[發(fā)明專利]一種數(shù)字PCU電源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810210066.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN108445800B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何小斌;謝偉;藍(lán)建宇;楊亞紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 31323 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 賈慧琴

1.一種數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，包含：至少三個(gè)單獨(dú)工作的FPGA控制器，其中任意一個(gè)所述FPGA控制器為主板FPGA控制單元；其余兩個(gè)所述FPGA控制器中，任意一個(gè)所述FPGA控制器作為從板分流FPGA控制器，另一個(gè)所述FPGA控制器作為從板充放電FPGA控制器；所述主板FPGA控制單元、從板分流FPGA控制器和從板充放電FPGA控制器分別通過各自設(shè)有的SPI通信模塊與內(nèi)數(shù)據(jù)總線SPI進(jìn)行連接，使得所述主板FPGA控制單元、從板分流FPGA控制器和從板充放電FPGA控制器之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

所述主板FPGA控制單元采集母線電壓，并將該母線電壓與預(yù)設(shè)母線電壓比較輸出MEA信號(hào)；所述主板FPGA控制單元采集蓄電池的電壓電流，并將該蓄電池的電壓電流與預(yù)設(shè)蓄電池的電壓電流比較輸出BEA信號(hào)；所述從板分流FPGA控制器接收所述MEA信號(hào)，將其與預(yù)設(shè)的工作范圍進(jìn)行比較，判斷所述電源系統(tǒng)所處的工作模式，并根據(jù)該工作模式?jīng)Q定是否進(jìn)行分流操作；

所述從板充放電FPGA控制器接收所述MEA和BEA信號(hào)，將所述MEA信號(hào)與預(yù)設(shè)的工作范圍進(jìn)行比較，判斷所述電源系統(tǒng)所處的工作模式，并根據(jù)該工作模式以及所述BEA信號(hào)決定對(duì)蓄電池進(jìn)行充電或放電操作；

所述工作模式包括：充電域、放電域和分流域三域工作模式；所述充電域和放電域之間設(shè)有遲滯區(qū)，此時(shí)，所述從板分流FPGA控制器和從板充放電FPGA控制器工作狀態(tài)保持不變。

2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，

所述主板FPGA控制單元包括：ADC接口程序控制模塊、MEA控制器、BEA控制器、系統(tǒng)時(shí)序控制模塊、故障監(jiān)測與處理保護(hù)模塊和SPI通信模塊。

3.如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，

所述主板FPGA控制單元設(shè)有外部通信接口，其與位于所述數(shù)字PCU電源系統(tǒng)外部的上位機(jī)連接，所述上位機(jī)用于通過外部通信接口對(duì)所述主板FPGA控制單元配置與所述數(shù)字PCU電源系統(tǒng)相匹配的控制器參數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，

所述從板充放電FPGA控制器包括：BCR充電模塊、BDR放電模塊、系統(tǒng)時(shí)序控制模塊和故障和狀態(tài)監(jiān)測模塊；所述BCR充電模塊和BDR放電模塊分別通過PWM調(diào)制接口模塊與用于驅(qū)動(dòng)BCR充電模塊和BDR放電模塊進(jìn)行工作的BCDR驅(qū)動(dòng)器連接。

5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，

所述從板分流FPGA控制器包括：系統(tǒng)時(shí)序控制模塊、SR控制單元和SR四級(jí)限頻分流控制模塊，所述SR四級(jí)限頻分流控制模塊接地。

6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)字PCU電源系統(tǒng)，其特征在于，

所述SR四級(jí)限頻分流控制模塊包括四個(gè)分流器，所述SR四級(jí)限頻分流控制模塊用于限制各個(gè)所述分流器的開關(guān)頻率和開關(guān)的開合。