專利名稱：過壓保護控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種過壓保護控制裝置和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的UPS系統(tǒng)可以兼容不同數(shù)量的蓄電池組接入供使用，當UPS系統(tǒng)上配置不同串數(shù)的蓄電池組時，其充電器過壓保護點也需要相應的改變而不同，所以就需要對于充電器的過壓保護點進行設(shè)置。圖I為現(xiàn)有的過壓保護控制電路的示意圖，如圖所示，現(xiàn)有的過壓包括控制電路的比較器U31輸入端設(shè)置跳線，跳線帽安裝在不同位置時，從而改變比較基準電壓。U31為運算放大器作為比較器使用，V0V_CHG為充電器采樣電壓，經(jīng)電阻R1489和 R1612分壓后作為比較器U31的同相輸入，BAT_VREF為比較器反相輸入電壓。 當蓄電池電壓在正常范圍內(nèi)時，電壓V0V_CHG*R1489/ (R1489+R1612)小于電壓BAT_VREF，比較器U31輸出為低，當蓄電池電壓過高時，電壓V0V_CHG*R1489/ (R1489+R1612)大于BAT_VREF，比較器U31輸出為高，過壓信號/CHG_FAULT_0VP變低有效， 同時LED指示燈亮。所以，通過改變BAT_VREF電壓值即可以改變充電器過壓保護點的值。電路中通過手動短路或開路J16，J17端子來實現(xiàn)對BAT_VREF電壓值的設(shè)置。當 J16、J17均開路，J16開路、J17短路，J16短路、J17下可以實現(xiàn)離散的三個不同的過壓保護點。即通過對端子J16、J17的操作完成不同節(jié)數(shù)蓄電池組情況下過壓保護點的設(shè)置?，F(xiàn)有的方式由于端子J16、J17在UPS內(nèi)部電路板上，所以只能拆開設(shè)備才能對其進行設(shè)置，所以操作不方便；而且OVP點設(shè)置為離散點，只有三種過壓值可供選擇，不能實現(xiàn)連續(xù)OVP點；加之端子加跳線帽可靠性較低，在振動沖擊等條件下可能會接觸不良導致故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種過壓保護控制裝置和方法，可以根據(jù)PWM信號控制比較基準電壓的生成，從而調(diào)節(jié)不同的過壓保護。本發(fā)明實施例提供了一種過壓保護控制裝置，所述裝置包括采樣單元，用于采集充電器充電時的采樣電壓；比較基準電壓生成單元，用于根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓；比較器，用于當所述采樣電壓大于所述比較基準電壓時輸出控制信號；過壓保護信號生成單元，用于根據(jù)所述控制信號生成過壓保護信號。本發(fā)明實施例提供了一種過壓保護控制方法，所述方法包括采樣單元采集充電器充電時的采樣電壓；比較基準電壓生成單元根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓；
當所述采樣電壓大于所述比較基準電壓時比較器輸出控制信號；過壓保護信號生成單元根據(jù)所述控制信號生成過壓保護信號。本發(fā)明實施例的過壓保護控制裝置和方法按照不同占空比的PWM信號，從而由比較基準電壓生成單元輸出不同的比較基準電壓，從而控制比較器在與采 樣電壓進行比較時控制不同的控制信號輸出點，由此控制過壓保護信號生成單元生成過壓保護信號，OVP保護點的設(shè)置更加精確靈活。提高了裝置的可靠性，同時操作更加方便。


圖I為現(xiàn)有的過壓保護控制電路的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例過壓保護控制裝置的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例過壓保護控制裝置的電路示意圖；圖4為本發(fā)明實施例過壓保護控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。本發(fā)明實施例的過壓保護控制裝置對于比較基準電壓的生成不需要對硬件模塊進行操作，而只需要利用PWM的占空比來調(diào)節(jié)就可以了，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)OVP的不同保護電壓。圖2為本發(fā)明實施例過壓保護控制裝置的示意圖，如圖所示，本實施例的過壓保護裝置具體包括采樣單元I、比較基準電壓生成單元2、比較器3和過壓保護信號生成單元 4。采樣單元I在充電器為蓄電池充電的時候進行電壓采樣，獲取到采樣電壓V0V_ CHG，然后輸入比較器3的同相輸入端。一路PWM信號BAT_0VP_REF輸入到比較基準電壓生成單元2，因為PWM信號的占空比是不同的，所以可以控制比較基準電壓生成單元2將比較電壓VREF_NV按照一定比例輸出比較基準電壓BAT_VREF。所以當PWM信號BAT_0VP_REF的占空比改變時，雖然比較電壓 VREF_NV不會改變，但是比較基準電壓生成單元2輸出的比較基準電壓BAT_VREF是可以改變的。比較基準電壓BAT_VREF輸入比較器3的反向輸入端。正常情況下，比較器3同相輸入端輸入的米樣電壓V0V_CHG小于反相輸入端輸入的比較基準電壓BAT_VREF，此時不輸出控制信號，當比較器3同相輸入端輸入的采樣電壓 V0V_CHG大于反相輸入端輸入的比較基準電壓BAT_VREF時輸出控制信號給過壓保護信號生成單元4。過壓保護信號生成單元4根據(jù)控制信號生成過壓保護信號，觸發(fā)OVP保護，所以當需要改變OVP保護點的時候，只需要調(diào)節(jié)PWM信號的占空比就可以輸出不同的比較基準電壓BAT_VREF 了，由此改變OVP保護點。再如圖2所示，本實施例的過壓保護控制裝置還包括處理器5和報警燈6，處理器 5可以在外部上位機的控制下向比較基準電壓生成單元2發(fā)送占空比不同的PWM信號。而報警燈6則在生成過壓保護信號時放光報警。圖3為本發(fā)明實施例過壓保護控制裝置的電路示意圖，如圖所示，
采樣單元I具體包括電阻R1498、電阻R1612和電容C544，電阻R1612和電容C544 并聯(lián)并接地，并與電阻R1498串聯(lián)連接。V0V_CHG-為采樣單元I采集的充電器的采樣電壓，經(jīng)過電阻R1498、電阻R1612和電容C544分壓后作為比較器3的同相輸入。比較基準電壓生成單元2具體包括開關(guān)管Q12、第一電阻R41、第二電阻R256、第三電阻R134、第一電容器C134和第二電容器C10。開關(guān)管Q12基級輸入來自于處理器的PWM信號BAT_0VP_REF，發(fā)射極接地，集電極與第二電阻R256相連接；第一電阻R41和第三電阻R134并聯(lián)，并與第二電阻R256連接；第一電容器C134和第二電容器ClO并聯(lián)且接地，并與第一電阻R41和第三電阻R134相連接。BAT_0VP_REF為來自于處理器的PWM信號，當開關(guān)管Q12截止時，基準電壓 VREF_3V通過第一電阻R41、第二電阻R256和第三電阻R134對第一電容器C134和第二電容器ClO充電；當開關(guān)管Q12導通時，第一電容器C134和第二電容器ClO通過第三電阻R134 放電，由此實現(xiàn)了比較基準電壓BAT_VREF與PWM信號占空比的對應關(guān)系，即由比較基準電壓生成單元2實現(xiàn)了將基準電壓VREF_3V按照PWM信號占空比而輸出比較基準電壓BAT_ VREF,并輸入比較器3的反向輸入端。過壓保護信號生成單元4具體包括，開關(guān)管Q18，電阻R1422、電阻R1358、電容 C19。開關(guān)管Q18的基級通過電阻R1422與比較器3的輸出端相連接；電阻R1358和電容 C19并聯(lián)，一端與開關(guān)管Q18的基級相連接，另一端接地并與開關(guān)管Q18的發(fā)射極相連接。報警燈6利用串聯(lián)的發(fā)光二極管D58和電阻R259實現(xiàn)，發(fā)光二極管D58與比較器 3的輸出端相連接，電阻R259與并聯(lián)的電阻R1358和電容C19連接并接地。采樣單元I輸入的V0V_CHG分壓后作為比較器3的同相輸入，BAT_VREF為比較基準電壓生成單元2輸出的比較基準電壓，作為比較器3的反向輸入。正常情況下，比較器3 同相輸入端電壓小于反相輸入端基準電壓，比較器3無輸出，過壓保護信號生成單元4的開關(guān)管Q18截止；當充電器的采樣電壓即輸入電壓大于BAT_VREF時，比較器3輸出，發(fā)光二極管D58告警，過壓保護信號生成單元4的開關(guān)管Q18導通，觸發(fā)OVP保護，開關(guān)管Q18的集電極輸出/CHG_FAULT_0VP。當需要更改OVP保護點時，只要改變比較基準電壓BAT_VREF即可。 例如，PWM信號BAT_0VP_REF的正向占空比為D :當D = O時，比較基準電壓BAT_VREF =基準電壓=3V ；當D = I 時，比較基準電壓 BAT_VREF = 3V*R134/ (R134+R41)；當D = 0—1之間某個值時，比較基準電壓BAT_VREF也介于3V*R134/(R134+R41) 和3V之間；可見，當PWM信號的占空比改變時，比較基準電壓也會隨之改變，相應地，充電器過壓保護點OVP也就隨之改變。圖4為本發(fā)明實施例過壓保護控制方法的流程圖，如圖所示，具體包括
步驟101，采樣單元采集充電器充電時的采樣電壓；步驟102，處理器在上位機的控制下向比較基準電壓生成單元發(fā)送占空比不同的 PWM信號；步驟103，比較基準電壓生成單元根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓；比較器的同向輸入端輸入米樣電壓，比較器的反向輸入端輸入比較基準電壓。具體的，比較基準電壓生成單元具體包括開關(guān)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容器和第二電容器，PWM信號控制開關(guān)管的導通，當開關(guān)管截至時，第一電阻、第二電阻、第三電阻利用基準電壓對第一電容器和第二電容器充電；當開關(guān)管導通時，第一電容器和第二電容器通過第三電阻放電，從而按照PWM信號的占空比的比例將基準電壓生成不同的比較基準電壓。步驟104，比較器在采樣電壓大于比較基準電壓時輸出控制信號；步驟105，過壓保護信號生成單元根據(jù)控制信號生成過壓保護信號，同時處理器報警燈放光報警。因此，本發(fā)明實施例過壓保護控制裝置和方法按照處理器輸出的不同占空比的 PWM信號從而輸出不同比例的比較基準電壓(按照PWM的占空比輸出基準電壓)，從而控制比較器在與采樣電壓進行比較時控制不同的控制信號輸出點，由此控制過壓保護信號生成單元生成過壓保護信號，當用戶需要更改OVP保護點時，只要通過上位機對處理器下發(fā)命令即可完成，而不再需要打開模塊對其內(nèi)部硬件進行操作。又因為PWM信號的占空比可以是0-1之間的任意值，所以處理器的PWM處理能力非常精確，例如精確到小數(shù)點后三位 ，OVP保護點的設(shè)置更加靈活。提高了裝置的可靠性， 同時操作方便。專業(yè)人員應該還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。 這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應用和設(shè)計約束條件。 專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。以上所述的具體實施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種過壓保護控制裝置，其特征在于，所述裝置包括 采樣單元，用于采集充電器充電時的采樣電壓； 比較基準電壓生成單元，用于根據(jù)輸入的脈沖寬度調(diào)制PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓； 比較器，用于當所述采樣電壓大于所述比較基準電壓時輸出控制信號； 過壓保護信號生成單元，用于根據(jù)所述控制信號生成過壓保護信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過壓保護控制裝置，其特征在于，所述過壓保護控制裝置還包括處理器，用于在上位機的控制下向所述比較基準電壓生成單元發(fā)送占空比不同的所述PWM信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的過壓保護控制裝置，其特征在于，所述比較器的同向輸入端用于輸入所述采樣電壓，所述比較器的反向輸入端用于輸入所述比較基準電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的過壓保護控制裝置，其特征在于，所述過壓保護控制裝置還包括處理器報警燈，用于在生成所述過壓保護信號時放光報警。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的過壓保護控制裝置，其特征在于，所述比較基準電壓生成單元具體包括開關(guān)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容器和第二電容器； 所述PWM信號控制所述開關(guān)管的導通，當所述開關(guān)管截至時，所述第一電阻、第二電阻、第三電阻利用基準電壓對所述第一電容器和第二電容器充電；當所述開關(guān)管導通時，所述第一電容器和第二電容器通過第三電阻放電，從而按照所述PWM信號的占空比的比例將基準電壓生成不同的比較基準電壓。
6.一種過壓保護控制方法，其特征在于，所述方法包括 采樣單元采集充電器充電時的采樣電壓； 比較基準電壓生成單元根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓； 當所述采樣電壓大于所述比較基準電壓時比較器輸出控制信號； 過壓保護信號生成單元根據(jù)所述控制信號生成過壓保護信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過壓保護控制方法，其特征在于，所述方法還包括，處理器在上位機的控制下向所述比較基準電壓生成單元發(fā)送占空比不同的所述PWM信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的過壓保護控制方法，其特征在于，所述方法還包括，所述比較器的同向輸入端輸入所述采樣電壓，所述比較器的反向輸入端輸入所述比較基準電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一所述的過壓保護控制方法，其特征在于，所述方法還包括，在生成所述過壓保護信號時處理器報警燈放光報警。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一所述的過壓保護控制方法，其特征在于，所述比較基準電壓生成單元根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓具體包括 所述PWM信號控制開關(guān)管的導通，當所述開關(guān)管截至時，第一電阻、第二電阻、第三電阻利用基準電壓對第一電容器和第二電容器充電；當所述開關(guān)管導通時，所述第一電容器和第二電容器通過第三電阻放電，從而按照所述PWM信號的占空比的比例將基準電壓生成不同的比較基準電壓。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種過壓保護控制裝置和方法，所述裝置包括采樣單元，用于采集充電器充電時的采樣電壓；比較基準電壓生成單元，用于根據(jù)輸入的PWM信號的占空比，將基準電壓生成不同的比較基準電壓；比較器，用于當所述采樣電壓大于所述比較基準電壓時輸出控制信號；過壓保護信號生成單元，用于根據(jù)所述控制信號生成過壓保護信號。本發(fā)明實施例的過壓保護控制裝置和方法按照不同占空比的PWM信號，從而由比較基準電壓生成單元輸出不同的比較基準電壓，從而控制比較器在與采樣電壓進行比較時控制不同的控制信號輸出點，由此控制過壓保護信號生成單元生成過壓保護信號，OVP保護點的設(shè)置更加精確靈活。提高了裝置的可靠性，同時操作更加方便。
文檔編號H02H3/20GK102709872SQ201210164209
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者何波 申請人:華為技術(shù)有限公司