[发明专利]一种低功耗电磁阀驱动控制装置和方法有效
申请号: | 201910242010.9 | 申请日: | 2019-03-28 |
公开(公告)号: | CN109826996B | 公开(公告)日: | 2020-05-08 |
发明(设计)人: | 甘逸然 | 申请(专利权)人: | 甘逸然 |
主分类号: | F16K31/06 | 分类号: | F16K31/06 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人: | 朱小兵 |
地址: | 210000 江苏省南京*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 功耗 电磁阀 驱动 控制 装置 方法 | ||
1.一种低功耗电磁阀驱动控制装置,其特征在于,包括电压检测电路、阀电流检测电路、微控制器、电磁阀驱动电路、存储单元;其中,
电压检测电路,用于当微控制器工作上电时检测电子锁电池电压并发送至微控制器;
阀电流检测电路,用于实时检测电磁阀的电流,并反馈至微控制器;
微控制器,用于根据接收的电池电压作为基准电压,自动匹配电磁阀最小可靠驱动电流,发出模拟PWM脉冲波形,通过电磁阀驱动电路驱动电磁阀工作; 所述自动匹配电磁阀最小可靠驱动电流是指在首次开锁成功和开锁失败所对应检测到的电磁阀电流区间内,进行最小可靠驱动电流匹配,将匹配结果作为电磁阀最小可靠驱动电流;
电磁阀驱动电路,用于根据微控制器发出的PWM脉冲波形驱动电磁阀工作;
存储单元,用于存储所述电磁阀的基准电压、最小可靠驱动电流及最佳驱动波形的参数。
2.如权利要求1所述的一种低功耗电磁阀驱动控制装置,其特征在于,所述微控制器采用包含通用时钟,通用IO和自定义计数器的MCU单元。
3.如权利要求1所述的一种低功耗电磁阀驱动控制装置,其特征在于,所述电磁阀驱动电路由第一电容、第一电感、三极管和第一至第六电阻组成;
所述第一电阻的一端和第二电阻的一端共同连接所述微控制单元的An1端;第一电阻的另一端接地;第二电阻的另一端与第三电阻的一端共同接VCC端;所述第三电阻的另一端连接所述三极管的源极;所述三极管的漏极串联第四电阻和第一电容,然后与所述微控制单元的P1.0端连接;所述三极管的射极连接所述电磁阀的控制端;第五电阻的一端和第六电阻的一端共同连接电磁阀的接地端;所述第五电阻的另一端连接微控制单元的An2端,所述第六电阻的另一端接地。
4.一种低功耗电磁阀驱动控制方法,其特征在于,步骤包括:
步骤一、判断电磁阀是否是首次上电,如果是首次上电,则进入步骤二;如果不是首次上电,则进入步骤三;
步骤二、检测电池电压,以所述电池电压为基准电压,自动匹配电磁阀最小可靠驱动电流和最佳驱动波形;按照所述最小可靠驱动电流和最佳驱动波形发出模拟PWM脉冲波形,驱动电磁阀工作;将所述基准电压、最小可靠驱动电流及最佳驱动波形的参数存入存储单元;
步骤三、检测电池电压,判断所述电池电压与首次上电得到的基准电压是否有差异;有差异时,利用所述电池电压计算形成新的电磁阀最小可靠驱动电流和电磁阀最佳驱动波形,用于驱动电磁阀,并记录电磁阀状态,有异常时记录告警数据;
所述自动匹配电磁阀最小可靠驱动电流是指在首次开锁成功和开锁失败所对应检测到的电磁阀电流区间内,进行最小可靠驱动电流匹配,将匹配结果作为电磁阀最小可靠驱动电流。
5.如权利要求4所述的一种低功耗电磁阀驱动控制方法,其特征在于,步骤二、三所述自动匹配电磁阀的最小可靠驱动电流和最佳驱动波形的步骤为:
步骤1、控制驱动波形的占空比参数,输出给定的初始开锁电流,用给定的初始开锁电流首次开锁,并判断是否开锁成功:
(1)如果开锁成功,在当前电流的基础上持续降低a%作为当前开锁电流尝试开锁,直到开锁失败,进入(2);
(2)如果开锁失败,则在前一次开锁电流的基础上持续提高a%/2作为当前开锁电流尝试开锁,直至开锁成功,进入步骤2;
步骤2、在当前电流的基础上持续降低a%/4尝试开锁,直到开锁失败,进入步骤3;
步骤3、在当前电流的基础上持续提高a%/4尝试开锁,直到开锁成功;
步骤4、将当前开锁电流增加a%作为最小可靠驱动电流,将对应的占空比参数作为最佳驱动波形参数,进行保存。
6.如权利要求5所述的一种低功耗电磁阀驱动控制方法,其特征在于,步骤2所述a的取值范围为10到20。
7.如权利要求4所述的一种低功耗电磁阀驱动控制方法,其特征在于,步骤二、三所述自动匹配电磁阀的最小可靠驱动电流和最佳驱动波形的步骤为:
步骤A、在给定的初始开锁电流下首次开锁;如果开锁成功,则将所述初始开锁电流设定为区间上界电流,然后以预先设定的步长减小电流尝试开锁,将首次开锁失败时对应的开锁电流设定为区间下界电流;如果开锁失败,则将所述初始开锁电流设定为区间下界电流,然后以预先设定的步长增大电流尝试开锁,将首次开锁成功时对应的开锁电流设定为区间上界电流;
步骤B、然后取所述区间上界电流和所述区间下界电流的平均值作为当前开锁电流进行开锁;
如果开锁成功,将当前开锁电流设定为区间上界电流,最近一次开锁失败对应开锁电流设定为区间下界电流; 如果开锁失败,将当前开锁电流设定为区间下界电流,最近一次开锁成功对应开锁电流设定为区间上界电流;
步骤C、取所述区间上界电流和区间下界电流的平均值进行开锁;如果开锁成功,则将开锁电流增加一个步长然后保存;如果开锁失败,则以所述步长的1/2增加开锁电流尝试开锁,直到开锁成功,将所述开锁电流增加一个步长然后保存。
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