CN113437871B - 一种交错并联dc/dc电路及其电流采集方法 - Google Patents

一种交错并联dc/dc电路及其电流采集方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种交错并联DC/DC电路及其电流采集方法，该电流采集方法包括：采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值；依据各个电流值，求解当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值；进而通过控制算法进行软件求解多路电感电流，无需分别在每路DC/DC电路处均设置有各自对应的电流检测单元，实现交错并联DC/DC电路较为简单、成本低、控制方法简单。

Description

一种交错并联DC/DC电路及其电流采集方法
技术领域
本发明属于电流采集技术领域，更具体的说，尤其涉及一种交错并联DC/DC电路及其电流采集方法。
背景技术
随着节能环保要求的不断提升，新能源替代常规能源正成为当前主旋律能源，比如电动汽车替代燃油车，以及，太阳能、风能等可再生能源在电网中的比例逐步提高。而交错并联boost变换器广泛应用于新能源汽车充电机以及光伏逆变器的PFC模块，其具有体积小、纹波小的特点。
常规的交错并联boost电路由多个相同的boost电路并联并结合移相实现低波纹控制，每个并联的支路均设置1个电流传感器，用于对boost电感的电流闭环控制，如1图所示，传感器CS1、电感L1、开关管Q1、二极管D1组成第一boost支路主电路，传感器CS2、电感L2、开关管Q2、二极管D2组成第二boost支路主电路，每个支路各自配置传感器(如图1所示的CS1和CS2)。第一采集电路、第二采集电路、主控芯片、PWM电路及驱动电路构成boost变换器的电流控制电路。也即需配置多个电流传感器，传感器的成本很高，还需要增加传感器采集电路、控制芯片ADC采集端口(如图1所示的ADC01、ADC02)，以及相应的采集触发控制，显然增加了系统的复杂度和成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交错并联DC/DC电路及其电流采集方法，用于实现对交错并联DC/DC电路中各个电感的电流值检测的同时，交错并联DC/DC电路较为简单、成本低、控制方法简单。
本发明第一方面公开了，一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法，所述交错并联DC/DC电路中采用一个电流检测单元检测所述交错并联DC/DC电路的总输入电流，所述电流采集方法，包括：
采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值；
依据各个所述电流值，求解所述当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值。
可选的，各个所述DC/DC电路中开关管的开通时刻和关断时刻分别作为一个所述预设特征点。
可选的，末尾特征点作为另一个所述预设特征点；所述末尾特征点为：所述当前开关周期内最后一个所述开关管开通后时间达到1/2占空比的时刻。
可选的，所述依据各个所述电流值进行求解，得到所述当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值，包括：
依据各个所述开关管的开通时刻和关断时刻对应的电流值、输入电压、开关周期、各个所述开关管的占空比、各个电感值及其构成的方程组，计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值；
对每个所述电感，取其最大电流值和最小电流值的平均值，作为相应电感的电流值。
可选的，在计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值之前，还包括：
判断所述方程组是否有唯一解；
若有唯一解，则执行所述计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值的步骤。
可选的，在判断所述方程组是否有唯一解之后，若没有唯一解，则还包括：
对每个所述电感，将所述末尾特征点对应电流值的一半与前一个开关周期的电流值之和的一半，作为所述当前开关周期下相应电感的电流值。
可选的，在所述DC/DC电路的个数为两个时，所述方程组为：
Figure BDA0003082917230000021
Figure BDA0003082917230000022
Figure BDA0003082917230000031
Figure BDA0003082917230000032
其中，IL1-min为第一个DC/DC电路中电感的电流最小值，IL1-max为第一个DC/DC电路中电感的电流最大值，IL2-min为第二个DC/DC电路中电感的电流最小值，IL2-max为第二个DC/DC电路中电感的电流最大值；Uin为交错并联DC/DC电路的输入电压；L1为第一个DC/DC电路中电感的感值；L2为第二个DC/DC电路中电感的感值；D1为第一个DC/DC电路中开关管的占空比；D2为第二个DC/DC电路中开关管的占空比；TS为开关周期；ICS(t1)为第一个DC/DC电路中开关管开通时刻采集到的电流值；ICS(t2)为第二个DC/DC电路中开关管关断时刻采集到的电流值；ICS(t3)为第二个DC/DC电路中开关管开通时刻采集到的电流值；ICS(t4)为第一个DC/DC电路中开关管关断时刻采集到的电流值。
可选的，将多个预设特征点对应的时间按先后顺序记为第一采集时刻至第N个采集时刻，N为所述预设特征点的总个数，所述采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值，包括：
S1、判断电流获取计数值是否等于第N个采集时刻的时间除以计数器的时基的商；若相等，则执行步骤S2，若不相等则执行步骤S3；
S2、将采集到的电流值作为所述第N个预设特征点的电流值，并将所述电流获取计数值进行复位，然后退出；
S3、判断所述电流获取计数值是否等于第N-i个采集时刻的时间除以所述计数器的时基的商；其中，i为大于等于1的整数；若相等，则执行步骤S4；若不相等，则执行步骤S5；
S4、将采集到的电流值作为所述第N-i个预设特征点的电流值，并将所述电流获取计数值累加1并返回执行步骤S1；
S5、在N-i大于1时，对i累加1并返回执行步骤S3；在N-i等于1时，对所述电流获取计数值累加1并返回执行步骤S1。
本发明第二方面公开了一种交错并联DC/DC电路，包括：输入电容、输出电容、电流检测单元、主控芯片、PWM电路、驱动电路和至少两个DC/DC电路；
各个所述DC/DC电路交错并联连接后的一端通过所述电流检测单元与所述输入电容的一端相连；
各个所述DC/DC电路交错并联连接后的另一端与所述输出电容的一端相连；
所述输入电容的另一端与所述输出电容的另一端相连；
所述电流检测单元的输出端与所述主控芯片相连；
所述主控芯片依次通过所述PWM电路和所述驱动电路控制各个所述DC/DC电路的中开关管的通断；
所述主控芯片和所述电流检测单元结合实现本发明第一方面任一项所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法。
可选的，所述DC/DC电路为boost电路、buck电路、boost-buck电路中的一个。
从上述技术方案可知，本发明提供的一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法，包括：采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值；依据各个所述电流值，求解当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值；进而通过控制算法进行软件求解多路电感电流，无需分别在每路DC/DC电路处均设置有各自对应的电流检测单元，实现交错并联DC/DC电路较为简单、成本低、控制方法简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的交错并联DC/DC电路采集电路示意图；
图2是本发明实施例提供的一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种交错并联DC/DC电路的电流采集的时序图；
图4是本发明实施例提供的另一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的另一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的另一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种交错并联DC/DC电路的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供了一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法，用于解决现有技术中需配置多个电流传感器，传感器的成本很高，还需要增加传感器采集电路、控制芯片ADC采集端口(如图1所示的ADC01、ADC02)，以及相应的采集触发控制，显然增加了系统的复杂度和成本的问题。
交错并联DC/DC电路中采用一个电流检测单元检测交错并联DC/DC电路的总电流。
参见图2，该交错并联DC/DC电路的电流采集方法，包括：
S101、采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值。
需要说明的是，交错并联DC/DC电路中的各个开关管在每个开关周期内，均执行相应的开关动作。该开关周期可以是PWM开关周期，每个开关管均有各自对应的占空比。
在不同预设特征点下，各个开关管的状态不同，如其开关状态，导通时间等等，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。
S102、依据各个电流值，求解当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值。
需要说明的是，在不同的预设特征点下，各个开关管的状态不同，也即，流经相应电感的电流也相应不同。因此，依据各个电流值，求解得到各个电感的电流值。
在本实施例中，采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值；依据各个所述电流值，求解当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值；进而通过控制算法进行软件求解多路电感电流，无需分别在每路DC/DC电路处均设置有各自对应的电流检测单元，实现交错并联DC/DC电路较为简单、成本低、控制方法简单、失效率低。
在实际应用中，各个开关管的开通时刻和关断时刻分别作为一个预设特征点。
也即，每个开关管的开通时刻分别作为一个预设特征点；每个开关管的关断时刻也分别作为另一个预设特征点。例如，交错并联boost电路为两相交错并联boost电路，则有4个预设特征点，交错并联boost电路为三相交错并联boost电路，则有8个预设特征点，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。各个预设特征点的数量为2的n次方，n为并联连接的DC/DC电路的个数。
在实际应用中，末尾特征点作为另一个预设特征点；末尾特征点为：当前开关周期内最后一个开关管开通后时间达到1/2占空比的时刻。
具体的，以两个开关管为例，参见图3，其示出了一种交错并联boost电路电感电流采集时序图；其中，上半图中实线为第一个DC/DC电路中开关管Q1的PWM开关信号，上半图虚线为第二个DC/DC电路中开关管Q2的PWM开关信号；下半图中细实线为电感L1的电流波形，细虚线为电感L2的电流波形，中间的粗实线为总输入电流波形。
电流传感器的电流ICS就是总输入电流，分别在时间t为0、
Figure BDA0003082917230000071
D1TS、
Figure BDA0003082917230000072
时刻进行电流采集，得到每个时刻对应的电流ICS(t1)、ICS(t2)、ICS(t3)、ICS(t4)、ICS(t5)。其中，TS为开关周期，D1为开关管Q1的占空比，D2为开关管Q2的占空比。/>
t1＝0表示开关管Q1的开通时刻；
Figure BDA0003082917230000073
表示开关管Q2的关断时刻；/>
Figure BDA0003082917230000074
表示开关管Q2的开通时刻；t4＝D1TS表示开关管Q1的关断时刻；/>
Figure BDA0003082917230000075
表示开关管Q2开通后的/>
Figure BDA0003082917230000076
时刻。
上述说明了各个预设特征点的选取；当然，也可以为其他选取方式，只要其能够计算出各个电感的最大值和最小值即可，均在本申请的保护范围内。也可以在上述的基础之上增加其他预设特征点，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。
需要说明的是，将多个预设特征点对应的时间按先后顺序记为第一采集时刻至第N个采集时刻，其中N为预设特征点的总个数；相应的，各个预设特征点分别为第一预设特征点至第N个预设特征点。
步骤S101可以采用开通关断时刻触发采集的方式进行采集，如直接在开关管Q1、开关管Q2的开通、关断时刻促发电流采集、更新电流值；也可以采用计数器采集方式进行采集，其采集过程详情参见下述说明。步骤S101的具体过程不做具体限定，只要其采集得到的各个电流值可以构成任意具有非相关性方程组即可，均在本申请的保护范围内。
在采用计数器采集方式进行采集时，参见图4，上述步骤S101，包括：
S201、判断电流获取计数值是否等于第N个采集时刻的时间除以计数器的时基的商。
若相等，则执行步骤S202；若不相等，则执行步骤S203。
具体的，在步骤S201之前，还可以包括：
获取上一开关周期的各个电感的电流值和占空比，以及设置各个预设特征点采集电流。
以两个开关管为例，获取上一开关周期的开关管Q1占空比D1(n-1)、开关管Q2占空比D2(n-1)、电感L1的电流值IL1(n-1)、电感L2的电流值IL2(n-1)。
电流采集定时器复位并开始计时，设置在t1＝0获取电流传感器的值ICS(t1)；
Figure BDA0003082917230000081
获取电流传感器的值ICS(t2)；/>
Figure BDA0003082917230000082
获取电流传感器的值ICS(t3)；t4＝D1TS获取电流传感器的值ICS(t4)；/>
Figure BDA0003082917230000083
获取电流传感器的值ICS(t5)。
S202、将采集到的电流值作为第N个预设特征点的电流值，并将电流获取计数值进行复位，然后退出。
具体的，读取电流传感器的值并赋给ICS(t5)，并将计数器Counter_T复位，然后退出。
S203、判断电流获取计数值是否等于第N-i个采集时刻的时间除以计数器的时基的商。
其中；i为大于等于1的整数。
若相等，则执行步骤S204；若不相等，则执行在步骤S205。
S204、将采集到的电流值作为第N-i个预设特征点的电流值，并将电流获取计数值累加1并返回执行步骤S201。
S205、在N-i大于1时，对i累加1并返回执行步骤S203，在N-i＝1时，对电流获取计数值累加1并返回执行在步骤S201。
循环执行步骤S203，直至在步骤S203中未对i进行累加之前N-i等于1。
在实际应用中，以两个开关管为例，参见图5，其示出了步骤S101的流程图，步骤S101的具体过程为：
1、判断电流获取计数器Counter_T的值是否等于
Figure BDA0003082917230000084
如果相等，则将采集到的电流值作为第N个预设特征点的电流值，并将电流获取计数值进行复位，然后退出；如果不相等，则进入步骤2。其中，tcycle为主控芯片的“滴答”时间，也即计数器的时基。
2、判断电流获取计数器Counter_T的值是否等于
Figure BDA0003082917230000091
如果相等则读取电流传感器的值并赋给ICS(t4)，并将计数器Counter_T累加1，然后退出；如果不相等，则进入步骤3。
3、判断电流获取计数器Counter_T的值是否等于
Figure BDA0003082917230000092
如果相等则读取电流传感器的值并赋给ICS(t3)，并将计数器Counter_T累加1，然后退出；如果不相等，则进入步骤4。
4、判断电流获取计数器Counter_T的值是否等于
Figure BDA0003082917230000093
如果相等则读取电流传感器的值并赋给ICS(t2)，并将计数器Counter_T累加1，然后退出；如果不相等，则进入步骤5。
5、判断电流获取计数器Counter_T的值是否等于0，如果相等则读取电流传感器的值并赋给ICS(t1)，并将计数器Counter_T累加1，然后退出；如果不相等，则计数器Counter_T累加1，直接退出。
在本实施例中，所有的电流采集点均为交错并联DC/DC电路的关键时刻点，如电感L1电流为最小值(开关管Q1开通时刻)，电感L2电流达到最大值(开关管Q2关断时刻)，电感L2电流为最小值(开关管Q2开通时刻)、电感L1电流为最大值(开关管Q1关断时刻)，具有现成的电流采集触发时序。也可采用其它的时序产生方式，如图4所示的实施例，因此采集算法具有灵活性。
在实际应用中，参见图6，上述步骤S102，包括：
S301、依据各个开关管的开通时刻和关断时刻对应的电流值、输入电压、开关周期、各个开关管的占空比、各个电感值及其构成的方程组，计算得到各个电感的最大电流值和最小电流值。
S302、对每个电感，取其最大电流值和最小电流值的平均值，作为相应电感的电流值。
在实际应用中，以两个DC/DC电路为例，步骤S302的所采用的公式为：
Figure BDA0003082917230000094
/>
Figure BDA0003082917230000095
其中，
Figure BDA0003082917230000101
为电感L1的电流值；IL1-max为电感L1的最大电流值；IL1-min为电感L1的最小电流值；/>
Figure BDA0003082917230000102
为电感L2的电流值；IL2-max为电感L2的最大电流值；IL2-min为电感L2的最小电流值。
在实际应用中，在步骤S301所涉及的计算得到各个电感的最大电流值和最小电流值之前，还包括：
S303、判断所述方程组是否有唯一解。
在实际应用中，步骤S303的具体过程为：将方程组转换为非齐次线性方程组；计算非齐次线性方程组对应的系数矩阵的秩和增广矩阵的秩；判断系数矩阵的秩和增广矩阵的秩是否均等于2的n次方；其中，n为DC/DC电路的总数；若等于，则有唯一解，否则无唯一解。
以两个开关管为例，其所采用的方程组如下：
Figure BDA0003082917230000103
Figure BDA0003082917230000104
Figure BDA0003082917230000105
Figure BDA0003082917230000106
其中，IL1-min为电感L1的电流最小值，IL1-max为电感L1的电流最大值，IL2-min为电感L2的电流最小值，IL2-max为电感L2的电流最大值；Uin为输入电压，其可以通过电压采集电路获得；L1为电感L1的感值，为常量；L2为电感L2的感值，为常量；D1为开关管Q1的占空比，为已知变量；D2为开关管Q2的占空比，为已知变量；TS为开关周期，为常量。
将公式(3)～公式(6)表示成4元非齐次线性方程组，AX＝B。
Figure BDA0003082917230000107
求解公式(7)需要根据R(A)＝R(B)＝4是否成立来判定其是否具有唯一解，其中R(A)为矩阵A的秩，式中R(B)为矩阵A的增广矩阵的秩。
具体的，计算公式(7)系数矩阵A和增广矩阵B的秩R(A)和R(B)，再判断R(A)和R(B)是否均等于4。若等于则有唯一解，若不等于则没有唯一解。
若有唯一解，则执行步骤S301中所涉及的计算得到各个电感的最大电流值和最小电流值。
若没有唯一解，则执行步骤S304。
S304、对每个电感，将末尾特征点对应电流值的一半与前一个开关周期的电流值之和的一半，作为当前开关周期下相应电感的电流值。
Figure BDA0003082917230000111
Figure BDA0003082917230000112
在本实施例中，在没有唯一解时，对每个电感，将末尾特征点对应电流值的一半与前一个开关周期的电流值之和的一半，作为当前开关周期下相应电感的电流值，使得该采集方法具有抗扰性第二通道，具有抗扰性。
需要说明的是，参见图7，以两个开关管为例，对交错并联DC/DC电路的电流采集方法进行简要说明。
1、获取上一开关周期的各个电感的电流值和占空比D1(n-1)、D2(n-1)、L1(n-1)、L2(n-1)。
2、更新电流采样定时触发器值并产生采样信号t1、t2、t3、t4、t5，以使在t1、t2、t3、t4、t5时，分别采样电流值。
3、读取电流传感器ICS(t1)、ICS(t2)、ICS(t3)、ICS(t4)、ICS(t5)。
4、计算系数矩阵和增广矩阵的秩R(A)、R(B)。
5、判断R(A)＝R(B)＝4是否成立。
若成立，则进入步骤6，若不成立，则进入步骤7。
6、以电流均值更新电感L1和电感L2的电流值。
Figure BDA0003082917230000113
Figure BDA0003082917230000121
为LL1(s)，/>
Figure BDA0003082917230000122
为LL2(s)；其中，IL1-min为电感L1的电流最小值，IL1-max为电感L1的电流最大值，IL2-min为电感L2的电流最小值，IL2-max为电感L2的电流最大值，其计算过程详情参见上述实施例。
7、依据前一个开关周期计算得到的电感的电流值以及当前周期采样到的末尾特征点对应的电流值，更新电感L1和电感L2的电流值。
其具体采用的公式为：
Figure BDA0003082917230000123
本发明实施例还提供了一种交错并联DC/DC电路，参见图8，包括：输入电容Cin、输出电容Cout、电流检测单元(包括如图8所示的CS和采样电路)、主控芯片、PWM电路、驱动电路和至少两个DC/DC电路(包括如图8所示的L1、D1、Q1，或者，L2、D2、Q2)。
各个DC/DC电路交错并联连接后的一端通过电流检测单元与输入电容的一端相连；各个DC/DC电路交错并联连接后的另一端与输出电容的一端相连；输入电容的另一端与输出电容的另一端相连；电流检测单元的输出端与主控芯片相连。主控芯片依次通过PWM电路和驱动电路控制各个DC/DC电路的中开关管的通断。
具体的，主控芯片控制所述PWM电路发出相应的PWM开关信号至驱动电路，该驱动电路依据相应的PWM开关信号控制相应开关管的通断。
在实际应用中，DC/DC电路为boost电路、buck电路、boost-buck电路中的中一个。
具体的，以两个boost电路为例进行说明：
如图8所示，Uin为输入电源，Cin为输入电容，CS为输入电流传感器，ADC01为主控芯片的ADC采集端口，电感L1、开关管Q1、二极管D1构成第一boost电路，电感L2、开关管Q2、二极管D2构成第二boost电路，Cout为输出电容，RL为负载电阻。采集电路、主控芯片、PWM电路、驱动电路构成boost电路的电流控制电路。
电感L1的一端和电感L2的一端相连，连接点通过输入电流传感器CS分别连接输入电容Cin的一端和输入电源Uin的正极；电感L1的另一端分别与开关管Q1的一端和二极管D1的阳极相连；电感L2的另一端分别与开关管Q2的一端和二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极和二极管D1的阴极相连，相连点与输出电容Cout的一端相连；输出电容Cout的另一端和输入电容Cin的另一端均连接至输入电源Uin的负极。需要说明的是，还可以设置于输出电容Cout并联连接的输出负载RL，其中Uo为该交错并联DC/DC电路的输出电压；iin为总输入电流，也即输入电流传感器CS到的电流值，iL1为流经电感L1的电流，iL2为流经电感L2的电流。
主控芯片和电流检测单元结合实现上述实施例提供的交错并联DC/DC电路的电流采集方法。
该主控芯片用于实现电流采样算法、也还用实现电流闭环调节，此次不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。
该交错并联DC/DC电路的电流采集方法的具体过程和原理，详情参见上述实施例，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。
在本实施例中，无论该DC/DC电路为boost电路还是buck电路又或者boost-buck电路的交错并联均适用上述电流采集方法；同时，无论开关管的占空比D<0.5还是D>0.5，也均可采用上述电流采集方法；因此，该上述电流采集方法具有实用性强的优点。
本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，所述交错并联DC/DC电路中采用一个电流检测单元检测所述交错并联DC/DC电路的总输入电流，所述电流采集方法，包括：
采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值，各个所述DC/DC电路中开关管的开通时刻和关断时刻分别作为一个所述预设特征点；
依据各个所述电流值，求解所述当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值。
2.根据权利要求1所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，末尾特征点作为另一个所述预设特征点；所述末尾特征点为：所述当前开关周期内最后一个所述开关管开通后时间达到1/2占空比的时刻。
3.根据权利要求2所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，所述依据各个所述电流值进行求解，得到所述当前开关周期下各个DC/DC电路中电感的电流值，包括：
依据各个所述开关管的开通时刻和关断时刻对应的电流值、输入电压、开关周期、各个所述开关管的占空比、各个电感值及其构成的方程组，计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值；
对每个所述电感，取其最大电流值和最小电流值的平均值，作为相应电感的电流值。
4.根据权利要求3所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，在计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值之前，还包括：
判断所述方程组是否有唯一解；
若有唯一解，则执行所述计算得到各个所述电感的最大电流值和最小电流值的步骤。
5.根据权利要求4所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，在判断所述方程组是否有唯一解之后，若没有唯一解，则还包括：
对每个所述电感，将所述末尾特征点对应电流值的一半与前一个开关周期的电流值之和的一半，作为所述当前开关周期下相应电感的电流值。
6.根据权利要求4所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，在所述DC/DC电路的个数为两个时，所述方程组为：
Figure FDA0003858873680000021
Figure FDA0003858873680000022
Figure FDA0003858873680000023
Figure FDA0003858873680000024
其中，IL1-min为第一个DC/DC电路中电感的电流最小值，IL1-max为第一个DC/DC电路中电感的电流最大值，IL2-min为第二个DC/DC电路中电感的电流最小值，IL2-max为第二个DC/DC电路中电感的电流最大值；Uin为交错并联DC/DC电路的输入电压；L1为第一个DC/DC电路中电感的感值；L2为第二个DC/DC电路中电感的感值；D1为第一个DC/DC电路中开关管的占空比；D2为第二个DC/DC电路中开关管的占空比；TS为开关周期；ICS(t1)为第一个DC/DC电路中开关管开通时刻采集到的电流值；ICS(t2)为第二个DC/DC电路中开关管关断时刻采集到的电流值；ICS(t3)为第二个DC/DC电路中开关管开通时刻采集到的电流值；ICS(t4)为第一个DC/DC电路中开关管关断时刻采集到的电流值。
7.根据权利要求1-2任一项所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法，其特征在于，将多个预设特征点对应的时间按先后顺序记为第一采集时刻至第N个采集时刻，N为所述预设特征点的总个数，所述采集当前开关周期内的多个预设特征点的电流值，包括：
S1、判断电流获取计数值是否等于第N个采集时刻的时间除以计数器的时基的商；若相等，则执行步骤S2，若不相等则执行步骤S3；
S2、将采集到的电流值作为所述第N个预设特征点的电流值，并将所述电流获取计数值进行复位，然后退出；
S3、判断所述电流获取计数值是否等于第N-i个采集时刻的时间除以所述计数器的时基的商；其中，i为大于等于1的整数；若相等，则执行步骤S4；若不相等，则执行步骤S5；
S4、将采集到的电流值作为所述第N-i个预设特征点的电流值，并将所述电流获取计数值累加1并返回执行步骤S1；
S5、在N-i大于1时，对i累加1并返回执行步骤S3；在N-i等于1时，对所述电流获取计数值累加1并返回执行步骤S1。
8.一种交错并联DC/DC电路，其特征在于，包括：输入电容、输出电容、电流检测单元、主控芯片、PWM电路、驱动电路和至少两个DC/DC电路；
各个所述DC/DC电路交错并联连接后的一端通过所述电流检测单元与所述输入电容的一端相连；
各个所述DC/DC电路交错并联连接后的另一端与所述输出电容的一端相连；
所述输入电容的另一端与所述输出电容的另一端相连；
所述电流检测单元的输出端与所述主控芯片相连；
所述主控芯片依次通过所述PWM电路和所述驱动电路控制各个所述DC/DC电路的中开关管的通断；
所述主控芯片和所述电流检测单元结合实现如权利要求1-7任一项所述的交错并联DC/DC电路的电流采集方法。
9.根据权利要求8所述的交错并联DC/DC电路，其特征在于，所述DC/DC电路为boost电路、buck电路、boost-buck电路中的一个。
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