[发明专利]基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及供配电的电源技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定方法。

背景技术

为了适应不同的应用场合，电源除了电力变换以外，也在朝数字化、智能化、多功能化发展。在电源内部安装控制器，不仅可以实时检测电源电压及电流信号并通过总线上传，还可以接收上位机指令，对电源实现远程控制，例如调压、通断控制，而实现这些功能的基础就是要求电源电流电压这些模拟量的采集必须准确，否则调压就可能达不到精度要求，而且有时会造成误认为电源故障。

目前，已经有电源控制器的模拟量标定的技术，一般采用线性拟合法，通过多组电流电压信号进行采样比较，通过手工计算得出标定系数，然后更改源程序，将该系数固化到程序中。这种方法的缺点或不足主要有：操作步骤比较麻烦，需要外接基准电压或电流源及调试用计算机和软件，调试前和调试后都需要烧写软件，步骤麻烦，费时较长；另外，这种方法对人员素质要求较高，调试人员需懂得控制器软件编译环境、调试方法及烧写步骤，而且在标定的过程中，需要人工判断标定系数是否满足要求，这对于普通工人来说要求较高，不利于批量生产；同时，源程序技术状态无法控制，不同硬件对应的源程序也不同，硬件互换性很差，也不利于软件管理。

控制器局域网CAN(Controller Area Network)是一种现场总线，主要用于各种过程(设备)的监测和控制。其组网的灵活性和便捷性、通信的高效性和可靠性及低廉的成本使其应用领域不再局限于汽车工业，而逐渐向工业制动、电力系统等领域发展，并已成为工业数据通讯的主流技术之一。如果将CAN总线技术融入电源模拟量参数标定之中，将使得电源模拟量参数标定简单易操作、并且精度高、智能性强。

因此，设计一种基于CAN总线的既能准确对模拟量进行参数标定，又方便操作的电源控制器的模拟量标定方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、快捷、准确地对电源控制器模拟量进行参数标定的系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，包括电流电压基准源，信号采集调理电路，单片机，CAN总线通信电路，铁电存储器以及上位机。

所述电流电压基准源连接所述信号采集调理电路的输入端；

所述信号采集调理电路的输出端连接所述单片机的A/D采样通道输入端；

所述单片机的双CAN总线模块输出所述单片机的处理数据，其输出端连接至所述CAN总线通信电路并与其进行双向通信，所述CAN总线通信电路还连接至所述上位机，并与所述上位机进行双向通信。所述单片机通过相应管脚与所述铁电存储器相连。

所述信号采集调理电路包括运算电路、线性隔离电路以及信号跟随电路。

所述CAN总线通信电路包括隔离电路以及CAN总线收发电路。

所述线性隔离电路以及所述隔离电路用于实现电气隔离，增强系统稳定性。

所述CAN总线收发电路用于在上位机与单片机控制器之间转换和传送分别与之匹配的信号。

优选地，所述单片机采用英飞凌16位单片机XC164；

优选地，所述运算电路采用双通道运算放大器OP727为核心；

优选地，所述线性隔离电路采用光电耦合器HCNR201为核心；

优选地，所述隔离电路采用高速光电耦合器ISO7221BD为核心；

优选地，所述CAN总线收发电路采用PCA82C250为核心；

优选地，所述铁电存储器采用FM25640-G。

本发明还提供了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定方法，包括以下步骤：

创建和连接本发明提供的基于CAN总线的电源参数标定系统，在所述单片机中烧写模拟量参数标定软件，其可采用线性拟合法对标定系数进行计算；

操作人员通过上位机向系统发出参数标定指令；

标定指令信号首先经过以高速光耦ISO7221BD为核心的隔离电路进行隔离，然后经过CAN总线收发电路PCA82C250转换成与单片机中双CAN总线模块相匹配的信号；

转换后的信号传送至单片机内；

所述单片机通过所述信号采集调理电路采集所述电流电压基准源的数据；

所述电流电压基准源的信号依次通过运算电路和线性隔离电路传送至所述单片机的A/D采样通道；

该数据进入单片机A/D采样通道进行A/D转换，当所有路转换结果满足误差要求后，通过上位机发送第一次标定命令；