扣电池性能检测是电化学材料参数基本的性能测试,其要求通道数多、输出数字可调、多通道数据采集,通过长时间的循环测试进行数据分析,从而计算出电极材料特性的统计分析,通过改变电化学匹配提高电极性能。
3.而现有技术中的多通道数据采集方案,多是采用运放组合的方式,硬件成本高,且处理逻辑繁琐。
技术实现要素:
4.针对现有技术中所存在的不足,本发明提供一种反馈控制器、电压采样方法、数字电源的恒流恒压控制系统、数字电源的恒流恒压控制方法及反馈控制系统。
5.第一方面,在一个实施例中,本发明提供一种反馈控制器,反馈控制器包括:
6.处理电路、轮询控制模块、多个子输入电路和多个子输出电路;子输入电路与子输出电路一一对应;
7.处理电路的输入端与轮询控制模块的输出端电连接,多个子输入电路分别与轮询控制模块的输入端电连接,多个子输出电路分别与处理电路的输出端电连接;
8.轮询控制模块用于依次通过多个子输入电路采样对应的反馈电压,以供处理电路进行反馈运算。
9.在一个实施例中,处理电路包括加法器和脉冲宽度调制控制器;
10.加法器的第一输入端用于接入基准电压,加法器的第二输入端与轮询控制模块的输出端电连接并用于接入轮询控制模块输出的反馈电压,加法器的输出端与脉冲宽度调制控制器的输入端电连接;
11.脉冲宽度调制控制器的输出端分别与多个子输出电路电连接。
12.第二方面,在一个实施例中,本发明提供一种电压采样方法,应用于上述任一种实施例中的反馈控制器;电压采样方法包括:
13.通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压,对当前被采集的子输入电路的实时电路数量进行加1;
14.通过下一个子输入电路采样对应的反馈电压,直至累计到的实时电路数量达到目标电路数量,对当前的实时采样点数进行加1并对实时电路数量进行清零;目标电路数量等于多个子输入电路的总电路数量;
15.直至累计到的实时采样点数达到目标采样点数,停止采样。
16.在一个实施例中,在通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压的步骤之前,电压采样方法还包括:
17.确定采样频率;
18.通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压,包括:
19.根据采样频率,通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压。
20.第三方面,在一个实施例中,本发明提供一种数字电源的恒流恒压控制系统,数字电源的恒流恒压控制系统包括两个如上述任一种实施例中的反馈控制器,以及多个恒流恒压控制模块;
21.其中一个反馈控制器作为电压环反馈控制器并用于对数字电源进行电压环反馈控制,另一个反馈控制器作为电流环反馈控制器并用于对数字电源进行电流环反馈控制;恒流恒压控制模块、电压环反馈控制器中的子输出电路、电流环反馈控制器中的子输出电路一一对应;
22.电压环反馈控制器中对应的子输出电路与电流环反馈控制器中对应的子输出电路分别与对应的恒流恒压控制模块电连接;
23.每个恒流恒压控制模块用于根据电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压,对数字电源中对应的电源通道进行恒流控制或者恒压控制。
24.在一个实施例中,恒流恒压控制模块包括比较器;
25.每个比较器的第一输入端与电压环反馈控制器中对应的子输出电路电连接,每个比较器的第二输入端与电流环反馈控制器中对应的子输出电路电连接。
26.第四方面,在一个实施例中,本发明提供一种数字电源的恒流恒压控制方法,应用于上述任一种实施例中的数字电源的恒流恒压控制系统;数字电源的恒流恒压控制方法包括:
27.获取电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压;
28.确定第一运算电压和第二运算电压的比较结果;
29.若比较结果表征第一运算电压小于第二运算电压,则控制数字电源中对应的电源通道进行恒压控制;
30.若比较结果表征第一运算电压未小于第二运算电压,则控制数字电源中对应的电源通道进行恒流控制。
31.第五方面,在一个实施例中,本发明提供一种反馈控制系统,反馈控制系统包括多个上述任一种实施例中的反馈控制器、轮询控制器以及多个通信接口;反馈控制器和通信接口一一对应;
32.轮询控制器的输入端分别与多个通信接口电连接,轮询控制器的输出端分别与多个反馈控制器中的多个子输入电路电连接;
33.轮询控制器用于依次通过多个通信接口采样对应的反馈电压,以供多个反馈控制器中的多个子输入电路进行采样。
34.在一个实施例中,通信接口包括隔离485通信模块或can通信模块。
35.在一个实施例中,反馈控制系统还包括:
36.多个增益模块;增益模块、通信接口、反馈控制器一一对应;轮询控制器通过每个增益模块分别与对应的通信接口电连接;
37.每个增益模块包括多个子增益电路;每个增益模块中的子增益电路和对应的反馈控制器中的子输入电路一一对应;
38.每个子增益电路用于对通过对应的通信接口采样的反馈电压进行损耗补偿。
39.通过上述反馈控制器、电压采样方法、数字电源的恒流恒压控制系统、数字电源的恒流恒压控制方法及反馈控制系统,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明一个实施例中反馈控制器的结构示意图;
42.图2为本发明一个实施例中反馈控制器的具体结构示意图;
43.图3为本发明一个实施例中电压采样方法的流程示意图;
44.图4为本发明一个实施例中数字电源的恒流恒压控制方法的流程示意图;
45.图5为本发明一个实施例中反馈控制系统的结构示意图;
46.图6为本发明一个实施例中反馈控制系统的具体结构示意图。
具体实施方式
47.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,本领域技术人员在没有作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。
48.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通
技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
49.第一方面,如图1所示,在一个实施例中,本发明提供一种反馈控制器,反馈控制器包括:
50.处理电路、轮询控制模块、多个子输入电路和多个子输出电路;子输入电路与子输出电路一一对应;
51.处理电路的输入端与轮询控制模块的输出端电连接,多个子输入电路分别与轮询控制模块的输入端电连接,多个子输出电路分别与处理电路的输出端电连接;
52.轮询控制模块用于依次通过多个子输入电路采样对应的反馈电压,以供处理电路进行反馈运算;
53.其中,处理电路主要用于根据基准电压和每个子输入电路采样到的反馈电压,进行pi(比例积分控制)运算,从而输出对应的运算电压;
54.其中,多个子输入电路分别用于采样得到反馈电压,多个子输入电路同时运行(也即在不考虑其他情况时,多个子输入电路能够同时与处理电路的输入端导通),然而同时运行,会导致处理电路无法准确的接收到对应的反馈电压,也无法知晓接收到的反馈电压来自于哪一个子输入电路,因此轮询控制模块主要用于按照一定时序,依次控制多个子输入电路运行,具体的,可通过相关的开关组合,依次控制多个子输入电路和处理电路的输入端导通,进而保障在每一个时刻,只能有一个子输入电路与处理电路的输入端导通,实现对应通道的反馈电压的可靠采样,最终实现了多通道的反馈电压的可靠采样;
55.其中,子输入电路由任何能够实现电压采样目的的器件或装置构成,在此不再赘述。
56.通过上述反馈控制器,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整。
57.如图2所示,在一个实施例中,处理电路包括加法器和脉冲宽度调制控制器(即图中的数字pwm控制器);
58.加法器的第一输入端用于接入基准电压(也即加法器的第一输入端与数字pi环路基准电压给定模块电连接,数字pi环路基准电压给定模块用于向加法器的第一输入端提供基准电压),加法器的第二输入端与轮询控制模块(即图中的pi轮询控制模块)的输出端电连接并用于接入轮询控制模块输出的反馈电压,加法器的输出端与脉冲宽度调制控制器的输入端电连接;
59.脉冲宽度调制控制器的输出端分别与多个子输出电路电连接;
60.其中,在加法器和脉冲宽度调制控制器之间,还设置有数字滤波器,也即加法器的输出端与数字滤波器的输入端电连接,数字滤波器的输出端与脉冲宽度调制控制器的输入端电连接;
61.其中,脉冲宽度调制控制器的电源端还与控制器通信接口的输出端电连接,而控
制器通信接口的输入端则与对应的电源管理电路,从而使电源管理电路通过控制器通信接口给脉冲宽度调制控制器提供工作电压;
62.其中,每个子输出电路都分别包括驱动电路、功率电路以及输出端;每个子输入电路都分别包括模数转换电路和反馈电路;反馈电路的输入端与子输出电路的输出端电连接,反馈电路的输出端与模数转换电路的输入端电连接,模数转换电路的输出端与轮询控制模块的输入端电连接;脉冲宽度调制控制器的输出端与驱动电路的输入端电连接,驱动电路的输出端与功率电路的输入端电连接,功率电路的输出端与子输出电路的输出端电连接;
63.其中,数字pi环路基准电压给定模块可通过调整提供的基准电压,从而改变后续输出的运算电压;
64.其中,加法器通过数字pi环路基准电压给定模块提供的基准电压和接收到的反馈电压,进行pi运算,输出对应的运算电压(也即计算差值),并将该运算电压输出至数字滤波器;
65.其中,数字滤波器对加法器输出的运算电压进行降噪,滤除一定的扰动信号,然后输出至脉冲宽度调制控制器;
66.其中,脉冲宽度调制控制器能够根据数字滤波器输出的经过降噪后的运算电压,输出具有对应占空比的控制电压,不同运算电压对应输出具有不同的占空比的控制电压,并将控制电压输出至驱动电路;
67.其中,驱动电路可以是光电耦合器,从而实现隔离;
68.其中,功率电路主要是用于对信号进行放大;
69.其中,反馈电路可以包括单一的采样电阻,或者多个电阻构成的分压反馈网络;
70.其中,模数转换电路用于将模拟信号转换为数字信号,以便于加法器等器件进行处理;
71.其中,在图2中,驱动电路、功率电路、模数转换电路以及反馈电路都设有八个,即子输入电路和子输出电路分别有八个,也即在本实施例中,反馈控制器的待控对象(比如数字锂电池)具有八个通道,当然在其他实施例中,针对待控对象的通道数,设置对应数量的子输入电路和子输出电路。
72.第二方面,在一个实施例中,本发明提供一种电压采样方法,应用于上述任一种实施例中的反馈控制器;电压采样方法包括:
73.通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压,对当前被采集的子输入电路的实时电路数量进行加1;
74.通过下一个子输入电路采样对应的反馈电压,直至累计到的实时电路数量达到目标电路数量,对当前的实时采样点数进行加1并对实时电路数量进行清零;目标电路数量等于多个子输入电路的总电路数量;
75.直至累计到的实时采样点数达到目标采样点数,停止采样;
76.其中,上述实施例已经提到,针对多通道的采样,需要按照一定时序来保障采样的可靠性,因此,在本实施例中,在采样时,在同一时刻只通过一个子输入电路来完成反馈电压的采样,只有在完成该子输入电路的采样后,才进行下一个子输入电路的采样;
77.其中,为了保障每个子输入电路都能够完成采样,实时记录本批次完成采样的子
输入电路的实时电路数量,只要当记录的实时电路数量等于目标电路数量时,即可认为每个子输入电路都完成了采样;
78.其中,对于反馈电压的采样,为了保障精度,通常需要重复采样几轮,因此在本实施例中,引入采样点数,采样点数每加1,对应的采样轮数加1;
79.其中,在分别对多个自输入电路进行采样时,避免出现重复采样的情况,需要对每个子输入电路进行编号或排序,从而按照编号或顺序进行采样;
80.具体的,如图3所示,每个子输入电路都作为一个采样通道(采样通道可以是电压采样通道或者电流采样通道,这取决于反馈控制器的类型,比如为电压环反馈控制器,则采样通道为电压采样通道,比如为电流环反馈控制器,则采样通道为电流采样通道;不过无论是电压采样通道还是电流采样通道,其采样的参数都是电压形式),在执行采样前,还需要先设置对应的采样频率和采样点数,采样频率决定在时序上相邻两个子输入电路的采样时间间隔,设置的采样点数决定采样的轮数;进行采样后,先对采样通道数进行加1,然后判断通道数是否大于8,由于当前采样通道数从0加至1,必然未大于8,因此打开下一个通道,接着判断采样点数是否大于n(n可以为自然数,上述已经提到,采样点数对应采样轮数,若只需一轮采样,则可以将n设置为0,也即当采样点数为1时,即可满足该判定条件),由于当前未对采样点数进行任何累计操作,因此当前的采样点数为0,其必然未大于n,最终,完成该采样通道的采样,再次对采样通道数进行加1,直至得到的采样通道数大于8,然后将记录的采样通道数进行清零,并对采样点数进行加1,从而完成一轮的采样,若预先设置的n为0,则当前的采样点数为1,其满足采样点数大于n的判定条件,最终停止采样,使得在后续中将采样到的反馈电压进行相关的运算,进而完成整个反馈控制流程。
81.通过上述电压采样方法,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整。
82.第三方面,在一个实施例中,本发明提供一种数字电源的恒流恒压控制系统,数字电源的恒流恒压控制系统包括两个如上述任一种实施例中的反馈控制器,以及多个恒流恒压控制模块;
83.其中一个反馈控制器作为电压环反馈控制器并用于对数字电源进行电压环反馈控制,另一个反馈控制器作为电流环反馈控制器并用于对数字电源进行电流环反馈控制;恒流恒压控制模块、电压环反馈控制器中的子输出电路、电流环反馈控制器中的子输出电路一一对应;
84.电压环反馈控制器中对应的子输出电路与电流环反馈控制器中对应的子输出电路分别与对应的恒流恒压控制模块电连接;
85.每个恒流恒压控制模块用于根据电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压,对数字电源中对应的电源通道进行恒流控制或者恒压控制;
86.其中,当待控对象为数字电源时,其反馈控制的目的具体用于实现数字电源恒流恒压模式的控制,即根据反馈控制器输出的运算电压来确定数字电源是采用恒流控制模式还是采用恒压控制模式;
87.其中,在本实施例中,利用恒流恒压控制模块的比较功能,针对数字电源的每个电源通道,获取该电源通道对应的电压运算电压和电流运算电压,然后进行比较,最终基于比较结果来确定对应的控制模式;由于需要获取电压和电流两种反馈控制得到的运算电压,因此,在本实施例中,也对应设置两个反馈控制器,分别作为电压环反馈控制器和电流环反馈控制器,两者在硬件上基本相同,仅相应的控制参数存在差异,比如电压环反馈控制器接入的基准电压和电流环反馈控制器接入的基准电压不同;
88.其中,由于恒流恒压控制是针对数字电源的每个电源通道,而一个恒流恒压控制模块只能处理一个电源通道,因此在本实施例中,恒流恒压控制模块的数量与数字电源的电源通道数量对应,此外,电压环反馈控制器中的子输出电路、电流环反馈控制器中的子输出电路的数量也分别与数字电源的电源通道数量对应;具体的,电压环反馈控制器中的第一子输出电路、电流环反馈控制器中的第一子输出电路分别与第一恒流恒压控制模块的输入端电连接,电压环反馈控制器中的第二子输出电路、电流环反馈控制器中的第二子输出电路分别与第二恒流恒压控制模块的输入端电连接
…
电压环反馈控制器中的第八子输出电路、电流环反馈控制器中的第八子输出电路分别与第八恒流恒压控制模块的输入端电连接;
89.其中,恒流恒压控制模块可通过软件程序的方式来实现运算电压的比较功能。
90.通过上述数字电源的恒流恒压控制系统,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整;此外,利用恒流恒压控制模块的比较功能,根据电压环反馈控制器输出的第一运算电压和电流环反馈控制器输出的第二运算电压,来确定数字电源对应电源通道的控制模式。
91.在一个实施例中,恒流恒压控制模块包括比较器;
92.每个比较器的第一输入端与电压环反馈控制器中对应的子输出电路电连接,每个比较器的第二输入端与电流环反馈控制器中对应的子输出电路电连接;
93.其中,比较器本身就具备比较功能,能够根据比较结果的不同输出不同的电压,相对于采用软件程序的方式来实现比较功能,具有成本低,处理逻辑简单的优势。
94.第四方面,在一个实施例中,本发明提供一种数字电源的恒流恒压控制方法,应用于上述任一种实施例中的数字电源的恒流恒压控制系统;数字电源的恒流恒压控制方法包括:
95.获取电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压;
96.确定第一运算电压和第二运算电压的比较结果;
97.若比较结果表征第一运算电压小于第二运算电压,则控制数字电源中对应的电源通道进行恒压控制;
98.若比较结果表征第一运算电压未小于第二运算电压,则控制数字电源中对应的电源通道进行恒流控制;
99.其中,在本实施例中,仅针对数字电源的某一个电源通道进行恒流恒压控制,其余电源通道同样采用该方法,在此不再赘述;
100.其中,由于反馈控制器在进行采样时,是按照一定时序依次进行,使得子输出电路输出对应的运算电压时也是按照该时序依次输出,最终使得每个恒流恒压控制模块的恒流恒压控制也是按照该时序依次进行;具体的,如图4所示,按照该时序设定一个8通道的控制周期t,然后取其平均值分配至各通道;在第一个t/8时,通道1使能,根据对应的pi控制子程序完成电压环反馈控制器中对应通道1的采样和运算,各通道关于电压环的pi运算采用相同的基准电压(即电压预设数值为a),针对通道1,输出对应的第一运算电压a1,同理的,根据对应的pi控制子程序完成电流环反馈控制器中对应通道1的采样和运算,各通道关于电流环的pi运算采用相同的基准电压(即电流预设数值为b),针对通道1,输出对应的第二运算电压b1,然后比较第一运算电压a1和第二运算电压b1,若第一运算电压a1小于第二运算电压b1,则控制通道1采用恒压控制模式,若第一运算电压a1未小于第二运算电压b1,则控制通道1采用恒流控制模式;在第二个t/8时,通道2使能,根据对应的pi控制子程序完成电压环反馈控制器中对应通道2的采样和运算,针对通道2,输出对应的第一运算电压a2,同理的,根据对应的pi控制子程序完成电流环反馈控制器中对应通道1的采样和运算,针对通道2,输出对应的第二运算电压b2,然后比较第一运算电压a2和第二运算电压b2,若第一运算电压a2小于第二运算电压b2,则控制通道2采用恒压控制模式,若第一运算电压a2未小于第二运算电压b2,则控制通道2采用恒流控制模式;以此重复,直至在第八个t/8时,通道8使能,根据对应的pi控制子程序完成电压环反馈控制器中对应通道8的采样和运算,针对通道8,输出对应的第一运算电压a8,同理的,根据对应的pi控制子程序完成电流环反馈控制器中对应通道8的采样和运算,针对通道8,输出对应的第二运算电压b8,然后比较第一运算电压a8和第二运算电压b8,若第一运算电压a8小于第二运算电压b8,则控制通道8采用恒压控制模式,若第一运算电压a8未小于第二运算电压b8,则控制通道8采用恒流控制模式。
101.通过上述数字电源的恒流恒压控制方法,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整;此外,利用恒流恒压控制模块的比较功能,根据电压环反馈控制器输出的第一运算电压和电流环反馈控制器输出的第二运算电压,来确定数字电源对应电源通道的控制模式。
102.第五方面,如图5所示,在一个实施例中,本发明提供一种反馈控制系统,反馈控制系统包括多个如上述任一种实施例中的反馈控制器、轮询控制器(即图中的中位机)以及多个通信接口(即图中的隔离并联485模块);反馈控制器(即图中的数字pi控制器)和通信接口一一对应;
103.轮询控制器的输入端分别与多个通信接口电连接,轮询控制器的输出端分别与多个反馈控制器中的多个子输入电路电连接;
104.轮询控制器用于依次通过多个通信接口采样对应的反馈电压,以供多个反馈控制器中的多个子输入电路进行采样;
105.其中,每个反馈控制器对应一个待控对象(即图中的下位机),在某些场合中,需要对多个待控对象进行反馈控制,因此,在本实施例中,需要增设轮询控制器来实现待控对象之间的轮询,这与反馈控制器内的轮序控制模块类似,区别在于,轮询控制模块用于实现对应待控对象中多个通道之间的轮询;
106.其中,通过隔离并联485模块,能够实现隔离、减小信号扰动、提高通信的稳定性;当然,在其他实施例中,通信接口还可以是can通信模块;
107.其中,需要注意的是,当使用隔离并联485模块来实现多个下位机之间的并联时,除了第一个隔离并联485模块和最后一个隔离并联485模块以外,其余隔离并联485模块的上拉电阻和下拉电阻需要去除,避免485ab信号随着并联下位机的增加而导致ab信号的电平越来越小最终无法通信的问题。
108.通过上述反馈控制系统,针对于多通道的应用场景中,增设轮询控制模块,当需要采样多通道的反馈电压时,利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整;此外,还利用轮询控制器作为中位机,从而实现多个待控对象的反馈控制。
109.如图6所示,在一个实施例中,反馈控制系统还包括:
110.多个增益模块;增益模块、通信接口、反馈控制器一一对应;轮询控制器通过每个增益模块分别与对应的通信接口电连接;
111.每个增益模块包括多个子增益电路;每个增益模块中的子增益电路和对应的反馈控制器中的子输入电路一一对应;
112.每个子增益电路用于对通过对应的通信接口采样的反馈电压进行损耗补偿;
113.其中,在通信时,信号在传输线路上会存在损耗,因此,在本实施例中,增设多个增益电路对各通道进行补偿;
114.其中,在本实施例中,应用于数字电源的恒流恒压控制,因此待控对象为锂电充放电检测下位机,增益电路包括电压增益电路和电流增益电路,反馈控制器包括电压环反馈控制器和电流环反馈控制器,具体的,模数转换电路包括电压模数转换电路和电流模数转换电路。
115.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。
116.以上对本发明所提供的一种反馈控制器、电压采样方法、数字电源的恒流恒压控制系统、数字电源的恒流恒压控制方法及反馈控制系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
117.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
技术特征:
1.一种反馈控制器,其特征在于,所述反馈控制器包括:处理电路、轮询控制模块、多个子输入电路和多个子输出电路;所述子输入电路与所述子输出电路一一对应;所述处理电路的输入端与所述轮询控制模块的输出端电连接,所述多个子输入电路分别与所述轮询控制模块的输入端电连接,所述多个子输出电路分别与所述处理电路的输出端电连接;所述轮询控制模块用于依次通过所述多个子输入电路采样对应的反馈电压,以供所述处理电路进行反馈运算。2.根据权利要求1所述的反馈控制器,其特征在于,所述处理电路包括加法器和脉冲宽度调制控制器;所述加法器的第一输入端用于接入基准电压,所述加法器的第二输入端与所述轮询控制模块的输出端电连接并用于接入所述轮询控制模块输出的反馈电压,所述加法器的输出端与所述脉冲宽度调制控制器的输入端电连接;所述脉冲宽度调制控制器的输出端分别与所述多个子输出电路电连接。3.一种电压采样方法,其特征在于,应用于权利要求1至2任一项所述的反馈控制器;所述电压采样方法包括:通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压,对当前被采集的子输入电路的实时电路数量进行加1;通过下一个子输入电路采样对应的反馈电压,直至累计到的所述实时电路数量达到目标电路数量,对当前的实时采样点数进行加1并对所述实时电路数量进行清零;所述目标电路数量等于所述多个子输入电路的总电路数量;直至累计到的所述实时采样点数达到目标采样点数,停止采样。4.根据权利要求3所述的电压采样方法,其特征在于,在所述通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压的步骤之前,所述电压采样方法还包括:确定采样频率;所述通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压,包括:根据所述采样频率,通过其中一个子输入电路采样对应的反馈电压。5.一种数字电源的恒流恒压控制系统,其特征在于,所述数字电源的恒流恒压控制系统包括两个如权利要求1至2任一项所述的反馈控制器,以及多个恒流恒压控制模块;其中一个反馈控制器作为电压环反馈控制器并用于对数字电源进行电压环反馈控制,另一个反馈控制器作为电流环反馈控制器并用于对所述数字电源进行电流环反馈控制;所述恒流恒压控制模块、所述电压环反馈控制器中的子输出电路、所述电流环反馈控制器中的子输出电路一一对应;所述电压环反馈控制器中对应的子输出电路与所述电流环反馈控制器中对应的子输出电路分别与对应的恒流恒压控制模块电连接;每个所述恒流恒压控制模块用于根据所述电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和所述电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压,对所述数字电源中对应的电源通道进行恒流控制或者恒压控制。6.根据权利要求5所述的数字电源的恒流恒压控制系统,其特征在于,所述恒流恒压控
制模块包括比较器;每个所述比较器的第一输入端与所述电压环反馈控制器中对应的子输出电路电连接,每个所述比较器的第二输入端与所述电流环反馈控制器中对应的子输出电路电连接。7.一种数字电源的恒流恒压控制方法,其特征在于,应用于权利要求5至6任一项所述的数字电源的恒流恒压控制系统;所述数字电源的恒流恒压控制方法包括:获取电压环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第一运算电压和电流环反馈控制器中对应的子输出电路输出的第二运算电压;确定所述第一运算电压和所述第二运算电压的比较结果;若所述比较结果表征所述第一运算电压小于所述第二运算电压,则控制所述数字电源中对应的电源通道进行恒压控制;若所述比较结果表征所述第一运算电压未小于所述第二运算电压,则控制所述数字电源中对应的电源通道进行恒流控制。8.一种反馈控制系统,其特征在于,所述反馈控制系统包括多个如权利要求1至2任一项所述的反馈控制器、轮询控制器以及多个通信接口;所述反馈控制器和所述通信接口一一对应;所述轮询控制器的输入端分别与所述多个通信接口电连接,所述轮询控制器的输出端分别与多个所述反馈控制器中的多个子输入电路电连接;所述轮询控制器用于依次通过所述多个通信接口采样对应的反馈电压,以供多个所述反馈控制器中的多个子输入电路进行采样。9.根据权利要求8所述的反馈控制系统,其特征在于,所述通信接口包括隔离485通信模块或can通信模块。10.根据权利要求8至9任一项所述的反馈控制系统,其特征在于,所述反馈控制系统还包括:多个增益模块;所述增益模块、所述通信接口、所述反馈控制器一一对应;所述轮询控制器通过每个增益模块分别与对应的通信接口电连接;每个所述增益模块包括多个子增益电路;每个所述增益模块中的子增益电路和对应的反馈控制器中的子输入电路一一对应;每个子增益电路用于对通过对应的通信接口采样的反馈电压进行损耗补偿。
技术总结
本发明提供一种反馈控制器、电压采样方法、数字电源的恒流恒压控制系统、数字电源的恒流恒压控制方法及反馈控制系统,反馈控制器包括:处理电路、轮询控制模块、多个子输入电路和多个子输出电路;子输入电路与子输出电路一一对应;处理电路的输入端与轮询控制模块的输出端电连接,多个子输入电路分别与轮询控制模块的输入端电连接,多个子输出电路分别与处理电路的输出端电连接;轮询控制模块用于依次通过多个子输入电路采样对应的反馈电压,以供处理电路进行反馈运算。利用轮询控制模块依次打开多个子输入电路,从而可靠的完成多通道的采样,避免采用大量运放组合,进而提高了硬件成本,且处理逻辑简单,便于控制和调整。便于控制和调整。便于控制和调整。
技术研发人员:洪文晶 严占想 苏文湫 周鹤 苏静殿 方奕凯
受保护的技术使用者:嘉庚创新实验室
技术研发日:2023.06.14
技术公布日:2023/10/8
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