CN116527041A - 一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置 - Google Patents

一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数字化电源领域，揭露一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置，所述方法包括：构建主电路器件与从电路器件之间的频率同步协议；基于时间戳信息，确定主电路器件与从电路器件之间的频率同步关系，对主电路器件与从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；在数字化电源中接收与数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，对预处理频率进行分频处理，得到分频频率；计算工作频率的频率调整系数；计算数字化电源相对于用电设备的时间偏移量，在时间偏移量不符合预设规范时，对时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量。本发明可以提高工作频率同步的精细化。

Description

一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置
技术领域
本发明涉及数字化电源领域，尤其涉及一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置。
背景技术
数字化电源的工作频率同步是指对由电路与数字信号支撑的数字化电源进行时钟同步的过程。
目前，数字化电源的时钟同步主要在数字化电源的内部进行，即数字化电源的电路内部，而在数字电源与其他用电设备互相连接时，对数字电源的时钟与其他用电设备的时钟不同步的情况考虑较少；其次，现有的时钟同步方法往往依靠硬件的同步电路实现，而缺少通过软件来实现时钟的同步的方法。因此，由于数字化电源的工作频率同步仅通过内部硬件电路的实现，导致工作频率同步的精细化不足。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置，可以提高数字化电源的工作频率同步的精细化。
第一方面，本发明提供了一种应用于数字化电源的工作频率同步方法，包括：
识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，包括：
从所述主电路器件向所述从电路器件发送第一频率同步协议；
在所述从电路器件中接收所述第一频率同步协议之后，从所述从电路器件向所述主电路器件发送第二频率同步协议；
在所述主电路器件中接收所述第二频率同步协议之后，从所述主电路器件向所述从电路器件发送第三频率同步协议。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，包括：
基于所述时间戳信息，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟偏差：
其中，表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息与所述时钟偏差，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟延时：
其中，表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第二频率同步协议到达所述主电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息、所述时钟偏差及所述时钟延时，利用下述公式构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系：
其中，表示所述频率同步关系，/>表示所述主电路器件的标准时间，/>表示所述从电路器件的待调整的时间，/>表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源，包括：
根据所述主电路器件的实际时刻，利用所述频率同步关系计算所述从电路器件的实际时刻；
在所述从电路器件的当前时刻不符合所述从电路器件的实际时刻时，通过将所述从电路器件的当前时刻调整为所述从电路器件的实际时刻，以执行所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步，得到所述内频率同步的数字化电源。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，包括：
利用下述公式对所述工作频率进行频率鉴相处理，得到相位误差信号：
其中，表示所述相位误差信号，/>表示鉴相器的增益系数，/>表示鉴相器的两个输入信号之间的相位差，/>表示所述工作频率，/>表示所述鉴相器的另一个输入信号，函数/>表示鉴相特性，用于反映鉴相器的输出信号/>与相位差的关系，/>表示时刻；
对所述相位误差信号进行低频滤波处理，得到滤波处理信号；
利用下述公式对所述滤波处理信号进行信号映射处理，得到所述预处理频率：
其中，表示所述预处理频率，/>表示所述滤波处理信号，/>、/>、/>、/>均为预先设置的参数，用于将所述滤波处理信号映射至所震荡的信号处，/>表示幅度，/>表示振荡频率，/>表示输入信号灵敏度，/>表示初始相位，/>表示时刻，/>表示自变量。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数之前，还包括：
利用下述公式计算所述工作频率对应的时间偏差：
其中，表示所述时间偏差，/>表示上周期的所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示上周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，包括：
基于所述分频频率及所述工作频率对应的时间偏差，利用下述公式计算所述工作频率的频率调整系数：
其中，表示所述频率调整系数，/>表示所述工作频率对应的时间偏差，/>表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示所述工作频率，/>表示收敛系数，取决于所述工作频率的值，/>表示整数分频比。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述在所述时间偏移量不符合预设规范之前，还包括：
在所述数字化电源与所述用电设备之间的工作频率的同步时，设置所述时间偏移量的第一规范；
获取所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值，并利用所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值构建所述时间偏移量对应的第二规范；
将所述第一规范与所述第二规范作为所述预设规范。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，包括：
利用下述公式对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量：
其中，表示所述调整偏移量，/>表示所述时间偏移量，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示所述频率调整系数，/>表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示整数分频比。
第二方面，本发明提供了一种应用于数字化电源的工作频率同步装置，所述装置包括：
协议构建模块，用于识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
内频率同步模块，用于采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
频率分频模块，用于在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；第一外同步模块，用于基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
第二外同步模块，用于计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：
本发明实施例通过识别数字化电源的电路结构，以用于对所述数字化电源内部所涉及的电子器件进行频率同步，进一步地，本发明实施例通过从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，以用于将主电路器件的时钟作为标准的、可参考的时钟，进一步地，本发明实施例通过构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，以用于确定时钟是否同步，本发明实施例通过采集所述频率同步协议的时间戳信息，以用于计算当前时钟与标准时钟之间的对应关系，好在后续根据此对应关系调整当前的时钟，进一步地，本发明实施例通过利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，以用于完成数字化电源内部的工作频率同步，本发明实施例中，所述用电设备是指将所述数字化电源作为供电来源的设备，进一步地，本发明实施例通过对所述工作频率进行频率预处理，以用于减少频率中的干扰频率的不利影响，进一步地，本发明实施例通过对所述预处理频率进行分频处理，以用于使获得频率为原频率整数倍，进一步地，本发明实施例通过基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，以用于对分频器进行调整，使得分频器所输出的频率与所述工作频率之间的差异逐渐减少，进而通过硬件方式来实现工作频率同步，进一步地，本发明实施例通过对所述时间偏移量进行偏移量调整，以用于通过软件方式来实现工作频率同步。因此，本发明实施例提出的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法及装置，可以提高数字化电源的工作频率同步的精细化。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例中图1提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法的电路结构图；
图3为本发明一实施例中图1提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法的时间戳信息的示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步装置的模块示意图；
图5为本发明一实施例提供的实现应用于数字化电源的工作频率同步方法的电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种应用于数字化电源的工作频率同步方法，所述应用于数字化电源的工作频率同步方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本发明实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述应用于数字化电源的工作频率同步方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(ContentDelivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参阅图1所示，是本发明一实施例提供的应用于数字化电源的工作频率同步方法的流程示意图。其中，图1中描述的应用于数字化电源的工作频率同步方法包括：
S1、识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议。
本发明实施例通过识别数字化电源的电路结构，以用于对所述数字化电源内部所涉及的电子器件进行频率同步。
其中，所述数字化电源是指数字电源是一种数字控制的电源设备，可以通过数字控制芯片(DSP、MCU等)实现输出电压、电流、功率等参数的精确控制与调节；所述电路结构是指所述数字化电源中的电子器件与电路构成的电路结构，电子器件包括电源、开关变换电路、A/D转换器、FPGA、DSP等等，开关变换电路用于控制电源的开关，A/D转换器是指模数转换器，FPGA是一种以数字电路为主的集成芯片，DSP是指数字信号处理器，通过采用FPGA控制18位的高速高精度的A/D转换器采集数字电源的电压，同时利用SPI通信协议与DSP进行数据传递，在后端DSP产生PWM波来控制开关变换电路，从而达到控制电源开关的目的。
参阅图2所示，为本发明一实施例中图1提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法的电路结构图。
进一步地，本发明实施例通过从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，以用于将主电路器件的时钟作为标准的、可参考的时钟。
可选地，所述从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件的过程为：依据电路结构中数字信号的流动方向，将数字信号的出发点作为主电路器件，目的地作为所述从电路器件，例如电路结构中数字信号的流动顺序为开关变换电路、A/D转换器、FPGA、DSP，则在开关变换电路、A/D转换器之间，开关变换电路作为主电路器件，A/D转换器作为从电路器件，在A/D转换器、FPGA之间，A/D转换器作为主电路器件，FPGA作为从电路器件。
进一步地，本发明实施例通过构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，以用于确定时钟是否同步。
其中，所述频率同步协议是指电路中电子器件之间互相通信的通信协议。
本发明的一实施例中，所述构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，包括：从所述主电路器件向所述从电路器件发送第一频率同步协议；在所述从电路器件中接收所述第一频率同步协议之后，从所述从电路器件向所述主电路器件发送第二频率同步协议；在所述主电路器件中接收所述第二频率同步协议之后，从所述主电路器件向所述从电路器件发送第三频率同步协议。
S2、采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源。
本发明实施例通过采集所述频率同步协议的时间戳信息，以用于计算当前时钟与标准时钟之间的对应关系，好在后续根据此对应关系调整当前的时钟。
参阅图3所示，为本发明一实施例中图1提供的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法的时间戳信息的示意图。在图3中，表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第二频率同步协议到达所述主电路器件的时刻。
本发明的一实施例中，所述基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，包括：基于所述时间戳信息，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟偏差：
其中，表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息与所述时钟偏差，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟延时：
其中，表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第二频率同步协议到达所述主电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息、所述时钟偏差及所述时钟延时，利用下述公式构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系：
其中，表示所述频率同步关系，/>表示所述主电路器件的标准时间，/>表示所述从电路器件的待调整的时间，/>表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻。
其中，所述从电路器件的待调整的时间是指所述从电路器件接收所述频率同步协议的时刻，在/>与/>的时钟对不上时，表示此时的/>的时钟出现问题。
进一步地，本发明实施例通过利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，以用于完成数字化电源内部的工作频率同步。
本发明的一实施例中，所述利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源，包括：根据所述主电路器件的实际时刻，利用所述频率同步关系计算所述从电路器件的实际时刻；在所述从电路器件的当前时刻不符合所述从电路器件的实际时刻时，通过将所述从电路器件的当前时刻调整为所述从电路器件的实际时刻，以执行所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步，得到所述内频率同步的数字化电源。
可选地，所述根据所述主电路器件的实际时刻，利用所述频率同步关系计算所述从电路器件的实际时刻的过程为：将所述主电路器件的实际时刻作为所述频率同步关系中的，对应计算得到/>，若所计算得到的/>与所述从电路器件的实际时刻的时间对不上，表示此时的从电路器件的实际时刻出现问题。
S3、在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率。
本发明实施例中，所述用电设备是指将所述数字化电源作为供电来源的设备。其中，所述工作频率是指电路提供的一个特定频率，就是一个时钟周期来协调所有电路同步工作的频率。
进一步地，本发明实施例通过对所述工作频率进行频率预处理，以用于减少频率中的干扰频率的不利影响。
本发明的一实施例中，所述对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，包括：利用下述公式对所述工作频率进行频率鉴相处理，得到相位误差信号：
其中，表示所述相位误差信号，/>表示鉴相器的增益系数，/>表示鉴相器的两个输入信号之间的相位差，/>表示所述工作频率，/>表示所述鉴相器的另一个输入信号，函数/>表示鉴相特性，用于反映鉴相器的输出信号/>与相位差的关系，t表示时刻；
对所述相位误差信号进行低频滤波处理，得到滤波处理信号；利用下述公式对所述滤波处理信号进行信号映射处理，得到所述预处理频率：
其中，表示所述预处理频率，/>表示所述滤波处理信号，/>、/>、/>、/>均为预先设置的参数，用于将所述滤波处理信号映射至所震荡的信号处，/>表示幅度，/>表示振荡频率，/>表示输入信号灵敏度，/>表示初始相位，t表示时刻，/>表示自变量。
其中，所述鉴相器的另一个输入信号是指所述数字化电源上一次接收工作频率时，对工作频率进行一系列的预处理、分频处理之后反馈给鉴相器的信号；/>、/>、/>、是指压控振荡器中的参数，用于使得压控振荡器在接收滤波处理信号之后，所输出的信号受所输入的信号的控制，其中的压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路。
所述对所述相位误差信号进行低频滤波处理，得到滤波处理信号的过程为将所述相位误差信号中的低频信号滤除的过程，可以通过低通滤波器实现。
进一步地，本发明实施例通过对所述预处理频率进行分频处理，以用于使获得频率为原频率整数倍。
本发明的一实施例中，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率：
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率。
S4、基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源。
本发明的一实施例中，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数之前，还包括：利用下述公式计算所述工作频率对应的时间偏差：
其中，表示所述时间偏差，/>表示上周期的所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示上周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值。
其中，所述信标工作频率与所述本地工作频率值的关系与上述的时间戳信息中所述频率同步协议中的频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻与到达从电路器件的时刻的关系。
进一步地，本发明实施例通过基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，以用于对分频器进行调整，使得分频器所输出的频率与所述工作频率之间的差异逐渐减少，进而通过硬件方式来实现工作频率同步。
其中，所述频率调整系数用于调整对所述预处理频率进行分频处理的分频模式，当所述频率调整系数被设置为0时，为整数分频模式，输出信号的分辨率是输入信号频率的整数倍，当FRAC不为0时，则工作于小数分频模式，这样可以逐渐减少分频频率与所输入的工作频率的差异，从而达到频率同步。
本发明的一实施例中，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，包括：基于所述分频频率及所述工作频率对应的时间偏差，利用下述公式计算所述工作频率的频率调整系数：
其中，表示所述频率调整系数，/>表示所述工作频率对应的时间偏差，/>表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示所述工作频率，/>表示收敛系数，取决于所述工作频率的值，/>表示整数分频比。
S5、计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
本发明实施例中，所述时间偏移量是指上述的用电设备的信标工作频率与/>数字化电源的本地工作频率值之间的差值。
本发明的一实施例中，所述在所述时间偏移量不符合预设规范之前，还包括：在所述数字化电源与所述用电设备之间的工作频率的同步时，设置所述时间偏移量的第一规范；获取所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值，并利用所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值构建所述时间偏移量对应的第二规范；将所述第一规范与所述第二规范作为所述预设规范。
可选地，所述在所述数字化电源与所述用电设备之间的工作频率的同步时，设置所述时间偏移量的第一规范的过程为：在所述数字化电源与所述用电设备之间的工作频率的同步时，查询所述时间偏移量的值，将小于此值作为第一规范；所述利用所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值构建所述时间偏移量对应的第二规范的过程为：将所述用电设备的信标工作频率大于所述数字化电源的本地工作频率值作为第二规范。
进一步地，本发明实施例通过对所述时间偏移量进行偏移量调整，以用于通过软件方式来实现工作频率同步。
本发明的一实施例中，利用下述公式对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量：
其中，表示所述调整偏移量，/>表示所述时间偏移量，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示所述频率调整系数，/>表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示整数分频比。
可选地，所述利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源的过程为：利用所述调整偏移量与信标工作频率计算对应的数字化电源的本地工作频率值，将实际的本地工作频率值调整为所计算得到的本地工作频率值。
可以看出，本发明实施例通过识别数字化电源的电路结构，以用于对所述数字化电源内部所涉及的电子器件进行频率同步，进一步地，本发明实施例通过从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，以用于将主电路器件的时钟作为标准的、可参考的时钟，进一步地，本发明实施例通过构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，以用于确定时钟是否同步，本发明实施例通过采集所述频率同步协议的时间戳信息，以用于计算当前时钟与标准时钟之间的对应关系，好在后续根据此对应关系调整当前的时钟，进一步地，本发明实施例通过利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，以用于完成数字化电源内部的工作频率同步，本发明实施例中，所述用电设备是指将所述数字化电源作为供电来源的设备，进一步地，本发明实施例通过对所述工作频率进行频率预处理，以用于减少频率中的干扰频率的不利影响，进一步地，本发明实施例通过对所述预处理频率进行分频处理，以用于使获得频率为原频率整数倍，进一步地，本发明实施例通过基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，以用于对分频器进行调整，使得分频器所输出的频率与所述工作频率之间的差异逐渐减少，进而通过硬件方式来实现工作频率同步，进一步地，本发明实施例通过对所述时间偏移量进行偏移量调整，以用于通过软件方式来实现工作频率同步。因此，本发明实施例提出的一种应用于数字化电源的工作频率同步方法可以提高数字化电源的工作频率同步的精细化。
如图4所示，是本发明应用于数字化电源的工作频率同步装置功能模块图。
本发明所述应用于数字化电源的工作频率同步装置400可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述应用于数字化电源的工作频率同步装置可以包括协议构建模块401、内频率同步模块402、频率分频模块403、第一外同步模块404以及第二外同步模块405。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
在本发明实施例中，关于各模块/单元的功能如下：
所述协议构建模块401，用于识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
所述内频率同步模块402，用于采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
所述频率分频模块403，用于在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
所述第一外同步模块404，用于基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
所述第二外同步模块405，用于计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
详细地，本发明实施例中所述应用于数字化电源的工作频率同步装置400中的所述各模块在使用时采用与上述的图1至图3中所述的应用于数字化电源的工作频率同步方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
如图5所示，是本发明实现应用于数字化电源的工作频率同步方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备可以包括处理器50、存储器51、通信总线52以及通信接口53，还可以包括存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序，如应用于数字化电源的工作频率同步程序。
其中，所述处理器50在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器50是所述电子设备的控制核心（ControlUnit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器51内的程序或者模块（例如执行应用于数字化电源的工作频率同步程序等），以及调用存储在所述存储器51内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述存储器51至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器51在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。所述存储器51在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card， SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器51还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如数据库配置化连接程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线52可以是外设部件互连标准（peripheral componentinterconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standardarchitecture，简称EISA）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器51以及至少一个处理器50等之间的连接通信。
所述通信接口53用于上述电子设备5与其他设备之间的通信，包括网络接口和用户接口。可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，所述用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图5仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图5示出的结构并不构成对所述电子设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器50逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利发明范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备中的所述存储器51存储的数据库配置化连接程序是多个计算机程序的组合，在所述处理器50中运行时，可以实现：
识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
具体地，所述处理器50对上述计算机程序的具体实现方法可参考图1对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个非易失性计算机可读取存储介质中。所述存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）。
本发明还提供一种存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种应用于数字化电源的工作频率同步方法，其特征在于，所述方法包括：
识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议，包括：
从所述主电路器件向所述从电路器件发送第一频率同步协议；
在所述从电路器件中接收所述第一频率同步协议之后，从所述从电路器件向所述主电路器件发送第二频率同步协议；
在所述主电路器件中接收所述第二频率同步协议之后，从所述主电路器件向所述从电路器件发送第三频率同步协议。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，包括：
基于所述时间戳信息，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟偏差：
其中，表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息与所述时钟偏差，利用下述公式计算所述主电路器件与所述从电路器件之间的时钟延时：
其中，表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，/>
表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻，表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第三频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第二频率同步协议到达所述主电路器件的时刻；
基于所述时间戳信息、所述时钟偏差及所述时钟延时，利用下述公式构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系：
其中，表示所述频率同步关系，/>表示所述主电路器件的标准时间，/>表示所述从电路器件的待调整的时间，/>表示所述时钟延时，/>表示所述时钟偏差，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议从所述主电路器件发出的时刻，/>表示所述时间戳信息中所述频率同步协议中的第一频率同步协议到达所述从电路器件的时刻。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源，包括：
根据所述主电路器件的实际时刻，利用所述频率同步关系计算所述从电路器件的实际时刻；
在所述从电路器件的当前时刻不符合所述从电路器件的实际时刻时，通过将所述从电路器件的当前时刻调整为所述从电路器件的实际时刻，以执行所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步，得到所述内频率同步的数字化电源。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，包括：
利用下述公式对所述工作频率进行频率鉴相处理，得到相位误差信号：
其中，表示所述相位误差信号，/>表示鉴相器的增益系数，/>表示鉴相器的两个输入信号之间的相位差，/>表示所述工作频率，/>表示所述鉴相器的另一个输入信号，函数/>表示鉴相特性，用于反映鉴相器的输出信号/>与相位差的关系，/>表示时刻；
对所述相位误差信号进行低频滤波处理，得到滤波处理信号；
利用下述公式对所述滤波处理信号进行信号映射处理，得到所述预处理频率：
其中，表示所述预处理频率，/>表示所述滤波处理信号，/>、/>、/>、/>均为预先设置的参数，用于将所述滤波处理信号映射至所震荡的信号处，/>表示幅度，/>表示振荡频率，表示输入信号灵敏度，/>表示初始相位，/>表示时刻，/>表示自变量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数之前，还包括：
利用下述公式计算所述工作频率对应的时间偏差：
其中，表示所述时间偏差，/>表示上周期的所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示上周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，包括：
基于所述分频频率及所述工作频率对应的时间偏差，利用下述公式计算所述工作频率的频率调整系数：
其中，表示所述频率调整系数，/> 表示所述工作频率对应的时间偏差，/>表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示所述工作频率，/>表示收敛系数，取决于所述工作频率的值/>表示整数分频比。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述时间偏移量不符合预设规范之前，还包括：
在所述数字化电源与所述用电设备之间的工作频率的同步时，设置所述时间偏移量的第一规范；
获取所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值，并利用所述用电设备的信标工作频率与所述数字化电源的本地工作频率值构建所述时间偏移量对应的第二规范；
将所述第一规范与所述第二规范作为所述预设规范。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，包括：
利用下述公式对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量：
其中，表示所述调整偏移量，/>表示所述时间偏移量，/>表示本周期所述用电设备的信标工作频率，/>表示本周期所述数字化电源的本地工作频率值，/>表示所述频率调整系数，表示所述相位误差信号，/>表示所述预处理频率，/>表示所述分频频率，/>表示整数分频比。
10.一种应用于数字化电源的工作频率同步装置，其特征在于，所述装置包括：
协议构建模块，用于识别数字化电源的电路结构，从所述电路结构中划分所述数字化电源的主电路器件与从电路器件，构建所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步协议；
内频率同步模块，用于采集所述频率同步协议的时间戳信息，基于所述时间戳信息，确定所述主电路器件与所述从电路器件之间的频率同步关系，利用所述频率同步关系对所述主电路器件与所述从电路器件之间进行频率同步处理，得到内频率同步的数字化电源；
频率分频模块，用于在所述数字化电源中接收与所述数字化电源相连接的用电设备发来的工作频率，对所述工作频率进行频率预处理，得到预处理频率，利用下述公式对所述预处理频率进行分频处理，得到分频频率；
其中，表示所述分频频率，/>表示整数分频比，/>表示所述预处理频率；
第一外同步模块，用于基于所述分频频率，计算所述工作频率的频率调整系数，并利用所述频率调整系数执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第一频率同步，得到第一外频率同步的数字化电源；
第二外同步模块，用于计算所述数字化电源相对于所述用电设备的时间偏移量，在所述时间偏移量不符合预设规范时，对所述时间偏移量进行偏移量调整，得到调整偏移量，并利用所述调整偏移量执行所述数字化电源与所述用电设备之间的第二频率同步，得到第二外频率同步的数字化电源。
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