CN113741235A - 一种设备的输出功率降额控制电路、方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设备的输出功率降额控制电路，包括MCU模块、电压采集电路、驱动模块、电流采集模块和温度采集模块；MCU模块通过实时获取负载设备的供电电源的电源电压、驱动模块的温度以及电流来实现对生成的PWM信号的调整，从而通过调整后的PWM信号控制驱动模块向负载设备输出对应功率，实现了负载设备的输入功率的调整，解决了现有技术中功率器件的输入功率无法调整导致芯片烧毁或者寿命缩短，最终导致产品功能失效的问题。本发明还提供了一种设备的输出功率降额控制方法及存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及器件的功率调节，尤其涉及一种设备的输出功率降额控制电路、方法及存储介质。
背景技术
目前，对于汽车及其零部件的控制上，为了保证各个零部件的正常工作以及用户的使用安全，一般当部件出现异常时，直接关闭相应功能，也即进入汽车进入故障状态，从而保证设备运行安全。但是，由于设备在长期使用过程中，可能由于各个器件的差异性以及老化等原因导致设备的输入功率与设备的实际工作所需的输入功率不符，导致设备长期处于高功率状态下，影响设备的工作效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种设备的输出功率降额控制电路，其能够解决现有技术中功率器件的输入功率无法调节等问题。
本发明的目的之二在于提供一种设备的输出功率降额控制方法，其能够解决现有技术中功率器件的输入功率无法调节等问题。
本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有技术中功率器件的输入功率无法调节等问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种设备的输出功率降额控制电路，包括MCU模块、电压采集电路、驱动模块、电流采集模块和温度采集模块；
其中，MCU模块通过PWM端口与驱动模块连接，用于根据外部控制指令生成PWM信号并将PWM信号发送给驱动模块，从而使得驱动模块根据PWM信号向负载设备提供输出功率；
所述电压采集电路的一端与负载设备的供电电源连接、另一端与MCU模块连接，用于实时采集负载设备的电源电压，并将电源电压发送给MCU模块；所述电流采集模块的一端与负载设备的功率模块电性连接、另一端与MCU模块电性连接，用于实时采集负载设备的电流并将电流发送给MCU模块；所述温度采集模块与负载设备的功率模块连接，用于实时采集负载设备的温度；所述温度采集模块与MCU模块电性连接，用于将温度发送给MCU模块；
所述MCU模块，用于根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行计算得出占空比差值、根据实时采集到的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值、根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值、根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值，以及将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整，并根据调整后的PWM信号的占空比生成新的实时PWM信号并发送给驱动模块，进而通过驱动模块向负载设备提供对应的输出功率。
进一步地，包括通信模块；所述MCU模块通过通信模块与后台监控***通信连接，用于接收后台监控***发送的外部指令以及将检测数据、输出功率反馈到后台监控***。
进一步地，所述MCU模块，用于根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的电流差值，以及根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比，并根据新的PWM信号的占空比得出新的PWM信号；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM占空比＝占空比差值+修正后的电源电压差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
进一步地，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定可靠工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
进一步地，所述MCU模块，还用于将每次得到的实时PWM信号的占空比、电源电压、温度、电流以及计算得出的新的实时PWM信号的占空比按照采集时间存储于***中，以及根据***中存储的历史数据分析得出负载设备的实时PWM信号的占空比与电源电压、温度、电流的对应关系并建立关系模型；
所述MCU模块，还用于接收到实时PWM信号的占空比、电源电压、温度以及电流后将其与所述关系模型进行匹配计算；
当匹配成功后，MCU模块，用于根据匹配结果生成新的实时PWM信号，并将新的实时PWM信号发送给驱动模块；
当匹配不成功时，MCU模块，用于根据实时PWM信号、电源电压、温度、电流分别计算得出对应差值，并根据对应差值对生成的实时PWM信号的占空比进行调整，以及根据调整后的PWM信号的占空比生成新的实时PWM信号并发送给驱动模块。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种设备的输出功率降额控制方法，所述输出功率降额控制方法包括：
指令获取步骤：获取外部指令并根据外部指令；
信号获取步骤：获取MCU模块生成的实时PWM信号；
数据获取步骤：实时获取负载设备的供电电源的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度；
占空比计算步骤：根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行对比得出占空比差值；
电压计算步骤：根据实时采集到的供电电源的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值；
电流计算步骤：根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值；
温度计算步骤：根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值；
信号调整步骤：将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整。
进一步地，获取负载设备的供电电源的电源电压通过获取AD采集模块采集；获取负载设备的电流通过将检流电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集检流电阻两端的电压后计算得到；获取负载设备的温度通过将热敏电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集热敏电阻的电阻变化得出。
进一步地，所述信号调整步骤包括：首先根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的温度差值，然后根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM信号的占空比＝占空比差值+修正后的电源电压电差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
进一步地，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序为输出功率降额控制程序，所述输出功率降额控制程序被处理器执行时实现如本发明的目的之二采用的一种设备的输出功率降额控制方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过对负载设备的供电电源的电源电压、电流以及温度等进行实时检测，并根据实时检测的数据结果对MCU模块生成的PWM信号进行调整，从而实现对驱动模块的输出功率的调整，使得负载设备的输入功率与实际负载设备所需功率相符，提高设备的工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种设备的输出功率降额控制电路模块图；
图2为图1中MCU模块的电信号流向示意图；
图3为本发明提供的一种设备的输出功率降额控制方法流程图；
图4为图3中步骤S4的具体流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种设备的输出功率降额控制电路，包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)模块、驱动模块、电压采集模块和通信模块。
其中，MCU模块通过驱动模块与负载设备电性连接，用于通过驱动模块驱动负载设备的工作。优选地，MCU模块通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)端口与驱动模块电性连接，用于生成PWM信号，并将PWM信号发送给驱动模块，使得驱动模块向负载设备提供输出功率，驱动负载设备的工作。具体地，驱动模块通过功率模块与负载设备电性连接，用于通过将生成的PWM信号通过功率模块向负载设备输出功率，驱动负载设备的工作。
优选地，MCU模块通过通信模块与后台监控***通信连接，用于接收后台监控***发送的控制指令，进而控制驱动模块向负载设备提供输出功率。同时，MCU模块还向后台监控***反馈驱动模块向负载设备提供的输出功率，以便检测负载设备的工作状况。优选地，MCU模块与后台监控中心通信可具体通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线、LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)总线和PWM端口等方式实现。
更为优选地，电压采集模块的一端与负载设备的供电电源电性连接、一端与MCU模块电性连接，用于实时采集负载设备的供电电源的电源电压并将其发送给MCU模块。
电流采集模块的一端与负载设备电性连接、一端与MCU模块电性连接，用于实时采集负载设备的电流并将其发送给MCU模块。温度采集模块与负载设备连接，用于实时采集负载设备的温度。温度采集模块还与MCU模块电性连接，还用于将实时采集到的负载设备的温度发送给MCU模块。更为优选地，负载设备包括功率模块和负载设备控制器，其中，功率模块与驱动模块电性连接。MCU模块通过驱动模块向负载设备的功率模块发送相应功率的信号，进而驱动负载设备的控制器的工作。
具体地，温度采集模块、电流采集模块分别与负载设备的功率模块连接，用于采集负载设备的功率模块的温度以及电流。
负载设备在长期工作的过程中，由于器件的老化或其他原因可能导致其所需要的输入功率会有所变化，因此，本发明根据MCU模块可实现对负载设备的输入功率的调整。
MCU模块是通过控制PWM产生器生成PWM信号，然后将PWM信号发送给驱动模块，使得驱动模块向负载设备提供相应的输出功率。
在负载设备工作的过程中，MCU模块通过电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块实时获取负载设备的供电电源的电源电压、驱动模块的电流、驱动模块的温度，并根据实时获取到的负载设备的供电电源的电源电压、驱动模块的电流、驱动模块的温度对MCU模块生成的PWM信号进行调整，从而可实现驱动模块向负载设备提供的输出功率的调整。
本发明通过结合负载设备的供电电源的电源电压、驱动模块的温度以及驱动模块的电流来实现对PWM信号的调整，实现对输出功率的调整，也即通过多因素的来实现对输出功率的调整，可提高输出功率的准确度。
优选地，通过MCU模块对生成的PWM信号的占空比进行调整，进而实现对PWM信号的调整。
在实际的调整过程中，可根据实际的需求选择上述因素中的一个或多个的组合。也即，本发明通过综合外部条件，比如电源电压波动、驱动模块温度波动和驱动模块电流波动等，来控制给到驱动模块的PWM信号的占空比，在供电电源异常、器件老化或负载设备特性发生变化等时，控制驱动模块给出一定的驱动能力，而不是全部关闭造成功能丢失甚至产品异常或者满负荷工作造成器件损坏甚至起火等风险。
具体地，本发明给出一种具体的实施例来说明如何对驱动模块的PWM信号的占空比的调整。
MCU模块接收到后台监控***的外部指令后，首先根据外部指令生成第一PWM信号。该第一PWM信号是指后台监控***所发送的外部指令对应的PWM信号，该信号可认为理论值或初始值。
MCU模块还实时获取PWM产生器生成的实时PWM信号。该实时PWM信号可能与第一PWM信号相同，也可能不同。比如在***初始启动时，二者是相同的，随着***的工作一段时间后，该实时PWM信号会根据实际情况进行调整，与第一PWM信号不同。本发明的目的就是针对实时PWM信号的调整。
当获取第一PWM信号和实时PWM信号后，根据第一PWM信号的占空比与实时PWM信号的占空比计算得出占空比差值D1。
MCU模块将实时采集到的负载设备的供电电源的电源电压与***预设的基准电压进行比较得出电源电压差值D2。
同理，MCU模块将实时采集到的驱动模块的温度与***预设的温度阈值进行比较得出温度差值D3。
MCU模块将实时采集到的驱动模块的电流与***预设的电流阈值进行比较得出电流差值D4。
MCU模块，根据上述占空比差值D1、电源电压差值D2、温度差值D3以及电流差值D4对MCU模块生成的PWM信号的占空比进行调整，然后根据调整后的PWM信号的占空比生成新的PWM信号并发送给驱动模块，使得驱动模块向负载设备提供相应的输出功率，实现对负载设备的输入功率的调整。
同理，MCU模块可根据上述方法根据每次采集到的数据结果对负载设备的输入功率进行调整，直到得出的负载设备的输入功率趋于稳定。也即，本发明通过上述调整方法，可使得向负载设备的实时输出功率与实际的电源电压、温度、电流等进行相匹配，进而有利于负载设备的工作。
优选地，为了保证上述计算过程的准确性，MCU模块在获取上述实时PWM信号、负载设备的供电电源的电源电压、驱动模块的温度和驱动模块的电流的采集周期保持一致。比如定时向每个模块获取相应的数据。
优选地，MCU模块还对上述电源电压差值D2、温度差值D3以及温度差值D4进行修正。其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值D2/第一比例系数A+电源电压差值D2；修正后的温度差值＝温度差值D3/第二比例系数B+温度差值D3；修正后的电流差值＝电流差值D4/第三比例系数C+电流差值D4。
调整后的PWM信号的占空比＝占空比差值D1+修正后的电源电压差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
其中，对于比例系数A、B、C来说，可通过预先设定给出，也可以采用参数自整定方法来确定。优选地，本发明给出一种具体的实例来说明上述三个比例系数的确定思路：首先根据经验对上述三个比例系数一初始值，比如先将B、C设为无穷大，A设为较小值，并逐渐增大A直到***产生周期振荡时，再逐渐减小A至***充分稳定时，此时A的值为确定值。
同理，确定B和C的值，然后确定后的比例系数A、B、C的值存储***中。
优选地，对于比例系数A、B、C的值可在***初始时整定，也可以定时整定，比如在***工作一段时间后，按照上述方法重新对比例系数A、B、C的值进行确定。
优选地，本发明中的电压采集模块可采用AD采集模块来实现对负载设备的供电电源的电源电压的采集。其中，AD采集模块的采集范围较宽。电流采集模块可通过检流电阻来实现。温度采集模块可通过热敏电阻实现，也可以通过采集驱动模块中的功率器件两端的压降的装置实现。
优选地，如图2所示，本发明还提供了MCU模块的电信号传输示意图，MUC模块接收外部的控制指令D，通过接收电压采集模块采集的电源电压Ut、驱动模块的电流反馈值It、驱动模块的温度反馈值Tt以及***预设的基准电压U、温度限值T、电流限值I来实现对PWM产生器生成的PWM信号的占空比Dt的调整。其中，t是指每次采集数据的时间。
优选地，本发明在每次对PWM信号的占空比进行调整时，还将采集到的实时PWM信号的占空比、供电电源的电源电压、温度、电流以及调整后的PWM信号的占空比均存储于***中，通过MCU模块对上述数据进行存储，以便对***中存储的历史数据进行分析得出实时PWM信号的占空比与供电电源的电源电压、温度、电流的对应关系并建立关系模型。这样，当MCU模块采集到实时PWM信号的占空比、供电电源的电源电压、温度、电流时，可将其与***中的关系模型进行匹配。若匹配成功，则MCU模块可直接根据匹配结果中的实时PWM信号的占空比生成新的实时PWM信号；若匹配不成功，则MCU模块再根据前述的计算方法来计算得出新的实时PWM信号的占空比并生成新的实时PWM信号。也即，本发明通过在***中根据历史数据建立相应的关系模型，这样可通过关系模型进行匹配以对实时PWM信号的占空比进行调整，也即，通过历史数据来匹配得出对应的实时PWM信号的占空比，可快速实现PWM信号的调整。
实施例二
基于实施例一，本发明提供了一种设备的输出功率降额控制方法，如图3所示，包括以下步骤：
步骤S1、通过MCU模块获取外部指令。
步骤S2、通过MCU模块获取MCU模块生成的实时PWM信号。
步骤S3、通过MCU模块实时获取负载设备的供电电源的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度。
步骤S4、通过MCU模块根据外部指令并结合实时采集到的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度对MCU模块生成的实时PWM信号进行调整，并根据调整后的PWM信号控制驱动模块向负载设备输出对应功率。
进一步地，驱动模块通过功率模块向负载设备输出对应功率。
进一步地，如图4所示，所述步骤S4还包括：
步骤S41、根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行对比得出占空比差值；
步骤S42、根据实时采集到的供电电源的电源电压和***预设的基准电压得出电源电压差值；
步骤S43、根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值；
步骤S44、根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值；
步骤S45、将占空比差值、电源电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整。
优选地，步骤S45还包括：首先根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的温度差值，然后根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM信号的占空比＝占空比差值+修正后的电源电压电差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
另外，第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出。
实施例三
一种设备的输出功率降额控制装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为输出功率降额控制程序，所述处理器执行所述输出功率降额控制程序时实现以下步骤：
指令获取步骤：获取外部指令并根据外部指令；
信号获取步骤：获取MCU模块生成的实时PWM信号；
数据获取步骤：实时获取负载设备的供电电源的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度；
占空比计算步骤：根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行对比得出占空比差值；
电压计算步骤：根据实时采集到的供电电源的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值；
电流计算步骤：根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值；
温度计算步骤：根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值；
信号调整步骤：将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整。
进一步地，获取负载设备的供电电源的电源电压通过获取AD采集模块采集；获取负载设备的电流通过将检流电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集检流电阻两端的电压后计算得到；获取负载设备的温度通过将热敏电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集热敏电阻的电阻变化得出。
进一步地，所述信号调整步骤包括：首先根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的温度差值，然后根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM信号的占空比＝占空比差值+修正后的电源电压电差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
进一步地，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
实施例四
本发明还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序为输出功率降额控制程序；输出功率降额控制程序被处理器执行时实现以下步骤：
指令获取步骤：获取外部指令并根据外部指令；
信号获取步骤：获取MCU模块生成的实时PWM信号；
数据获取步骤：实时获取负载设备的供电电源的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度；
占空比计算步骤：根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行对比得出占空比差值；
电压计算步骤：根据实时采集到的供电电源的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值；
电流计算步骤：根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值；
温度计算步骤：根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值；
信号调整步骤：将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整。
进一步地，获取负载设备的供电电源的电源电压通过获取AD采集模块采集；获取负载设备的电流通过将检流电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集检流电阻两端的电压后计算得到；获取负载设备的温度通过将热敏电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集热敏电阻的电阻变化得出。
进一步地，所述信号调整步骤包括：首先根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的温度差值，然后根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM信号的占空比＝占空比差值+修正后的电源电压电差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
进一步地，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种设备的输出功率降额控制电路，其特征在于，包括MCU模块、电压采集电路、驱动模块、电流采集模块和温度采集模块；
其中，MCU模块通过PWM端口与驱动模块连接，用于根据外部控制指令生成PWM信号并将PWM信号发送给驱动模块，从而使得驱动模块根据PWM信号向负载设备提供输出功率；
所述电压采集电路的一端与负载设备的供电电源连接、另一端与MCU模块连接，用于实时采集负载设备的电源电压，并将电源电压发送给MCU模块；所述电流采集模块的一端与负载设备的功率模块电性连接、另一端与MCU模块电性连接，用于实时采集负载设备的电流并将电流发送给MCU模块；所述温度采集模块与负载设备的功率模块连接，用于实时采集负载设备的温度；所述温度采集模块与MCU模块电性连接，用于将温度发送给MCU模块；
所述MCU模块，用于根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行计算得出占空比差值、根据实时采集到的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值、根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值、根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值，以及将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整，并根据调整后的PWM信号的占空比生成新的实时PWM信号并发送给驱动模块，进而通过驱动模块向负载设备提供对应的输出功率。
2.根据权利要求1所述的一种设备的输出功率降额控制电路，其特征在于，包括通信模块；所述MCU模块通过通信模块与后台监控***通信连接，用于接收后台监控***发送的外部指令以及将检测数据、输出功率反馈到后台监控***。
3.根据权利要求1所述的一种设备的输出功率降额控制电路，其特征在于，所述MCU模块，用于根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的电流差值，以及根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比，并根据新的PWM信号的占空比得出新的PWM信号；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM占空比＝占空比差值+修正后的电源电压差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
4.根据权利要求3所述的一种设备的输出功率降额控制电路，其特征在于，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定可靠工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
5.根据权利要求1所述的一种设备的输出功率降额控制电路，其特征在于，所述MCU模块，还用于将每次得到的实时PWM信号的占空比、电源电压、温度、电流以及计算得出的新的实时PWM信号的占空比按照采集时间存储于***中，以及根据***中存储的历史数据分析得出负载设备的实时PWM信号的占空比与电源电压、温度、电流的对应关系并建立关系模型；
所述MCU模块，还用于接收到实时PWM信号的占空比、电源电压、温度以及电流后将其与所述关系模型进行匹配计算；
当匹配成功后，MCU模块，用于根据匹配结果生成新的实时PWM信号，并将新的实时PWM信号发送给驱动模块；
当匹配不成功时，MCU模块，用于根据实时PWM信号、电源电压、温度、电流分别计算得出对应差值，并根据对应差值对生成的实时PWM信号的占空比进行调整，以及根据调整后的PWM信号的占空比生成新的实时PWM信号并发送给驱动模块。
6.一种设备的输出功率降额控制方法，其特征在于，所述输出功率降额控制方法包括：
指令获取步骤：获取外部指令并根据外部指令；
信号获取步骤：获取MCU模块生成的实时PWM信号；
数据获取步骤：实时获取负载设备的供电电源的电源电压、负载设备的电流和负载设备的温度；
占空比计算步骤：根据外部指令得出第一PWM信号，并将其与MCU模块生成的实时PWM信号进行对比得出占空比差值；
电压计算步骤：根据实时采集到的供电电源的电源电压和***预设的基准电压得出电压差值；
电流计算步骤：根据实时采集到的温度和***预设的温度阈值得出温度差值；
温度计算步骤：根据实时采集到的电流和***预设的电流阈值得出电流差值；
信号调整步骤：将占空比差值、电压差值、温度差值以及电流差值对MCU模块生成的实时PWM信号的占空比进行调整。
7.根据权利要求6所述的一种设备的输出功率降额控制方法，其特征在于，获取负载设备的供电电源的电源电压通过获取AD采集模块采集；获取负载设备的电流通过将检流电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集检流电阻两端的电压后计算得到；获取负载设备的温度通过将热敏电阻接入负载设备的功率模块，并通过采集热敏电阻的电阻变化得出。
8.根据权利要求6所述的一种设备的输出功率降额控制方法，其特征在于，所述信号调整步骤包括：首先根据第一比例系数对电源电压差值进行修正得出修正后的电源电压差值、根据第二比例系数对温度差值进行修正得出修正后的温度差值、根据第三比例系数对电流差值进行修正得出修正后的温度差值，然后根据占空比差值、修正后的电源电压差值、修正后的温度差值以及修正后的电流差值得出新的PWM信号的占空比；
其中，修正后的电源电压差值＝电源电压差值/第一比例系数+电源电压差值；修正后的温度差值＝温度差值/第二比例系数+温度差值；修正后的电流差值＝电源电压差值/第三比例系数+电流差值；所述新的PWM信号的占空比＝占空比差值+修正后的电源电压电差值+修正后的温度差值+修正后的电流差值。
9.根据权利要求8所述的一种设备的输出功率降额控制方法，其特征在于，所述第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数通过预先设定给出或通过参数自整定法计算得出；其中，参数自整定法具体包括：首先对第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数设定初始值，然后在其中任意两个比例系数确定的情况下，逐渐增大剩余的一个比例系数；当***产生周期振荡后再逐渐减少剩余的一个比例系数后直到***稳定工作，记录***稳定工作时剩余的一个比例系数的值，也即为剩余的一个比例系数的确定值。
10.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序为输出功率降额控制程序，其特征在于：所述输出功率降额控制程序被处理器执行时实现如权利要求6-9中任一项所述的一种设备的输出功率降额控制方法的步骤。
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