CN115307500B - 实现电子***分时充电的方法、***及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现电子***分时充电的方法、***、电子***及介质，包括：***和多个与其连接的电子***；步骤S1：电子***正常上电，进入初始化；步骤S2：电子***初始化后进入待机状态，等待接收***的指令；步骤S3：电子***接收到***下发的扫描指令，开始对扫描指令进行计数；步骤S4：***广播发送充电指令给各电子***进行充电；所述充电指令当中包含对在线组网的电子***进行分组的参数，当该参数与指令中的指定参数相匹配时，***才能对储能电容进行充电；步骤S5：当储能电容电压达到目标充电电压之后，***将充电满标志位设置为高。本发明能够有效地错开各发***地充电时刻，避免所有在线***同时充电电流过大***可能触发异常保护的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子***技术领域，具体地，涉及一种实现电子***分时充电的方法、***及介质。
背景技术
电子***在现场实爆时都需要进行组网，一般组网的***从几十发到几百发不等，***与电子***之间采用并联的方式。***通常都采用电池供电，由于***体积有限，所采用的电池也无法提供太大的输出功率,当组网接入***的电子***数量较多且同时进行充电到高压的时候，母线上会产生很大的充电电流，一方面可能会因为超过***的最大功率引发短路或过流保护，另一方面也可能导致部分电子***无法充到目标电压或因为输入电压过低复位，无论哪种情况，都会影响***的拒爆。
现有技术主要有几种充电方式：
1、串行逐发充电，***按顺序给组网的所有电子***逐个发送单发充电指令。由于组网时电子***数量多，操作复杂，整体的充电时间也长，同时也因为首末两发***的充电时间间隔过长，早期充电的***的储能电容可能因为自身漏电的原因导致充电不足，从而提高了拒爆的概率。
2、分压充电方式，将充电电压从低到高划分多个电压等级，***通过发送不同电压等级充电指令对电子***内储能电容进行充电。这种方式下***需要发送多次充电指令、并需要多次检测充电电压进行是否充满的判断，以便于进入下一个电压等级的充电，整个充电过程处理繁琐，可靠性也不高。
3、分段充电方式，对***进行编号，一次从n发编号的***中随机抽取部分***集合进行充电，等充完后再从剩余***中取一部分***进行充电，直到最后充完为止。这种方法存在两个弊端，一方面要***对电子***进行额外的编号操作，同时电子***里面也要设计专门的根据编号值进行充电的指令，与广播充电指令（所有***同时充电）相比，效率还是偏低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种实现电子***分时充电的方法、***及介质。
根据本发明提供的一种实现电子***分时充电的方法、***及介质，所述方案如下：
第一方面，提供了一种实现电子***分时充电的方法，所述方法包括：***和多个与其连接的电子***；
步骤S1：电子***正常上电，进入初始化；
步骤S2：电子***初始化完成后进入待机状态，等待接收***的指令；
步骤S3：电子***接收到***下发的扫描指令，开始对扫描指令进行计数；
步骤S4：***广播发送充电指令给各电子***进行充电；所述充电指令当中包含对在线组网的电子***进行分组的参数，当该参数与指令中的指定参数相匹配时，电子***才能对储能电容进行充电；
步骤S5：当储能电容电压达到目标充电电压之后，电子***将充电满标志位设置为高。
优选地，所述步骤S3还包括：若当前芯片能完成一次完整的UID扫描反馈，则将扫描计数器的值作为编号值保存在存储器中。
优选地，所述步骤S4具体包括：***广播发送充电指令给各电子***进行充电，若充电指令当中包含的编号值FLAG=1，且编号值尾数与充电指令指定编号匹配或者编号值分组号与充电指令分组号匹配，则打开充电开关，对储能电容进行充电；
若充电指令当中包含的编号值FLAG≠1，则直接打开充电开关，对储能电容进行充电。
优选地，所述步骤S4中充电指令包括：
分时充电指令1：该指令不论电子***数量多少，固定分为8组来进行分时充电；对8取余数仅需取编号值二进制编码的低3位，无需额外的电路；
分时充电指令2：在***内部根据扫描完之后的电子***数量进行动态分组，生成分组类型和分组号之后发送给***芯片完成充电，电路实现过程中仅需取编号值的高位，无需额外的电路。
第二方面，提供了一种实现电子***分时充电的***，所述***包括：***和多个与其连接的电子***；
其中，***：通过发送指令方波和识别反馈方波里电子***的反馈电流，完成对电子***组网注册，组网扫描，组网起爆在内的相关工作；
电子***包括：整流桥、时钟电路、电源电路、通信电路、充放电电路、数字控制逻辑、存储器以及储能电容；
所述***与整流桥和通信电路相连接，所述整流桥的另一端与电源电路相连接，电源电路的另一端分别连接时钟电路、数字控制逻辑以及通信电路；同时，所述电源电路与通信电路之间连接存储器，电源电路与时钟电路之间连接充放电电路；
所述数字控制逻辑分别与时钟电路、充放电电路、存储器以及通信电路相连接，所述充放电电路的另一端连接储能电容，储能电容的另一端接地。
优选地，所述电子***具体包括：
整流桥：实现交流信号到直流信号的转换；
时钟电路：为数字逻辑电路提供稳定的时钟，时钟频率在100K以上；
电源电路：实现高压电源到低压电源的转换；
通信电路：实现将二总线信号写入数据转完成***芯片内部数字逻辑信号，及当二总线从***芯片读数据时实现A、B短接提供反馈电流；
充放电电路：包含限流电阻和充、放电管，实现对储能电容的充放电管理；
数字控制逻辑：通过通信电路来接收***的各种指令并执行相应的操作；
存储器：保存芯片掉电后不会丢失的数据；
储能电容：用于在电子***芯片进入延期之后给芯片供电，并在起爆时提供能量引爆药头。
优选地，所述电源电路还包括：输出的低压用作数字控制逻辑、存储器、通信电路、时钟电路使用；同时包括电源通路上的反馈开关，受数字控制逻辑控制，用于电流反馈上传数据给***。
优选地，所述数字控制逻辑包括：控制电源电路的反馈开关来实现电流反馈、控制充放电电路实现储能电容的充放电、控制存储器实现数据的读写。
第三方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用这种快速分时充电的方法，既解决了***组网在线充电的大电流问题，也保证了充电过程的实时性，可靠性高，可完全解决因为充电问题不当等导致的***拒爆问题；
2、本发明对电子***芯片而言，编号值是芯片在扫描过程中自动产生的，既不需要***和芯片内部增加额外的专用指令来实现，也可以避免因为写编号值额外引入的大量操作时间；
3、本发明对电子***芯片而言，只需要在充电开关控制逻辑里面简单地加上芯片编号值与充电指令下发的编号的比较功能即可，增加的逻辑和成本几乎可以忽略不计；
4、对***而言，采用这种快速分时充电的方法，保证了组网的电子***的分时错峰充电，大幅降低了***的最大输出功率，可以简化***的设计，降低成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为电子***组网示意图；
图2为***框图；
图3为本发明方法流程图；
图4为编号值寄存器；
图5为编号值寄存器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种实现电子***分时充电的***，该***包括***和多个与其连接的电子***。本发明中的电子***包含根据扫描指令实现自动产生编号值的功能，该编号值会同时返回给***。完成组网扫描之后，每一发电子***都会有一个不同的编号值N，该编号值N从1开始，其最大值就是网络中在线的***数量。***通过快速分时充电的方法来实现电子***的分时充电，具体为充电指令采用广播指令，指令中包含特定的分组方式来给指定的一组电子***同时完成充电，而不同分组之间的***则是实现分时充电。
参照图1和图2所示，该***具体如下：
***：通过发送指令方波和识别反馈方波里电子***的反馈电流，完成对电子***组网注册，组网扫描，组网起爆等工作。
电子***包括：整流桥、时钟电路、电源电路、通信电路、充放电电路、数字控制逻辑、存储器以及储能电容。
***与整流桥和通信电路相连接，所述整流桥的另一端与电源电路相连接，电源电路的另一端分别连接时钟电路、数字控制逻辑以及通信电路；同时，所述电源电路与通信电路之间连接存储器，电源电路与时钟电路之间连接充放电电路；
数字控制逻辑分别与时钟电路、充放电电路、存储器以及通信电路相连接，所述充放电电路的另一端连接储能电容，储能电容的另一端接地。
其中，电子***具体包括：
整流桥：实现交流信号到直流信号的转换。
时钟电路：为数字逻辑电路提供稳定的时钟，时钟频率通常在100K以上。
电源电路：实现高压电源到低压电源的转换。输出的低压主要用作数字控制逻辑、存储器、通信模块、时钟模块等使用。同时也包含了电源通路上的反馈开关，受数字控制逻辑控制，用于电流反馈上传数据给***。
通信电路：实现将二总线信号写入数据转完成***芯片内部数字逻辑信号，及当二总线从***芯片读数据时实现A、B短接提供反馈电流。
充放电电路：包含限流电阻和充、放电管，实现对储能电容的充放电管理。
数字控制逻辑：通过通信电路来接收***的各种指令并执行相应的操作。包括控制电源模块的反馈开关来实现电流反馈、控制充放电电路实现储能电容的充放电、控制存储器实现数据的读写。
存储器：用于保存芯片掉电后不会丢失的数据。
储能电容：用于在电子***芯片进入延期之后给芯片供电，并在起爆时提供能量引爆药头。
本发明还提供了一种实现电子***分时充电的方法，参照图3所示，包括：
步骤S1：电子***正常上电之后，进入初始化。
步骤S2：电子***初始化完成后进入待机状态，等待接收***的指令。
步骤S3：电子***接收到***下发的扫描指令，开始对扫描指令进行计数。如果当前芯片能完成一次完整的UID扫描反馈，则将扫描计数器的值作为编号值保存在存储器中。
步骤S4：***广播发送充电指令给各电子***进行充电；若充电指令当中包含的编号值FLAG=1，且编号值尾数与充电指令指定编号匹配或者编号值分组号与充电指令分组号匹配，则打开充电开关，对储能电容进行充电；
若充电指令当中包含的编号值FLAG≠1，则直接打开充电开关，对储能电容进行充电。
步骤S5：当储能电容电压达到目标充电电压之后，***将充电满标志位设置为高。
采用自动编号方式的扫描指令：
通过“扫描指令”指令，可以读出相应***的UID和编号值，该编号值在本发明中后续用于实现电子***的分时充电功能。
分时充电指令的两种实施例：
上述快速分时充电指令1不论电子***数量多少，固定分为8组来进行分时充电。此处考虑用8进行取余而不是对10取余是考虑电路实现的复杂度，对8取余数只需要取编号值二进制编码的低3位就可以，不需要额外的电路，而对10取余数需要相对复杂的减法和比较电路。
参照图4所示，图中编号值寄存器，是***芯片在完成扫描反馈后生成的编号值，存储在寄存器里面。
而充电编号寄存器，是指***芯片接收到的***下发的快速分时充电指令1里面的充电编号值，也存储在寄存器里面。各取这两个寄存器的低有效3位，分别是num[2:0]和cmd_num[2:0], 送入比较器进行比较，如果相等，输出的信号matched就为1，否则为0。charge_cmd是数字电路生成的解析到充电指令的有效信号，经过与门的处理，只有编号值匹配之后，才会真正输出有效的充电使能信号charge_en控制打开充电通路。
上述快速分时充电指令2比快速分时充电指令1效率更高，可以在***内部根据扫描完之后的***数量进行动态分组，生成分组类型和分组号之后发送给***芯片完成充电。对于组网数量少的应用场景可以更快的完成充电。采用这种方式，电路实现的时候也只需要取编号值的高位就可以，不需要额外的电路。
参照图5所示，图中编号值寄存器，是***芯片在完成扫描反馈后生成的编号值，存储在寄存器里面。
而分组编号寄存器，是指***芯片接收到的***下发的快速分时充电指令2里面的分组编号值，也存储在寄存器里面。根据分组(group_cfg)来选择不同的编号值的相应数据位，取出分组编号寄存器的低有效6位，分别送入比较器进行比较，如果相等，输出的信号matched就为1，否则为位0。charge_cmd是数字电路生成的解析到充电指令的有效信号，经过与门的处理，只有编号值匹配之后，才会真正输出有效的充电使能信号charge_en控制打开充电通路。
本发明实施例提供的一种实现电子***分时充电的方法、***及介质， 涉及的电子***芯片包含根据扫描指令实现自动产生编号值的功能，该编号值会同时返回给***。完成组网扫描之后，每一发电子***都会有一个不同的编号值N，该编号值N从1开始，其最大值就是网络中在线的***数量。***通过快速分时充电的方法来实现电子***的分时充电，具体为充电指令采用广播指令，指令中包含特定的分组方式来给指定的一组电子***同时完成充电，而不同分组之间的***则是实现分时充电。
通过这种快速分时充电不仅可以有效地错开各发***地充电时刻，避免所有在线***同时充电电流过大***可能触发异常保护，或者因为线路压降太大，导致***输入电压过低复位引发的拒爆等问题，同时也保证了充电的实时性，效率高，可靠性强。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (7)
1.一种实现电子***分时充电的方法，其特征在于，包括：***和多个与其连接的电子***；
步骤S1：电子***正常上电，进入初始化；
步骤S2：电子***初始化完成后进入待机状态，等待接收***的指令；
步骤S3：电子***接收到***下发的扫描指令，开始对扫描指令进行计数；
步骤S4：***广播发送充电指令给各电子***进行充电；所述充电指令当中包含对在线组网的电子***进行分组的参数，当该参数与指令中的指定参数相匹配时，电子***才能对储能电容进行充电；
步骤S5：当储能电容电压达到目标充电电压之后，电子***将充电满标志位设置为高；
所述步骤S4具体包括：***广播发送充电指令给各电子***进行充电，若充电指令当中包含的编号值FLAG=1，且编号值尾数与充电指令指定编号匹配或者编号值分组号与充电指令分组号匹配，则打开充电开关，对储能电容进行充电；
若充电指令当中包含的编号值FLAG≠1，则直接打开充电开关，对储能电容进行充电。
2.根据权利要求1所述的实现电子***分时充电的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：若当前芯片能完成一次完整的UID扫描反馈，则将扫描计数器的值作为编号值保存在存储器中。
3.根据权利要求1所述的实现电子***分时充电的方法，其特征在于，所述步骤S4中充电指令包括：
分时充电指令1：该指令不论电子***数量多少，固定分为8组进行分时充电；对8取余数仅需取编号值二进制编码的低3位，无需额外的电路；
分时充电指令2：在***内部根据扫描完之后的电子***数量进行动态分组，生成分组类型和分组号之后发送给电子***完成充电，电路实现过程中仅需取编号值的高位，无需额外的电路。
4.一种实现电子***分时充电的***，其特征在于，所述***执行权利要求1-3中任意一项所述的实现电子***分时充电的方法，包括：***和多个与其连接的电子***；
其中，***：通过发送指令方波和识别反馈方波里电子***的反馈电流，完成对电子***组网注册，组网扫描，组网起爆在内的相关工作；
电子***包括：整流桥、时钟电路、电源电路、通信电路、充放电电路、数字控制逻辑、存储器以及储能电容；
所述***与整流桥和通信电路相连接，所述整流桥的另一端与电源电路相连接，电源电路的另一端分别连接时钟电路、数字控制逻辑以及通信电路；同时，所述电源电路与通信电路之间连接存储器，电源电路与时钟电路之间连接充放电电路；
所述数字控制逻辑分别与时钟电路、充放电电路、存储器以及通信电路相连接，所述充放电电路的另一端连接储能电容，储能电容的另一端接地；
所述电子***具体包括：
整流桥：实现交流信号到直流信号的转换；
时钟电路：为数字逻辑电路提供稳定的时钟，时钟频率在100K以上；
电源电路：实现高压电源到低压电源的转换；
通信电路：实现将二总线信号写入数据转换成***芯片内部数字逻辑信号，及当二总线从***芯片读数据时实现A、B短接提供反馈电流；
充放电电路：包含限流电阻和充、放电管，实现对储能电容的充放电管理；
数字控制逻辑：通过通信电路来接收***的各种指令并执行相应的操作；
存储器：保存芯片掉电后不会丢失的数据；
储能电容：用于在电子***芯片进入延期之后给芯片供电，并在起爆时提供能量引爆药头。
5.根据权利要求4所述的实现电子***分时充电的***，其特征在于，所述电源电路还包括：输出的低压用作数字控制逻辑、存储器、通信电路、时钟电路使用；同时包括电源通路上的反馈开关，受数字控制逻辑控制，用于电流反馈上传数据给***。
6.根据权利要求4所述的实现电子***分时充电的***，其特征在于，所述数字控制逻辑包括：控制电源电路的反馈开关来实现电流反馈、控制充放电电路实现储能电容的充放电、控制存储器实现数据的读写。
7.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述实现电子***分时充电的方法。
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