[發(fā)明專利]一種分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910099797.4
• 申請(qǐng)日: 2009-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN101656431A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏佳佳;徐迎春;韓雪強(qiáng);馬克·朱徹斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊博電源（杭州）有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 沈孝敬

1.一種分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理系統(tǒng)，包括一個(gè)數(shù)字電源控制器和對(duì)應(yīng)于多路輸出的一組功率模塊，其特征在于：

所述的數(shù)字電源控制器前端與上位機(jī)的PMBus通訊，后端接一組功率模塊；所述的數(shù)字電源控制器包括將功率模塊輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字脈寬調(diào)制模塊、以及用于計(jì)算處理并輸出系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和控制信號(hào)的中央處理單元；

所述的功率模塊本身不包括閉環(huán)控制和其他保護(hù)功能，只包含非隔離DC/DC變換器的功率部分、接收數(shù)字脈寬調(diào)制模塊發(fā)出的脈寬調(diào)制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路、以及用于采樣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)并轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)輸出的采樣及信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，由數(shù)字電源控制器對(duì)其進(jìn)行數(shù)字閉環(huán)控制和監(jiān)控保護(hù)。

2.如權(quán)利要求1所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字電源控制器還設(shè)有用于保存故障現(xiàn)場(chǎng)信息的非易失性存儲(chǔ)器。

3.如權(quán)利要求1所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字電源控制器后端還連接有一路或多路帶控制的非隔離DC/DC模塊，所述每路帶控制的非隔離DC/DC模塊包括一個(gè)帶模擬控制的點(diǎn)負(fù)載電源或者一個(gè)由模擬閉環(huán)控制的電壓調(diào)節(jié)模塊。

4.如權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)包括輸出電壓、負(fù)載電流、輸入電壓和工作溫度，所述的控制信號(hào)包括關(guān)閉功率模塊、重啟功率模塊或延時(shí)后重啟。

5.一種分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理方法，由數(shù)字電源控制器完成對(duì)中間總線后級(jí)多路功率模塊的數(shù)字閉環(huán)控制，并通過數(shù)字電源控制器與上位機(jī)的PMBus通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的管理，包括以下步驟：

功率模塊中的非隔離DC/DC變換器的功率部分將由中間總線傳送的電壓變換后輸出功率；功率模塊中的采樣及信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采樣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)并轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)輸出；功率模塊中的驅(qū)動(dòng)電路接收數(shù)字電源控制器發(fā)出的脈寬調(diào)制信號(hào)；所述的功率模塊本身不包括閉環(huán)控制及保護(hù)動(dòng)作電路；

數(shù)字電源控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣功率模塊的輸出電壓，與控制器內(nèi)部設(shè)定的數(shù)字基準(zhǔn)值比較，得到的誤差信號(hào)經(jīng)過數(shù)字控制算法后，調(diào)節(jié)數(shù)字脈寬調(diào)制模塊輸出占空比的大小，從而控制功率模塊的輸出電壓；控制相應(yīng)的數(shù)字基準(zhǔn)軟啟動(dòng)/軟關(guān)閉時(shí)序，對(duì)功率模塊的上電/斷電時(shí)序進(jìn)行控制；通過改變數(shù)字基準(zhǔn)的大小，實(shí)現(xiàn)各功率模塊輸出電壓的裕量調(diào)節(jié)；根據(jù)系統(tǒng)性能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)敏感程度的不同，數(shù)字電源控制器對(duì)各參數(shù)進(jìn)行不同頻率的輪循監(jiān)視，一旦功率模塊出現(xiàn)故障，則數(shù)字電源控制器會(huì)根據(jù)故障原因并按照一定的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，做出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作；同時(shí)向上位機(jī)提供所需的工作狀態(tài)及故障檢測(cè)報(bào)告。

6.如權(quán)利要求5所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理方法，其特征在于所述的數(shù)字電源控制器將故障現(xiàn)場(chǎng)信息保存在非易失性存儲(chǔ)器中。

7.如權(quán)利要求5所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理方法，其特征在于所述的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)包括輸出電壓、負(fù)載電流、輸入電壓和工作溫度，所述的保護(hù)動(dòng)作包括關(guān)閉功率模塊、重啟功率模塊或延時(shí)后重啟。

8.如權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)所述的分布式供電系統(tǒng)的數(shù)字管理方法，其特征在于在數(shù)字電源控制器固件中集成了BootLoader功能，利用已有的PMBus作為通訊接口，實(shí)時(shí)更新數(shù)字電源控制器中運(yùn)行的程序來滿足客戶各種新的需求。