[發(fā)明專利]一種無(wú)線充電高頻電流采樣系統(tǒng)及其采樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010670644.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN111830318B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋凱;張子明;姜金海;梁策;張航;逯仁貴;朱春波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25;G01R19/02;G05B19/042
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

1.一種無(wú)線充電高頻電流采樣方法，所述方法基于一種無(wú)線充電高頻電流采樣系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：DSP處理器、電流互感器、輸入采集模塊、偏置與信號(hào)放大模塊和電壓跟隨模塊；

所述DSP處理器控制信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端連接輸入采集模塊數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端，所述電流互感器數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接輸入采集模塊數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，所述輸入采集模塊控制信號(hào)輸出端連接偏置與信號(hào)放大模塊的控制信號(hào)輸入端，所述偏置與信號(hào)放大模塊控制信號(hào)輸出端連接電壓跟隨模塊的控制信號(hào)輸入端，所述電壓跟隨模塊的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接輸入采集模塊，其特征是：包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)電流互感器采集電路中的交流電流，經(jīng)過(guò)輸入采集模塊進(jìn)行限幅和低通濾波后輸入至偏置與信號(hào)放大模塊；

步驟2：偏置與信號(hào)放大模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，放大后輸入至電壓跟隨模塊進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；

步驟3：將采集信號(hào)再次輸入至輸入采集電路中，由輸入采集模塊輸入至DSP處理器中完成電流硬件采樣；

步驟4：所述輸入采集模塊輸出量輸入至DSP處理器中的ADC模塊進(jìn)行電流采樣，經(jīng)電流采樣處理后輸入至DSP處理器中，進(jìn)行輸出恒流控制；

對(duì)采集到的電流進(jìn)行區(qū)間斷點(diǎn)，起始采集點(diǎn)為α,終止采集點(diǎn)為b，對(duì)采集到的輸入電流進(jìn)行n等分，確定步長(zhǎng)h，節(jié)點(diǎn)x_k，均值均勻插入節(jié)點(diǎn)x_k+1/2，節(jié)點(diǎn)x_k相應(yīng)的正弦函數(shù)值f(x_k)和均值均勻插入節(jié)點(diǎn)x_k+1/2相應(yīng)的正弦函數(shù)值f(x_k+1/2)，k＝1,2,…n-1；

確定各節(jié)點(diǎn)正弦函數(shù)值f(x_k)的和記為sum1；將均值均勻插入節(jié)點(diǎn)正弦函數(shù)值f(x_k+1/2)求和記為sum2；采用復(fù)化辛普森算法計(jì)算出積分值S，通過(guò)下式表示積分值S:

其中，f(α)為起始采集點(diǎn)函數(shù)，f(b)為終止采集點(diǎn)函數(shù)；

根據(jù)積分值S獲取幅值電壓Um，通過(guò)下式求解幅值電壓Um：

其中，T為采樣周期，f為頻率，t為時(shí)間；

根據(jù)幅值電壓確定采集到的電流，完成電流采樣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線充電高頻電流采樣方法，其特征是：采樣延時(shí)控制在0.25周期內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線充電高頻電流采樣方法，其特征是：所述電壓跟隨模塊采用OPA340,所述偏置與信號(hào)放大模塊采用INA128。