CN116316987B - 一种充电器的多路复合控制系统、方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种充电器的多路复合控制系统、方法及电子设备，其系统包括多个电压检测模块、信号处理模块、复合控制模块，多个电压检测模块均与信号处理模块连接，信号处理模块与复合控制模块连接；每个电压检测模块均用于接入待充电设备，并输出电压检测信号；信号处理模块，用于将多个电压检测信号进行叠加操作，输出目标模拟信号；复合控制模块，用于接收目标模拟信号，比较目标模拟信号和电压预设值，当目标模拟信号大于电压预设值，输出开关闭合信号、当目标模拟信号小于电压预设值，输出开关打开信号。本发明解决了多路输出的大功率充电器在第一主控输出端口不带载或带轻载时，出现断电保护的问题。
Description
技术领域
本申请涉及充电器控制电路的技术领域，尤其是涉及一种充电器的多路复合控制系统、方法及电子设备。
背景技术
在大功率智能充电器行业，特别在电动车充电、海上交通船舶充电等领域，市面上普通大功率充电器多采用一台大功率充电器给多条隔离输出支路电池组供电的模式。但从目前产品的技术可以知道，这多路均等的隔离输出端口，虽然可以隔离适配各自对应的电池组。但如果出现充电器内部设计默认的第一路输出端口没有接触到电池组充电时，或即使接触了电池组，但所接触的电池已经充满电并实际处于浮充状态，第一路输出端口此时输出电流很小，而此时其他隔离输出端口在给对应的电池组正满负荷充电时，会出现充电器停电保护的情况，即关闭所有的输出端口电压，无法充电，系统红灯告警。
虽然在具体的使用过程中，也可以采用重新上电复位的模式，让充电器重新工作，即切换输出口的电池组，让充电器内部设计默认的第一路输出口来给缺电的电池组做均充，只要第一支路有充电负荷，就可以保证其他隔离支路可以正常充电。行业目前的设计均采用第一路作为充电器内部的主控制环路，而其他各个隔离的支路只能作为充电器内部主功率变压器的耦合绕组的感应电压来实现。按照电磁理论，在绕组耦合的情况下，会导致如果耦合回路带重载，主控回路带轻载，电源的环路会失去最小占空比的控制，从而出现断电保护。因各种复杂的使用场合，很难判定是哪个需要充电的电池组需要充电的输出功率大，所以，没有合适的选取时，充电器本身很容易出现宕机的状况。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：多路输出的大功率充电器在第一主控输出端口不带载或带轻载时，出现断电保护的问题。
发明内容
为了改善多路输出的大功率充电器在第一主控输出端口不带载或带轻载时，出现断电保护的问题，本申请目的一是提供一种充电器的多路复合控制系统。
本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种充电器的多路复合控制系统，包括：
多个电压检测模块、信号处理模块、复合控制模块，所述多个电压检测模块均与所述信号处理模块连接，所述信号处理模块与所述复合控制模块连接；
多个所述电压检测模块，每个电压检测模块均用于接入待充电设备，并输出电压检测信号；
所述信号处理模块，用于将多个所述电压检测信号进行叠加操作，输出目标模拟信号，所述目标模拟信号是将多个所述电压检测信号进行叠加得到；
所述复合控制模块，用于接收所述目标模拟信号，比较所述目标模拟信号和电压预设值，当所述目标模拟信号大于电压预设值，输出开关闭合信号、当所述目标模拟信号小于电压预设值，输出开关打开信号。
通过采用上述技术方案，通过将每个待充电设备接入电压检测模块，然后将多个电压检测模块接入信号处理模块，信号处理模块通过将电压检测模块输出的电压检测信号做叠加操作并输出叠加处理后的目标模拟信号，将多个电压检测信号变为一个目标模拟信号，复合控制模块通过判断目标模拟信号来是否需要进行充电，需要充电时，输出开关闭合信号，实现对待充电设备的充电。通过将多个电压信号叠加变为目标模拟信号，当有待充电设备接入时就可以实现充电操作，而不需要在第一主控输出端口带重载时，才能实现对待充电设备的充电，进而改善了多路输出的大功率充电器在第一主控输出端口不带载或带轻载时，出现断电保护的问题。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信号处理模块包括模数转换器、信号计算单元和数模转换器，所述模数转换器与所述多个电压检测模块连接，所述模数转换器与所述信号计算单元连接，所述信号计算单元与所述数模转换器连接，所述数模转换器与所述复合控制模块连接；
所述模数转换器，用于接收所述多个电压检测信号，输出多个电压数字信号；
所述信号计算单元，用于接收所述多个电压数字信号，并将所述电压数字信号做叠加计算，输出目标数字信号；
所述数模转换器，用于接收所述目标数字信号，输出目标模拟信号。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述复合控制模块包括阈值设定单元、信号接收单元和信号判断单元，所述信号接收单元与所述信号处理模块连接，所述信号接收单元和所述阈值设定单元均与所述信号判断单元连接；
所述阈值设定单元，用于输出电压阈值信号；
所述信号接收单元，用于接收并输出所述目标模拟信号；
所述信号判断单元，用于接收所述电压阈值信号和所述目标模拟信号，当所述目标模拟信号反映的电压值高于所述电压阈值信号反映的电压预设值时，输出开关闭合信号、当所述目标模拟信号反映的电压值低于所述电压阈值信号反映的电压预设值时，输出开关打开信号。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：该系统还包括控制器，所述控制器与所述电压检测模块连接，所述控制器用于接收所述电压检测信号，输出提示信息和断电信息。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：该系统还包括供电电源和电控开关，所述电控开关分别与所述供电电源和所述复合控制模块连接；
所述电控开关用于接收所述开关闭合信号，闭合、接收所述开关打开信号，打开。
本申请目的二是提供一种充电器的多路复合控制方法。
本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种充电器的多路复合控制方法，包括：
获取多个待充电设备的状态信息；
根据所述状态信息和状态提示规则，输出提示信息；
根据所述状态信息和断电输出规则，输出断电信息。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述状态信息和状态提示规则，输出提示信息，包括：
依次获取所述状态信息，所述状态信息包括电压检测信号，当所述电压检测信号反映的数值在预设范围内时，对所述状态信息做满电标记并输出满电提示信息。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述状态信息和断电输出规则，输出断电信息，包括：
所述断电信息包括开关打开信号和断电提示信息；
依次获取所述状态信息，判断是否存在未做满电标记的状态信息，若否，则输出开关打开信号和断电提示信息。
本申请目的三是提供一种电子设备。
本申请的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述充电器的多路复合控制方法的计算机程序。
本申请目的四是提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序。
本申请的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种充电器的多路复合控制方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过信号处理模块将多个电压检测信号变为一个目标模拟信号，复合控制模块通过判断目标模拟信号来是否需要进行充电，需要充电时，输出开关闭合信号，实现对待充电设备的充电。通过将多个电压信号叠加变为目标模拟信号，当有待充电设备接入时就可以实现充电操作，而不需要在第一主控输出端口带重载时，才能实现对待充电设备的充电，进而改善了多路输出的大功率充电器在第一主控输出端口不带载或带轻载时，出现断电保护的问题。
附图说明
图1是本申请提供的充电器的多路复合控制系统的结构示意图。
图2是本申请提供的信号处理模块和复合控制模块的结构示意图。
图3是本申请提供的阈值设定单元、信号接收单元和信号判断单元的电路结构示意图。
图4是本申请提供的充电器的多路复合控制方法的流程示意图。
图5是本申请提供的电子设备的结构示意图。
图中，10、电压检测模块；20、信号处理模块；201、模数转换器；202、信号计算单元；203、数模转换器；30、复合控制模块；301、阈值设定单元；302、信号接收单元；303、信号判断单元；40、电控开关；50、供电电源；60、控制器；701、CPU；702、ROM；703、RAM；704、I/O接口；705、输入部分；706、输出部分；707、存储部分；708、通信部分；709、驱动器；710、可拆卸介质。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
本申请实施例提供一种充电器的多路复合控制系统，参照图1，上述多路复合控制系统包括四个电压检测模块10、信号处理模块20、复合控制模块30、电控开关40、供电电源50和控制器60，四个电压检测模块10用于接入待充电设备，电压检测模块10接入待充电设备输出电压检测信号，四个电压检测模块10的输出端均与信号处理模块20的输入端连接，四个电压检测模块10的输出端还与上述控制器60连接，信号处理模块20的输出端与复合控制模块30的输入端连接，信号处理模块20用于对多个电压检测信号做处理，将多个电压检测信号处理变成一个目标模拟信号输出，复合控制模块30接收上述目标模拟信号，复合控制模块30的输出端通过电控开关40和供电电源50连接。复合控制模块30通过对目标模拟信号的判断来实现对于电控开关40的打开或关闭进而控制待充电设备与供电电源50的连接与断开。
参照图2，为了实现多个电压检测信号到一个目标模拟信号的转变，信号处理模块20包括模数转换器201、信号计算单元202和数模转换器203，模数转换器201的输入端与多个电压检测模块10的输出端连接，用于接收多个电压检测信号，上述电压检测信号为模拟信号，模数转换器201将模拟信号转变为数字信号输出即输出多个电压数字信号，模数转换器201的输出端与信号计算单元202的输入端连接，信号计算单元202接收上述多个电压数字信号并对多个电压数字信号做叠加计算，将多个电压数字信号转变为一个目标数字信号输出，信号计算单元202的输出端与数模转换器203的输入端连接，数模转换器203接收上述目标数字信号，上述目标数字信号为数字信号，数模转换器203将上述目标数字信号转变为模拟信号即目标模拟信号，数模转换器203的输出端与复合控制模块30的输入端连接，将上述目标模拟信号发送至复合控制模块30。上述信息处理模块的设置达到了将多个隔离的模拟信号转变为一路模拟信号输出的效果。在本实施例中，模数转换器201为高速模数转换器。
参照图2和图3，为了改善多个待充电设备之间的充电受默认的第一路输出口是否带重载影响的问题，复合控制模块30包括阈值设定单元301、信号接收单元302和信号判断单元303，信号接收单元302的输入端与数模转换器203的输出端连接，信号接收单元302的输出端与信号判断单元303的同相输入端连接，阈值设定单元301与信号判断单元303的反相输入端连接，阈值设定单元301用于设置电压预设值、输出电压阈值信号，信号接收单元302用于接收数模转换器203的输出的目标模拟信号并将其输入至信号判断单元303的同相输入端，信号判断单元303用于接收电压阈值信号和目标模拟信号，当目标模拟信号反映的电压值高于电压阈值信号反映的电压预设值时，表示有待充电设备接入，输出开关闭合信号、当目标模拟信号反映的电压值低于电压阈值信号反映的电压预设值时，表示没有待充电设备接入，输出开关打开信号。电控开关40的一端与信号判断单元303的输出端连接，电控开关40的另一端与供电电源50连接。电控开关40接收开关闭合信号闭合，连通待充电设备和供电电源50，供电电源50为待充电设备进行充电，电控开关40接收开关打开信号打开，断开待充电设备和供电电源50的连接。在本实施例中，信号判断单元303为比较器，供电电源50为电池组。
阈值设定单元301包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和运算放大器A1。电阻R1与电阻R2连接，电阻R2的另一端与电阻R3连接，电阻R3 的另一端与电容C2的连接且电阻R3和电容C2的公共端接入上述运算放大器A1的同相输入端，电阻R1和电容C2的另一端均接地。电容C3的一端与供电电压连接，电容C3的另一端接地，电容C3和供电电压的公共端接入运算放大器A1的同相输入端，电容C4的一端与供电电压连接，电容C4的另一端接地。电阻R5一端接地，另一端与电阻R6连接，电阻R6的另一端与供电电压连接。电阻R4与运算放大器A1的输出端连接，电阻R4的另一端与电阻R5和电阻R6的公共端连接。电容C1一端与电阻R2和电阻R3的公共端连接，电容C1的另一端和运算放大器A1的输出端连接，电容C1的另一端还与运算放大器A1的反相输入端连接。
信号接收单元302包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C5和滑动变阻器VR1。电阻R7的一端与数模转换器203的输出端连接，电容C5的一端与电阻R7和数模转换器203的公共端连接，电阻R7的另一端与电阻R8连接，电阻R8的另一端和电容C5的另一端均接地。电阻R9的一端和电阻R7和电阻R8的公共端连接，电阻R9的另一端与滑动变阻器VR1连接，滑动变阻器VR1的另一端接地。电阻R9与电阻R7连接的一端还连接有电阻R10，电阻R10的另一端与信号判断单元303连接。
信号判断单元303包括运算放大器A2、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R11、电阻R12、二极管D1和二极管D2。电阻R10的另一端与运算放大器A2的同相输入端连接。运算放大器A2的同相输入端与供电电压和电容C6连接，电容C6的另一端接地。电阻R11和电容C8串联，电阻R11和电容C8串联后与电容C7并联，电容C7和电阻R11连接的公共端与运算放大器A2的反向输入端连接，电容C7和电阻R11连接的公共端还与电阻R5和电阻R6的公共端连接，电容C7和电容C8连接的公共端与运算放大器A2的输出端连接。运算放大器A2的输出端与电阻R12连接，电阻R12的另一端二极管D1的正极连接，二极管D2的正极和电缆接线板连接，极管D1的负极和二极管D2的负极均与光电耦合元件OPTO连接。光电耦合元件与电控开关40连接。
本申请实施例提供一种充电器的多路复合控制方法，应用与上述控制器60，上述方法的主要流程描述如下。
如图4所示：
步骤S101：获取多个待充电设备的状态信息。
具体的，一个待充电设备连接一个电压检测模块10，每个电压检测模块10可以输出反映每个待充电设备的电压情况，根据上述电压检测模块10获取待充电设备的状态信息，上述状态信息包括电压信息。
步骤S102：根据状态信息和状态提示规则，输出提示信息。
具体的，获取每个待充电设备的状态信息即电压信息，电压信息为电压检测模块10输出的电压检测信号，当电压信息反映的数值在预设范围内时，表示待充电设备已经处于充满的状态，对与上述待充电设备对应的状态信息做满电标记并输出满电提示信息，满电提示信息用以提示该设备已完成充电，可以断开连接。当电压信息反映的数值不在预设范围内时，表示待充电设备不是充满电的状态，不输出提示信息。
步骤S103：根据状态信息和断电输出规则，输出断电信息。
具体的，依次获取状态信息，判断状态信息是否有满电标记，若是则判断下一个状态信息，若否，则不再获取下一个状态信息。当遍历完成所有状态信息且所有的状态信息有满电标记，则输出断电信息，上述断电信息包括开关打开信号和断电提示信息，开关打开信号用于控制电控开关40打开，断开所有的待充电设备和供电电源50之间的连接，断电提示信息用于提醒所有设备均已完成充电且电源处于断开状态。
本申请实施例公开一种电子设备。参照图5，电子设备包括，包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分707加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM 703通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口704也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口704：包括键盘、鼠标等的输入部分705；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分706；包括硬盘等的存储部分707；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分708。通信部分708经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器709也根据需要连接至I/O接口704。可拆卸介质710，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器709上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分707。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分708从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质710被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时，执行本申请的装置中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种充电器的多路复合控制系统，其特征在于，包括：多个电压检测模块(10)、信号处理模块(20)、复合控制模块(30)，所述多个电压检测模块(10)均与所述信号处理模块(20)连接，所述信号处理模块(20)与所述复合控制模块(30)连接；
多个所述电压检测模块(10)，每个电压检测模块(10)均用于接入待充电设备，并输出电压检测信号；
所述信号处理模块(20)，用于将多个所述电压检测信号进行叠加操作，输出目标模拟信号，所述目标模拟信号是将多个所述电压检测信号进行叠加得到；
所述复合控制模块(30)，用于接收所述目标模拟信号，比较所述目标模拟信号和电压预设值，当所述目标模拟信号大于电压预设值，输出开关闭合信号、当所述目标模拟信号小于电压预设值，输出开关打开信号。
2.根据权利要求1所述的充电器的多路复合控制系统，其特征在于，所述信号处理模块(20)包括模数转换器(201)、信号计算单元(202)和数模转换器(203)，所述模数转换器(201)与所述多个电压检测模块(10)连接，所述模数转换器(201)与所述信号计算单元(202)连接，所述信号计算单元(202)与所述数模转换器(203)连接，所述数模转换器(203)与所述复合控制模块(30)连接；
所述模数转换器(201)，用于接收所述多个电压检测信号，输出多个电压数字信号；
所述信号计算单元(202)，用于接收所述多个电压数字信号，并将所述电压数字信号做叠加计算，输出目标数字信号；
所述数模转换器(203)，用于接收所述目标数字信号，输出目标模拟信号。
3.根据权利要求1所述的充电器的多路复合控制系统，其特征在于，所述复合控制模块(30)包括阈值设定单元(301)、信号接收单元(302)和信号判断单元(303)，所述信号接收单元(302)与所述信号处理模块(20)连接，所述信号接收单元(302)和所述阈值设定单元(301)均与所述信号判断单元(303)连接；
所述阈值设定单元(301)，用于输出电压阈值信号；
所述信号接收单元(302)，用于接收并输出所述目标模拟信号；
所述信号判断单元(303)，用于接收所述电压阈值信号和所述目标模拟信号，当所述目标模拟信号反映的电压值高于所述电压阈值信号反映的电压预设值时，输出开关闭合信号、当所述目标模拟信号反映的电压值低于所述电压阈值信号反映的电压预设值时，输出开关打开信号。
4.根据权利要求1所述的充电器的多路复合控制系统，其特征在于，该系统还包括控制器(60)，所述控制器(60)与所述电压检测模块(10)连接，所述控制器(60)用于接收所述电压检测信号，输出提示信息和断电信息。
5.根据权利要求1所述的充电器的多路复合控制系统，其特征在于，该系统还包括供电电源(50)和电控开关(40)，所述电控开关(40)分别与所述供电电源(50)和所述复合控制模块(30)连接；
所述电控开关(40)用于接收所述开关闭合信号后闭合，接收所述开关打开信号后打开。
6.一种充电器的多路复合控制方法，应用于如权利要求4所述的充电器的多路复合控制系统，其特征在于，包括：
控制器用于获取多个待充电设备的状态信息；
根据所述状态信息和状态提示规则，输出提示信息；
根据所述状态信息和断电输出规则，输出断电信息。
7.根据权利要求6所述的充电器的多路复合控制方法，其特征在于，所述根据所述状态信息和状态提示规则，输出提示信息，包括：
依次获取所述状态信息，所述状态信息包括电压检测信号，当所述电压检测信号反映的数值在预设范围内时，对所述状态信息做满电标记并输出满电提示信息。
8.根据权利要求7所述的充电器的多路复合控制方法，其特征在于，所述根据所述状态信息和断电输出规则，输出断电信息，包括：
所述断电信息包括开关打开信号和断电提示信息；
依次获取所述状态信息，判断是否存在未做满电标记的状态信息，若否，则输出开关打开信号和断电提示信息。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求6至8中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求6至8中任一种方法的计算机程序。
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