| 1 | /**
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| 2 | ******************************************************************************
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| 3 | * @file balancer.c
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| 4 | * @author ECS, Zed Kazharov
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| 5 | * @version V1.0.0
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| 6 | * @date 03.01.2023
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|---|
| 7 | * @brief BALANCER Modul
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| 8 | * Beschreibung in Header
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| 9 | ******************************************************************************
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|---|
| 10 | */
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| 11 |
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|---|
| 12 | // --- INCLUDES ----------------------------------------------------------------
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|---|
| 13 | #include <stdio.h>
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|---|
| 14 | #include "balancer.h"
|
|---|
| 15 | #include "main.h"
|
|---|
| 16 | #include "sysdata.h"
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|---|
| 17 | #include "tim.h"
|
|---|
| 18 | #include "dac.h"
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|---|
| 19 | #include "comp.h"
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|---|
| 20 | #include "led.h"
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|---|
| 21 |
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|---|
| 22 |
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|---|
| 23 | //--- GGF. EXTERNE VARIABLEN ---------------------------------------------------
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|---|
| 24 |
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|---|
| 25 | //--- LOKALE DEFINES - bitte hier dokumentieren --------------------------------
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|---|
| 26 | //Imax = 20A
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|---|
| 27 | //Verstrkung = 100
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|---|
| 28 | //Shunt = 0,001 Ohm
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|---|
| 29 | //U dac = Imax * Rshunt * Verstrkung --> 20 A * 0,001 Ohm * 100 = 2.0V
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|---|
| 30 | //Dac Value = Udac / (Uref / 4096)
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|---|
| 31 | //#define MAX_DAC_VALUE 3276
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|---|
| 32 | //Zur Zeit reduzieren wir den max. Wert weil der Strommessverstrker langsam ist und zu spt den max Wert ausgibt
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|---|
| 33 | //Daher zur Zeit nur 1,7V statt 2.0V
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|---|
| 34 | #define MAX_DAC_VALUE 1500 //2300
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|---|
| 35 |
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|---|
| 36 | //MAX Timer Value um nicht mehr laufenden DC DC Wandler zu erkennen
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|---|
| 37 | //gemessen 1500 Periode bei 5V/12 und Sysclock 64Mhz
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|---|
| 38 | //um Faktor 10 vergrert
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|---|
| 39 | #define MAX_TIMER_VALUE 500
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|---|
| 40 |
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|---|
| 41 |
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|---|
| 42 |
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|---|
| 43 | #define MIN_OUTPUT_VOLTAGE 10000 //mV
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|---|
| 44 | #define MAX_OUTPUT_VOLTAGE 68000 //mv //Messgenauikeit ca. +- 2-3V
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|---|
| 45 | #define MAX_ERROR 100 //
|
|---|
| 46 | #define RESTART_TIMEOUT 100 //ms
|
|---|
| 47 | #define BALANCER_REGULATION_TIME 10 //Alle 10mS ein Schritt
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|---|
| 48 | #define CONVERTER_MIN_POWER 300 //300 von 3000 = 10%
|
|---|
| 49 | //--- LOKALE TYPE DEFS - bitte hier dokumentieren-------------------------------
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|---|
| 50 |
|
|---|
| 51 | //--- DEFINATIONEN GLOBALER VARIABLEN - Bitte in Header dokumentieren ----------
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|---|
| 52 |
|
|---|
| 53 | //--- LOKALE VARIABLEN - bitte hier dokumentieren ------------------------------
|
|---|
| 54 |
|
|---|
| 55 | uint32_t restartCounter;
|
|---|
| 56 | uint32_t startImpulsCounter;
|
|---|
| 57 | uint32_t balancer_running;
|
|---|
| 58 | uint32_t secondCounter;
|
|---|
| 59 | uint32_t balancerRegulationCounter= BALANCER_REGULATION_TIME;
|
|---|
| 60 | //--- LOKALE FUNKTIONS PROTOTYPEN ----------------------------------------------
|
|---|
| 61 | void BALANCER_SetStartImpulse(void);
|
|---|
| 62 |
|
|---|
| 63 | //--- LOKALE FUNKTIONEN - bitte hier dokumentieren -----------------------------
|
|---|
| 64 |
|
|---|
| 65 | //--- GLOBALE FUNKTIONEN - bitte in Header dokumentieren------------------------
|
|---|
| 66 | void BALANCER_Init(void)
|
|---|
| 67 | {
|
|---|
| 68 |
|
|---|
| 69 | // Starte timer zur Messung der Charge Time und der Charge Transfer Time
|
|---|
| 70 | // Charge Time bedeutet die Zeit zum Aufbau des Magnedfeldes. Also vom Einschalten
|
|---|
| 71 | // des Mosfets bis zum erreichen der Maximal Stroms.
|
|---|
| 72 | //HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim16);
|
|---|
| 73 | //HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim17);
|
|---|
| 74 |
|
|---|
| 75 | HAL_TIM_IC_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
|
|---|
| 76 | HAL_TIM_IC_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
|
|---|
| 77 |
|
|---|
| 78 |
|
|---|
| 79 |
|
|---|
| 80 |
|
|---|
| 81 |
|
|---|
| 82 | if (HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 0) != HAL_OK)
|
|---|
| 83 | {
|
|---|
| 84 | /* Setting value Error */
|
|---|
| 85 | printf("HAL_DAC_SetValue ERROR\n");
|
|---|
| 86 | return;
|
|---|
| 87 | }
|
|---|
| 88 | printf("HAL_DAC_SetValue OK\n");
|
|---|
| 89 |
|
|---|
| 90 |
|
|---|
| 91 | if (HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_1) != HAL_OK)
|
|---|
| 92 | {
|
|---|
| 93 | /* Start Error */
|
|---|
| 94 | printf("HAL_DAC_Start ERROR\n");
|
|---|
| 95 | return;
|
|---|
| 96 | }
|
|---|
| 97 | printf("HAL_DAC_Start OK\n");
|
|---|
| 98 |
|
|---|
| 99 |
|
|---|
| 100 | //Comparator fr Strom
|
|---|
| 101 | if(HAL_COMP_Start(&hcomp1) != HAL_OK)
|
|---|
| 102 | {
|
|---|
| 103 | /* Initialization Error */
|
|---|
| 104 | printf("HAL_COMP1_Start ERROR\n");
|
|---|
| 105 | return;
|
|---|
| 106 | }
|
|---|
| 107 | printf("HAL_COMP1_Start OK\n");
|
|---|
| 108 |
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | //Comparator fr Charge Transfer
|
|---|
| 111 | if(HAL_COMP_Start(&hcomp2) != HAL_OK)
|
|---|
| 112 | {
|
|---|
| 113 | /* Initialization Error */
|
|---|
| 114 | printf("HAL_COMP2_Start ERROR\n");
|
|---|
| 115 | return;
|
|---|
| 116 | }
|
|---|
| 117 | printf("HAL_COMP2_Start OK\n");
|
|---|
| 118 | printf("BALANCER_Init OK\n");
|
|---|
| 119 |
|
|---|
| 120 | }
|
|---|
| 121 | uint32_t counterValue;
|
|---|
| 122 |
|
|---|
| 123 | void BALANCER_Exec()
|
|---|
| 124 | {
|
|---|
| 125 | uint32_t val1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
|
|---|
| 126 | uint32_t val2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
|
|---|
| 127 |
|
|---|
| 128 |
|
|---|
| 129 | //Val1 representiert die gesamte Periode von Ipeak Abschaltung zu Ipeak Abschaltung (falling edge comparator 1)
|
|---|
| 130 | //Val2 Periode von Ipeak Abschaltung (falling edge comparator 1) bis zu ende charge transfer (comparartor 2 rising edge )
|
|---|
| 131 | uint32_t periodeTime = val1;
|
|---|
| 132 | uint32_t chargeTransferTime = val2;
|
|---|
| 133 | uint32_t chargeTime = periodeTime - chargeTransferTime;
|
|---|
| 134 | uint32_t trafo = 2;// n2 / n1;
|
|---|
| 135 | uint32_t usek = ((float)chargeTime / (float)chargeTransferTime) * trafo * sysData.s.cellVoltage;
|
|---|
| 136 | sysData.s.chargeTime = chargeTime;
|
|---|
| 137 | sysData.s.chargeTransferTime = chargeTransferTime;
|
|---|
| 138 | sysData.s.sekVoltage = usek / 10;
|
|---|
| 139 |
|
|---|
| 140 |
|
|---|
| 141 | //Wenn Balancer eingeschaltet
|
|---|
| 142 | if (sysData.s.balancerPower > 0)
|
|---|
| 143 | {
|
|---|
| 144 | // ----- Prfe ob Flyback converter luft -----
|
|---|
| 145 | counterValue = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);
|
|---|
| 146 | if (( counterValue > MAX_TIMER_VALUE) && (sysData.s.converterError == CONVERTER_ERROR_NONE) )
|
|---|
| 147 | {
|
|---|
| 148 | restartCounter++;
|
|---|
| 149 | balancer_running=0;
|
|---|
| 150 | }
|
|---|
| 151 | else
|
|---|
| 152 | {
|
|---|
| 153 | if (restartCounter>0) restartCounter--;
|
|---|
| 154 | }
|
|---|
| 155 |
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | if (restartCounter >= RESTART_TIMEOUT)
|
|---|
| 158 | {
|
|---|
| 159 | BALANCER_SetStartImpulse();
|
|---|
| 160 | restartCounter = 0;
|
|---|
| 161 | balancer_running=1;
|
|---|
| 162 | startImpulsCounter++;
|
|---|
| 163 | }
|
|---|
| 164 | else
|
|---|
| 165 | {
|
|---|
| 166 |
|
|---|
| 167 | }
|
|---|
| 168 |
|
|---|
| 169 | if (startImpulsCounter > 10)
|
|---|
| 170 | {
|
|---|
| 171 | sysData.s.balancerPower=0;
|
|---|
| 172 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 0);
|
|---|
| 173 | sysData.s.converterError = CONVERTER_ERROR_STARTUP_ERROR;
|
|---|
| 174 | printf("CONVERTER ERROR: CONVERTER_STARTUP ERROR!\n");
|
|---|
| 175 | startImpulsCounter = 0;
|
|---|
| 176 |
|
|---|
| 177 | }
|
|---|
| 178 |
|
|---|
| 179 |
|
|---|
| 180 | secondCounter++;
|
|---|
| 181 | if (secondCounter > 999)
|
|---|
| 182 | {
|
|---|
| 183 | if (startImpulsCounter > 0) startImpulsCounter--;
|
|---|
| 184 | secondCounter = 0;
|
|---|
| 185 | }
|
|---|
| 186 |
|
|---|
| 187 |
|
|---|
| 188 |
|
|---|
| 189 | // ----- Prfe ob Flyback converter Ausgangsspannung zu hoch -----
|
|---|
| 190 | if ((usek > MAX_OUTPUT_VOLTAGE) && (balancer_running == 1))
|
|---|
| 191 | {
|
|---|
| 192 | sysData.s.SekHvErrorCounter++;
|
|---|
| 193 | }
|
|---|
| 194 | else
|
|---|
| 195 | {
|
|---|
| 196 | if (sysData.s.SekHvErrorCounter>0) sysData.s.SekHvErrorCounter--;
|
|---|
| 197 | }
|
|---|
| 198 |
|
|---|
| 199 | if (sysData.s.SekHvErrorCounter > MAX_ERROR)
|
|---|
| 200 | {
|
|---|
| 201 | sysData.s.balancerPower=0;
|
|---|
| 202 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 0);
|
|---|
| 203 | sysData.s.converterError = CONVERTER_ERROR_OUTPUT_VOLT_TOO_HIGH;
|
|---|
| 204 | printf("CONVERTER ERROR: CONVERTER_ERROR_OUTPUT_VOLT_TOO_HIGH\n");
|
|---|
| 205 | sysData.s.SekHvErrorCounter=0;
|
|---|
| 206 | }
|
|---|
| 207 |
|
|---|
| 208 | // ----- Prfe ob Flyback converter Ausgangsspannung zu niedrig -----
|
|---|
| 209 | if ((usek < MIN_OUTPUT_VOLTAGE) && (balancer_running == 1))
|
|---|
| 210 | {
|
|---|
| 211 | sysData.s.SekLvErrorCounter++;
|
|---|
| 212 | }
|
|---|
| 213 | else
|
|---|
| 214 | {
|
|---|
| 215 | if (sysData.s.SekLvErrorCounter>0) sysData.s.SekLvErrorCounter--;
|
|---|
| 216 | }
|
|---|
| 217 |
|
|---|
| 218 | if (sysData.s.SekLvErrorCounter > MAX_ERROR)
|
|---|
| 219 | {
|
|---|
| 220 | sysData.s.balancerPower=0;
|
|---|
| 221 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 0);
|
|---|
| 222 | sysData.s.converterError = CONVERTER_ERROR_OUTPUT_VOLT_TOO_LOW;
|
|---|
| 223 | printf("CONVERTER ERROR: CONVERTER_ERROR_OUTPUT_VOLT_TOO_LOW\n");
|
|---|
| 224 | sysData.s.SekLvErrorCounter=0;
|
|---|
| 225 | }
|
|---|
| 226 | }
|
|---|
| 227 | else
|
|---|
| 228 | {
|
|---|
| 229 | //Balancer ist ausgeschaltet
|
|---|
| 230 | sysData.s.sekVoltage=0;
|
|---|
| 231 | }
|
|---|
| 232 |
|
|---|
| 233 | if (balancerRegulationCounter > 0) balancerRegulationCounter--;
|
|---|
| 234 |
|
|---|
| 235 | if ((sysData.s.mode == 0) && (balancerRegulationCounter == 0)) //AUTO MODE
|
|---|
| 236 | {
|
|---|
| 237 | balancerRegulationCounter = BALANCER_REGULATION_TIME;
|
|---|
| 238 | if (sysData.s.cellVoltageUnfiltered > sysData.s.balancerVoltage)
|
|---|
| 239 | {
|
|---|
| 240 | if ((sysData.s.balancerPower < MAX_DAC_VALUE) && (sysData.s.converterError == CONVERTER_ERROR_NONE ))
|
|---|
| 241 | {
|
|---|
| 242 | sysData.s.balancerPower++;
|
|---|
| 243 | if (sysData.s.balancerPower < CONVERTER_MIN_POWER )
|
|---|
| 244 | {
|
|---|
| 245 | sysData.s.balancerPower = CONVERTER_MIN_POWER;
|
|---|
| 246 | startImpulsCounter = 0;
|
|---|
| 247 | }
|
|---|
| 248 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, sysData.s.balancerPower);
|
|---|
| 249 | }
|
|---|
| 250 | }
|
|---|
| 251 | if (sysData.s.cellVoltageUnfiltered < sysData.s.balancerVoltage)
|
|---|
| 252 | {
|
|---|
| 253 | if (sysData.s.balancerPower > 0)
|
|---|
| 254 | {
|
|---|
| 255 | sysData.s.balancerPower--;
|
|---|
| 256 | if( sysData.s.balancerPower < CONVERTER_MIN_POWER) sysData.s.balancerPower = 0;
|
|---|
| 257 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, sysData.s.balancerPower);
|
|---|
| 258 |
|
|---|
| 259 | }
|
|---|
| 260 | }
|
|---|
| 261 | }
|
|---|
| 262 |
|
|---|
| 263 | if (sysData.s.mode == 1)
|
|---|
| 264 | {
|
|---|
| 265 | if ((sysData.s.balancerPower < MAX_DAC_VALUE) && (sysData.s.converterError == CONVERTER_ERROR_NONE ))
|
|---|
| 266 | {
|
|---|
| 267 | HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, sysData.s.balancerPower);
|
|---|
| 268 | }
|
|---|
| 269 | }
|
|---|
| 270 |
|
|---|
| 271 |
|
|---|
| 272 |
|
|---|
| 273 | if (sysData.s.balancerPower > 0)
|
|---|
| 274 | {
|
|---|
| 275 | LED_FunctionSetTimes(900,100);
|
|---|
| 276 | }
|
|---|
| 277 | else
|
|---|
| 278 | {
|
|---|
| 279 | LED_FunctionSetTimes(100,900);
|
|---|
| 280 | }
|
|---|
| 281 |
|
|---|
| 282 |
|
|---|
| 283 | }
|
|---|
| 284 |
|
|---|
| 285 |
|
|---|
| 286 |
|
|---|
| 287 |
|
|---|
| 288 | void BALANCER_SetStartImpulse()
|
|---|
| 289 | {
|
|---|
| 290 |
|
|---|
| 291 | //Balancer arbeitet nicht. Schalte Ausgang von Comparator um auf normalen GPIO,
|
|---|
| 292 | //setze ausgang auf 0, und schalte dann wieder auf Comparator, dadurch wird ein neuer Setz Impuls auf das Flip Flop gegeben.
|
|---|
| 293 | printf("DC DC Wandler not running, start impuls\n");
|
|---|
| 294 | GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
|
|---|
| 295 | GPIO_InitStruct.Pin = COMP2_OUT_DISCHARGE_Pin;
|
|---|
| 296 | GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
|
|---|
| 297 | GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
|
|---|
| 298 | GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
|
|---|
| 299 | HAL_GPIO_Init(COMP2_OUT_DISCHARGE_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
|
|---|
| 300 | HAL_GPIO_WritePin(COMP2_OUT_DISCHARGE_GPIO_Port, COMP2_OUT_DISCHARGE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
|
|---|
| 301 |
|
|---|
| 302 | //Ausgang zurck auf Comparator
|
|---|
| 303 | GPIO_InitStruct.Pin = COMP2_OUT_DISCHARGE_Pin;
|
|---|
| 304 | GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
|
|---|
| 305 | GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
|
|---|
| 306 | GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
|
|---|
| 307 | GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_COMP2;
|
|---|
| 308 | HAL_GPIO_Init(COMP2_OUT_DISCHARGE_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
|
|---|
| 309 |
|
|---|
| 310 | }
|
|---|