本发明专利技术提供了一种电子雷管充电电流自适应调节方法和系统，包括：起爆器、与起爆器连接的二总线，以及多个并联在二总线上的电子雷管；起爆器根据自身的带载能力，基于电子雷管的数量和母线电阻来调节电子雷管芯片内部的充电电流，从而来限制总线上的最大充电电流，电子雷管的组网数量可以通过组网前的扫码注册或者组网后在线扫描来获得，而雷管母线电阻则可以利用电子雷管芯片内两个以上的反馈电流档位来估算得到。电子雷管芯片内部设计了多个充电电流挡位，这些反馈电流和充电电流挡位的选择都可以通过起爆器下发的指令来实现。解决了不同爆破场景下的因为电子雷管充电异常导致的雷管拒爆问题。导致的雷管拒爆问题。导致的雷管拒爆问题。
【技术实现步骤摘要】
电子雷管充电电流自适应调节方法和系统
[0001]本专利技术涉及电子雷管
，具体地，涉及一种电子雷管充电电流自适应调 节方法和系统。
技术介绍
[0002]电子雷管在现场实爆时都需要通过起爆器进行组网，组网的雷管从几十发到几 百发不等，起爆器与电子雷管之间采用并联的方式，并采用电池供电。由于起爆器 所采用的电池受限于体积，一般无法提供太大的输出功率,当组网接入起爆器的电 子雷管数量同时充电到高压的时会产生很大的充电电流，可能会因为超过起爆器的 最大功率引发短路或过流保护，或导致个别电子雷管因输入电压过低复位。无论哪 种情况，都会导致雷管的拒爆。
[0003]现有技术主要有几种充电方式：
[0004]1.串行逐发充电，起爆器按顺序给组网的所有电子雷管逐个发送单发充电指令。 由于组网时电子雷管数量多，操作复杂，整体的充电时间也长，同时也因为首末两 发雷管的充电时间间隔过长，早期充电的雷管的储能电容可能因为自身漏电的原因 导致充电不足，从而提高了拒爆的概率。
[0005]2.分压充电方式，将充电电压从低到高划分多个电压等级，起爆器通过发送不 同电压等级充电指令对电子雷管内储能电容进行充电。这种方式下起爆器需要发送 多次充电指令、并需要多次检测充电电压进行是否充满的判断，以便于进入下一个 电压等级的充电，整个充电过程处理繁琐，可靠性也不高。
[0006]3.分段充电方式，对雷管进行编号，一次从n发编号的雷管中随机抽取部分雷 管集合进行充电，等充完后再从剩余雷管中取一部分雷管进行充电，直到最后充完 为止。这种方法存在两个弊端，一方面要起爆器对电子雷管进行额外的编号操作， 同时电子雷管里面也要设计专门的根据编号值进行充电的指令，与广播充电指令 (所有雷管同时充电)相比，效率还是偏低。
[0007]以上的所有充电方式都存在一定的缺陷，没有充分利用雷管组网的实际情况来 进行最优化。
技术实现思路
[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电子雷管充电电流自适应调 节方法和系统。
[0009]根据本专利技术提供的一种电子雷管充电电流自适应调节系统，包括：起爆器、与起 爆器连接的二总线，以及多个并联在二总线上的电子雷管；
[0010]所述起爆器包括二总线驱动电路以及反馈电流采样电路，所述电子雷管模块包括整 流桥、第一MOS开关、第二MOS开关、控制逻辑以及充电电路；
[0011]所述二总线上位于电子雷管和起爆器之间串联有采样电阻，所述二总线与整流桥
和 控制逻辑连接，所述整流桥上设置有电源信号和地信号，所述第一MOS开关和第二 MOS开关的漏极均与电源信号连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的源极连接 地信号，所述第一MOS开关和第二MOS开关的栅极均与控制逻辑连接。
[0012]优选地，所述充电电路包括多条不同充电电流的充电支路，每条充电支路的一端与 电源信号连接，每条充电支路中均串联有逻辑开关，每条充电支路的另一端均连接电子 雷管中的储能电容，所述控制逻辑与每个逻辑开关连接，所述地信号均储能电容的另一 端接地。
[0013]优选地，所述起爆器获取电子雷管的组网数量以及电子雷管总线电阻，选择合适的 充电电流档位，通过二总线将档位信息指令发送至电子雷管中的控制逻辑，完成对电子 雷管充电电流的选择。
[0014]根据本专利技术提供的一种电子雷管充电电流自适应调节方法，包括以下步骤：
[0015]步骤S1：对组网的电子雷管进行注册，得到电子雷管组网数量；
[0016]步骤S2：起爆器输出母线电压U，给组网的电子雷管供电，所有电子雷管正常上电 经初始化之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；
[0017]步骤S3:断开电子雷管中的第一MOS开关和第二MOS开关，通过采样电阻采集当 前网络中所有电子雷管的静态电流总和；
[0018]步骤S4：起爆器对其中一发电子雷管下发命令，使该电子雷管中第一MOS开关合 上，第二MOS开关断开，再次通过采样电阻采集当前网络中的电流；
[0019]步骤S5：起爆器对该电子雷管下发命令，使该电子雷管中第一MOS开关和第二 MOS开关均合上，再次通过采样电阻采集当前网络中的电流；
[0020]步骤S6：根据步骤S5和步骤S4中计算结果，估算总线电阻；
[0021]步骤S7：根据组网电子雷管数据和总线电阻来选择电子雷管的充电档位，并下发 广播的充电指令给组网的电子雷管，充电指令汇总包含了充电电压和充电电流档位信息；
[0022]步骤S8：起爆器等待设定时间之后查询电子雷管状态，确认所有电子雷管都已经 完成充电。
[0023]优选地，当第一MOS开关和第二MOS开关均断开时，当前网络中的所有雷管的 静态电流总和为I0；
[0024]当第一MOS开关合上，第二MOS开关断开时，当前网络中的所有雷管的静态电 流总和为I1，得到：
[0025]U
‑
I1*(Rs+Rb)
‑
U1＝(I1‑
I0)*Rm
[0026]U为起爆器输出母线通信电压，Rs为采样电阻，Rb为总线电阻，U1为整流桥的压 降，Rm为第一MOS开关和第二MOS开关的电阻；
[0027]当第一MOS开关和第二MOS开关均合上，当前网络中的所有雷管的静态电流总 和为I2，得到
[0028][0029]总线电阻Rb为：
[0030][0031]优选地，所述充电电流与总线电阻以及电子雷管数量的关系为：
[0032]U
‑
R
b
*N*(I
c
+I
s
)≥U0[0033][0034]其中，U0为电子雷管芯片正常工作所需的最低电压。
[0035]优选地，根据总线长度以及组网的电子雷管数量与充电电流的关系，计算最大充电 电流和最小充电电流，设置多个充电电流档位，并通过控制逻辑对充电电流档位进行逻 辑控制。
[0036]优选地，所述广播充电指令包括指令码、充电电压档位、充电电流档位以及CRC；
[0037]所述指令码是扫描指令的指令编码，所述充电电压档位记录电压信息，所述充电电 流档位记录电流信息，所述CRC为指令码和延时参数的CRC校验值，用于校验数据的 正确性。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0039]1、本专利技术不用起爆器发送多次充电命令，一次充电指令就可以完成所有雷管 的充电，充电时间短，效率高。
[0040]2、本专利技术充分利用了雷管的实际应用场景来最优化地控制雷管的充电电流， 有效地防止了起爆器过载，也避免了个别雷管模块因为母线上压降过大导致模块输 入电压过低引起复位的情况，可以彻底解决因为充电异常导致的雷管盲炮问题。
附图说明
[0041]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电子雷管充电电流自适应调节系统，其特征在于，包括：起爆器、与起爆器连接的二总线，以及多个并联在二总线上的电子雷管；所述起爆器包括二总线驱动电路以及反馈电流采样电路，所述电子雷管模块包括整流桥、第一MOS开关、第二MOS开关、控制逻辑以及充电电路；所述二总线上位于电子雷管和起爆器之间串联有采样电阻，所述二总线与整流桥和控制逻辑连接，所述整流桥上设置有电源信号和地信号，所述第一MOS开关和第二MOS开关的漏极均与电源信号连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的源极连接地信号，所述第一MOS开关和第二MOS开关的栅极均与控制逻辑连接。2.根据权利要求1所述的电子雷管充电电流自适应调节系统，其特征在于：所述充电电路包括多条不同充电电流的充电支路，每条充电支路的一端与电源信号连接，每条充电支路中均串联有逻辑开关，每条充电支路的另一端均连接电子雷管中的储能电容，所述控制逻辑与每个逻辑开关连接，所述地信号均储能电容的另一端接地。3.根据权利要求2所述的电子雷管充电电流自适应调节系统，其特征在于：所述起爆器获取电子雷管的组网数量以及电子雷管总线电阻，选择合适的充电电流档位，通过二总线将档位信息指令发送至电子雷管中的控制逻辑，完成对电子雷管充电电流的选择。4.一种电子雷管充电电流自适应调节方法，基于权利要求1
‑
3任一项所述的电子雷管充电电流自适应调节系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对组网的电子雷管进行注册，得到电子雷管组网数量；步骤S2：起爆器输出母线电压U，给组网的电子雷管供电，所有电子雷管正常上电经初始化之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；步骤S3:断开电子雷管中的第一MOS开关和第二MOS开关，通过采样电阻采集当前网络中所有电子雷管的静态电流总和；步骤S4：起爆器对其中一发电子雷管下发命令，使该电子雷管中第一MOS开关合上，第二MOS开关断开，再次通过采样电阻采集当前网络中的电流；步骤S5：起爆器对该电子雷管下发命令，使该电子雷管中第一MOS开关和第二MOS开关均合上，再次通过采样电...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱志明，金越海，金宝全，郑弘毅，冯吉诚，
申请(专利权)人：上海芯跳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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