一种MBUS总线供电系统及多从机节点负荷均衡方法技术方案

本发明专利技术提供一种MBUS总线供电系统及多从机节点负荷均衡方法，首先给所有从机节点录入一个互不相同的序列号，并预设一个整数，将所有从机节点接入MBUS总线，给MBUS主机通电；然后关闭每个从机节点的储能单元，以低功耗模式运行；再读出每个从机节点录入的序列号，计算出每个从机节点开启时间并开始计时，等待计时到达开启时间，开启从机节点的储能单元充电；缓冲后关闭充电完成的从机节点的储能单元。本发明专利技术通过对多从机节点进行分组充电，在不增加MBUS主机和MBUS总线数量的情况下，有效减小了MBUS主机的瞬间负荷，达到所有从机节点正常工作以及提高MBUS总线的带载数量的目的。

A load balancing method of MBus bus power supply system and multi slave nodes

【技术实现步骤摘要】
一种MBUS总线供电系统及多从机节点负荷均衡方法
本专利技术涉及MBUS总线供电的多机通信与控制
，具体涉及一种MBUS总线供电系统及多从机节点负荷均衡方法。
技术介绍
MBUS总线是一种专门为热量表远程数据传输设计的总线协议，是测量仪表数据传输数字化的一种重要技术，由于能够适应电网电压起伏不定的波动，已经被广泛应用于无源接点水、电、气、热能表等数据采集场合。MBUS总线系统包括MBUS主机、从机节点和通讯线，每个从机节点包括信号调制模块、电源管理模块以及储能单元，由于MBUS主机的带载能力是有限的，当MBUS总线系统初次上电工作时，所有从机节点同时给储能单元充电，此时总线的功耗特别大，超出了MBUS主机的负荷，导致从机节点无法正常工作，常规的做法只能通过减少MBUS总线上的从机节点来解决问题，然而实际应用场合从机节点的需求数量多且是固定的，为满足实际应用需求，现有技术不得不增加MBUS主机，多敷设MBUS总线，使得成本大大增加。
技术实现思路
为了解决现有技术下，因减小MBUS主机的负荷而需要增加MBUS主机、多敷设MBUS总线导致成本大大增加的问题，需要提供一种充电方法，在不增加MBUS主机和MBUS总线数量的情况下，有效减小MBUS主机的负荷，达到所有从机节点正常工作以及提高MBUS总线的带载数量的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种MBUS总线供电系统，包括MBUS主机、若干个设置有不同序列号的从机节点以及用于互联所述MBUS主机和从机节点的通讯线，所述从机节点包括依次连接的信号调制模块、控制单元、电源管理模块以及储能单元，所述控制单元能够计算出每个从机节点的开启时间并计时，进而通过所述电源管理模块控制储能单元的开启或关闭。进一步地，储能单元的开启或关闭由控制单元输出高低电平给电源管理模块，进而导通或截止储能单元从信号调制模块取电。多从机节点负荷均衡方法，包括以下步骤：给所有从机节点录入一个互不相同的序列号n，并预设一个整数y,将所有从机节点接入MBUS总线系统，给MBUS主机通电；关闭每个从机节点的储能单元，以低功耗模式运行；读出每个从机节点录入的序列号n，将序列号除以预设整数y取整得z，计算出每个从机节点的开启时间，计算公式为：t=z*β其中：t为从机节点开启时间，β为固定时间，根据实际充电所需时间来确定；等待计时到达t时，开启从机节点的储能单元进行充电；关闭充电完成的从机节点的储能单元。进一步地，所述序列号由上位机通过信号调制模块下发给控制单元，在MBUS主机通电后由所述控制单元读取所述序列号、计算出每个从机节点的开启时间并开始计时。优选地，固定时间β包括固定的充电时间以及短暂的缓冲时间。由以上技术方案可知，本专利技术通过对多从机节点进行分组充电,在不增加MBUS主机和MBUS总线数量的情况下，有效减小了MBUS主机的负荷，达到所有从机节点正常工作以及提高MBUS总线的带载数量的目的。附图说明图1为本专利技术供电系统的结构示意图；图2为本专利技术从机节点的内部结构示意图；图3为本专利技术的步骤流程图；图4为本专利技术的原理示意图。图中：1、MBUS主机；2、从机节点；21、信号调制模块；22、控制单元；23、电源管理模块；24、储能单元；3、通讯线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式做详细的说明。如图1所示的MBUS总线的供电系统，包括MBUS主机1、若干个设置有不同序列号的从机节点2以及用于互联所述MBUS主机和从机节点的通讯线3，所述从机节点包括依次连接的信号调制模块21、控制单元22、电源管理模块23以及储能单元24，在MBUS主机上电后，所述控制单元能够计算出每个从机节点的开启时间并开始计时，进而通过所述电源管理模块控制储能单元的开启或关闭，具体的，通过所述控制单元输出高低电平给电源管理模块，进而导通或截止储能单元从信号调制模块取电。在具体的使用中，现有技术下的MBUS总线供电系统在初次上电时，从机节点会全部先处于关闭充电，以低功耗模式运行，此时单个从机节点的功耗均为为1.5mA，开启充电时每个从机节点的功耗为12mA，通常MBUS主机的带载能力为600mA，按照常规的方法，给MBUS主机上电后，所有从机节点同时开启充电，最多只能带载50个从机节点，若要带载安装更多的从机节点，则需要再增加MBUS主机和通讯线，使得成本大大增加。下面通过具体实施例来说明本专利技术所述的基于MBUS总线供电系统的多从机节点负荷均衡方法，包括以下步骤：S1、通过上位机给所有从机节点的控制单元录入一个互不相同的序列号，值为“1、2、3、4、5…n”，并预设一个整数20，然后将所有从机节点接入MBUS总线，给MBUS主机通电；S2、关闭每个从机节点的储能单元，以低功耗运行；S3、控制单元读出每个从机节点录入的序列号，将序列号除以预设整数20并取整，计算出每个从机节点的开启时间t并开始计时；S4、等待计时到达t时，开启从机节点的储能单元进行充电，充电时间为5min30s；S5、关闭充电完成的从机节点的储能单元，缓冲30S后，重复步骤S4-S5。本优选实施例所述序列号由上位机通过信号调制模块下发给控制单元22，在MBUS主机通电后，所述控制单元能够立刻读取所述序列号、计算出每个从机节点的开启时间t并开始计时；等待计时到达时间t后，所述控制单元输出高电平给电源管理模块23，进而导通储能单元24从信号调制模块21取电；本专利技术利用序列号，通过控制单元计算得出每个从机节点何时开启充电，何时关闭充电，从而实现多节点分组充电的负荷均衡，有效降低了MBUS总线初次上电时的功耗。本优选实施例所述30s的缓冲时间，能够使充电结束的从机节点2恢复低功耗模式，确保每组从机节点在充电时，其他的从机节点均处于低功耗模式。通过上述步骤可知，本优选实施例所述的基于MBUS总线供电系统的多从机节点负荷均衡方法，其优点在于分时控制、分组充电，如图4所示，每个时间段内最多只有20个从机节点同时开启充电，这20个节点的总功耗为240mA，MBUS主机余下360mA还可以挂载240个关闭充电、处于低功耗运行模式的从机节点，即运用本专利技术提供的方法，MBUS总线供电系统总计可以带载260个需要进行储能单元充电的从机节点；若需要进一步增加从机节点的数量，可适当减少预设整数即每组同时充电的从机节点的数量；可以在不增加系统成本的情况下，大大提高MBUS总线的带载数量，并实现MBUS总线为瞬间负荷较大的多从机节点供电。以上所述实施方式仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MBUS总线供电系统，其特征在于，包括MBUS主机（1）、若干个设置有不同序列号的从机节点（2）以及用于互联所述MBUS主机和从机节点的通讯线（3），所述从机节点包括依次连接的信号调制模块（21）、控制单元（22）、电源管理模块（23）以及储能单元（24），所述控制单元能够计算出每个从机节点的开启时间并计时，进而通过所述电源管理模块控制储能单元的开启或关闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种MBUS总线供电系统，其特征在于，包括MBUS主机（1）、若干个设置有不同序列号的从机节点（2）以及用于互联所述MBUS主机和从机节点的通讯线（3），所述从机节点包括依次连接的信号调制模块（21）、控制单元（22）、电源管理模块（23）以及储能单元（24），所述控制单元能够计算出每个从机节点的开启时间并计时，进而通过所述电源管理模块控制储能单元的开启或关闭。


2.根据权利要求1所述的一种MBUS总线供电系统，其特征在于，储能单元（24）的开启或关闭由控制单元（22）输出高低电平给电源管理模块（23），进而导通或截止储能单元从信号调制模块（21）取电。


3.一种基于权利要求1所述MBUS总线供电系统的多从机节点负荷均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
给所有从机节点录入一个互不相同的序列号n，并预设一个整数y,...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，陈家培，陈红旗，吴家龙，
申请(专利权)人：瑞纳智能设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34