270 lines
7.3 KiB
C
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7.3 KiB
C
/**
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******************************************************************************
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* @file pwm.c
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* @author
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* @version
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* @date
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* @brief
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* @attention
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*
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*
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******************************************************************************
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*/
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/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
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#include "stm32f10x.h"
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#include "global.h"
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//GPIOA
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#define PIN_CHG_LIMIT_PON GPIO_Pin_8 //限流 电源控制管脚
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//GPIOB
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#define PIN_CHG_LIMIT_PWM GPIO_Pin_9 //限流 电流值控制
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#define BIAS_VOLTAGE (200 * bmsMem.ucCellNum/16) //基准偏差电压值，单位1mV
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#define BASE_VOLTAGE (60000 * bmsMem.ucCellNum/16) //基准电压值，单位1mV
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#define BASE_CURRENT 10000 //基准/目标电流值10A，单位1mA
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#define MAX_DUTY 99.00f //最大占空比（百分比）
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#define MIN_DUTY 50.00f //最小占空比（百分比）
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#define PWM_ARR 3599 //定时器自动重装值（对应0~100%占空比）
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#define PWM_PSC 0 //预分频系数（PWM频率=72M/(0+1)/(3599+1) = 20kHz）
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uint8_t curLimit_ctrlFlag; //执行限流开/关的标志 0:关限流 1:开限流
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float base_duty; //初始电流值偏小最好，对应假设充电器电压是最大值60V
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float old_duty; //有效的上一次调整的占空比
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float duty_cycle; //实时基准占空比
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//开限流
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void CHG_LIMIT_On(void)
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{
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if(curLimit_ctrlFlag != 1)
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{
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curLimit_ctrlFlag = 1;
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delay_ms(10); //关充电MOS后，再延时开限流
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//计算初始占空比
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base_duty = (float)(bmsMem.packVoltage + BIAS_VOLTAGE) / BASE_VOLTAGE * 100;
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base_duty = (int)(base_duty * 100 + 0.5) / 100.0f;
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if(base_duty < MIN_DUTY)
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{
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base_duty = MIN_DUTY;
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}
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else if(base_duty > MAX_DUTY)
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{
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base_duty = MAX_DUTY;
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}
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//限流功能开启
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GPIO_SetBits(GPIOA, PIN_CHG_LIMIT_PON);
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//PWM占空比为默认值
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duty_cycle = base_duty;
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old_duty = duty_cycle;
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PWM_Set_Duty_Percent(duty_cycle);
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}
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}
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//关限流
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void CHG_LIMIT_Off(void)
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{
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if(curLimit_ctrlFlag != 0)
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||
{
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curLimit_ctrlFlag = 0;
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//限流功能关闭
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GPIO_ResetBits(GPIOA, PIN_CHG_LIMIT_PON);
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//PWM占空比为0%
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duty_cycle = 0.00f;
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old_duty = duty_cycle;
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PWM_Set_Duty_Percent(duty_cycle);
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||
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delay_ms(10); //关限流后，延时开充电MOS
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||
}
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||
}
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//限流控制脚和PWM脚的初始化
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void CHG_LIMIT_Init(void)
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{
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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||
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
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||
|
||
//限流充电控制
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_CHG_LIMIT_PON;
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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||
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
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||
|
||
GPIO_ResetBits(GPIOA, PIN_CHG_LIMIT_PON); //限流控制脚，默认关闭状态
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||
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||
//限流PWM波初始化
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TIM4_PWM_Init(PWM_ARR, PWM_PSC);
|
||
}
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/**************************************************************************
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||
** 初始化TIM4_CH1（PA8）的PWM输出
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** arr: 定时器自动重装值
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||
** psc: 定时器预分频系数
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||
***************************************************************************/
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||
void TIM4_PWM_Init(uint16_t arr, uint16_t psc)
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||
{
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
|
||
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
|
||
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
|
||
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||
// 开启外设时钟
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||
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); // TIM4+GPIOB时钟
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||
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 复用功能时钟（必要）
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||
|
||
// 配置PB9为复用推挽输出（PWM必须用复用模式）
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_CHG_LIMIT_PWM;
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
|
||
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
|
||
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
|
||
|
||
// 配置TIM4时基参数
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TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自动重装值
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||
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 预分频系数
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||
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; // 时钟分割（无分频）
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||
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数
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||
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
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||
|
||
// 配置TIM4_CH1的PWM模式
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||
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // PWM模式1：CNT<CCR时输出高电平
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||
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能通道输出
|
||
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比0（CCR值）
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||
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 有效电平为高
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||
TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); // 初始化通道4
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||
|
||
// 使能预装载寄存器（保证参数修改生效）
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||
TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); // 通道4预装载使能
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||
TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); // TIM4自动重装预装载使能
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||
|
||
// 开启主输出（否则无PWM波形）
|
||
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4, ENABLE);
|
||
|
||
// 启动TIM4
|
||
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
|
||
}
|
||
|
||
/*************************************************************************************************
|
||
* 函数名: PWM_Set_Duty_Percent
|
||
* 参 数: 无
|
||
* 返回值: 无
|
||
* 描 述:
|
||
*************************************************************************************************/
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||
void PWM_Set_Duty_Percent(float duty_per)
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||
{
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||
uint16_t ccr_val;
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||
|
||
//限制百分比范围
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||
if (duty_per < 0.00f) duty_per = 0.00f;
|
||
if (duty_per > 100.00f) duty_per = 100.00f;
|
||
|
||
//转换为定时器CCR值（四舍五入，提升精度）
|
||
ccr_val = (u16)(duty_per / 100.00f * PWM_ARR + 0.50f);
|
||
|
||
//设置CCR值
|
||
TIM_SetCompare4(TIM4, ccr_val);
|
||
}
|
||
|
||
/*************************************************************************************************
|
||
* 函数名: CHG_LIMIT_PWM_Adjust
|
||
* 参 数: 无
|
||
* 返回值: 无
|
||
* 描 述: pwm限流，根据电流来计算占空比，53.4V 10A时占空比为93.0
|
||
*************************************************************************************************/
|
||
void CHG_LIMIT_PWM_Adjust(void)
|
||
{
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||
int16_t cur_diff = bmsMem.packCurrent - BASE_CURRENT;
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||
|
||
//根据电流差值调整占空比，变化越大电流波动越大
|
||
if(cur_diff >= 9000)
|
||
{
|
||
//电流超过目标9A以上，快速减小占空比（步长5.00，因为大电流有风险）
|
||
duty_cycle -= 5.00f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff >= 5000)
|
||
{
|
||
//电流超过目标5A以上，快速减小占空比（步长1.50，因为大电流有风险）
|
||
duty_cycle -= 1.50f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff >= 2000)
|
||
{
|
||
//电流超过目标2A以上，中速减小占空比（步长0.30）
|
||
duty_cycle -= 0.30f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff >= 1000)
|
||
{
|
||
//电流超过目标1A以上，中速减小占空比（步长0.20）
|
||
duty_cycle -= 0.20f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff >= 500)
|
||
{
|
||
//电流超过目标0.5A以上，慢速减小占空比（步长0.05）
|
||
duty_cycle -= 0.05f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff >= 100)
|
||
{
|
||
//电流超过目标0.5A以上，慢速减小占空比（步长0.01）
|
||
duty_cycle -= 0.01f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -9000)
|
||
{
|
||
//电流低于目标9A以上，快速增大占空比（步长2.00）
|
||
duty_cycle += 2.00f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -5000)
|
||
{
|
||
//电流低于目标5A以上，快速增大占空比（步长1.00）
|
||
duty_cycle += 1.00f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -2000)
|
||
{
|
||
//电流低于目标3A以上，中速增大占空比（步长0.30）
|
||
duty_cycle += 0.30f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -1000)
|
||
{
|
||
//电流低于目标1A以上，中速增大占空比（步长0.20）
|
||
duty_cycle += 0.20f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -500)
|
||
{
|
||
//电流低于目标0.5A以上，慢速增大占空比（步长0.05）
|
||
duty_cycle += 0.05f;
|
||
}
|
||
else if(cur_diff <= -100)
|
||
{
|
||
//电流低于目标0.5A以上，慢速增大占空比（步长0.01）
|
||
duty_cycle += 0.01f;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
//电流差在±500mA（0.5A）以内，占空比保持不变
|
||
duty_cycle = old_duty;
|
||
}
|
||
|
||
//限制占空比范围
|
||
if(duty_cycle < MIN_DUTY)
|
||
{
|
||
duty_cycle = MIN_DUTY;
|
||
}
|
||
else if(duty_cycle > MAX_DUTY)
|
||
{
|
||
duty_cycle = MAX_DUTY;
|
||
}
|
||
|
||
old_duty = duty_cycle;
|
||
|
||
PWM_Set_Duty_Percent(duty_cycle);
|
||
}
|
||
|