[發明專利]一種電源電壓調節的控制方法和系統

有效

• 申請號: 201010248573.8
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101908827A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 王迪;熊勇
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 薛祥輝

技術領域

本發明屬于通信電源技術領域，具體涉及一種電源電壓調節的控制方法和系統。

背景技術

當今時代，信息技術以及通信技術飛速發展，通信網絡的覆蓋范圍越來越廣，大量通信基站投入建設，各大電信及移動通信運營商對于通信設備的需求量大增，而作為通信設備中必不可少的供電環節一通信電源設備，其需求量也大幅提升。在這樣的市場背景下，提高現有通信組合電源的性能則變得十分重要。由于組合電源普遍配置蓄電池工作，電池管理已成為組合電源監控系統中一個非常重要的模塊。PWM調壓系統是電池管理中的重要組成部分，其性能的優化對于提高系統性能有著重要意義。

目前利用PWM方式調壓的組合電源監控系統中，普遍采用增量閉環控制系統來實現。相比智能整流器的限流方式而言，PWM方式簡單可靠，不容易出現意外錯誤(比如整流器故障、通訊中斷、負載瞬間變化很大等)；而最大不足就是控制響應速度很慢。如果用戶調節的電池充電電壓范圍很大，PWM方式可能需要數分鐘以上的時間才能調整整流器輸出到額定的電壓點。這也是閉環控制系統的先天不足。如要實現更快速的響應，很可能會付出系統振蕩的代價。

在適合使用的數字控制系統中，除了閉環控制系統外，還有PID和模糊控制算法等。對于PID控制，由于組合電源應用環境差異性很大，所配置的整流器，電池組的種類間的差異性也很大，實驗方式確定的PID控制器參數很受局限，無法廣泛適用。而模糊控制算法，需對被設計的控制對象行為有深入的理解；出于通信電源的復雜性和高可靠性要求，設計難度相當大，因此在通信電源領域，目前尚無成功的嘗試和應用。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是，提供一種電源電壓調節的控制方法和系統，優化了電池管理功能，提高了輸出動態性能。

為解決上述技術問題，本發明提供一種電源電壓調節的控制方法，包括步驟：

定義輸入狀態集合和輸出狀態集合，定義PWM模糊控制規則，所述PWM模糊控制規則根據輸入狀態的不同組合與不同輸出狀態的對應關系，得到對應輸出狀態的控制結果；根據PWM模糊控制規則進行電源電壓的控制調節。

進一步，所述輸入狀態集合包括電壓偏差狀態集合、電壓變化狀態集合和電流偏差狀態集合。

進一步，所述電壓偏差狀態集合包括以下狀態成員：輸出電壓太低、輸出電壓低、輸出電壓正好合適、輸出電壓高、輸出電壓太高；所述電壓變化狀態集合包括以下狀態成員：輸出電壓下降太快、輸出電壓下降、輸出電壓保持不變、輸出電壓上升、輸出電壓上升太快；所述電流偏差狀態集合包括以下狀態成員：電池電流太低、電池電流低、電池電流正好合適、電池電流高、電池電流太高。

進一步，所述電壓偏差狀態集合中，狀態成員為所述輸出電壓正好合適的區間值包括電壓偏差在-0.3V～0.3V以內；狀態成員為所述輸出電壓高的區間值包括電壓偏差在-1V～0V以內；狀態成員為所述輸出電壓低的區間值包括電壓偏差在0V～1V以內；狀態成員為所述輸出電壓太高的區間值包括電壓偏差在-0.5V以外；狀態成員為所述輸出電壓太低的區間值包括電壓偏差在0.5V以外。

進一步，所述電壓變化狀態集合中，狀態成員為所述輸出電壓保持不變的區間值包括電壓的變化率在-0.1V～0.1V之間表示；狀態成員為所述輸出電壓上升的區間值包括電壓的變化率在-0.4V～0V之間；狀態成員為所述電壓上升過快的區間值包括電壓的變化率小于-0.3V；狀態成員為所述電壓下降的區間值包括電壓的變化率在0V～0.4V之間；狀態成員為所述電壓下降過快的區間值包括電壓的變化率大于0.3V。

所述電流偏差狀態集合中，狀態成員為所述電池電流正好合適的區間值包括電池充電電流的偏差在90％～110％內；狀態成員為所述電池電流高的區間值包括電池充電電流的偏差在100％～140％之間；狀態成員為所述電池電流太高的區間值包括電池充電電流的偏差大于120％；狀態成員為所述電池電流低的區間值包括電池充電電流的偏差在60％～100％之間；狀態成員為所述電池電流太低的區間值包括電池充電電流的偏差小于80％。

進一步，所述輸出狀態集合包括以下輸出狀態：輸出電壓應該下降很多、輸出電壓應該降低、輸出電壓應該保持、輸出電壓應該升高、輸出電壓應該升高很多。

優選的，所述PWM模糊控制規則根據輸入狀態的不同組合與不同輸出狀態的對應關系，得到對應輸出狀態的控制結果，具體包括以下至少一種：

輸入狀態組合為：電池電流太高，以及輸出電壓下降太快，對應輸出狀態為：輸出電壓應該保持；