[发明专利]一种分布式供电系统的数字管理系统和方法

权利要求书

1.一种分布式供电系统的数字管理系统，包括一个数字电源控制器和对应于多路输出的一组功率模块，其特征在于：

所述的数字电源控制器前端与上位机的PMBus通讯，后端接一组功率模块；所述的数字电源控制器包括将功率模块输出的模拟信号转化为数字信号的模数转换模块、数字脉宽调制模块、以及用于计算处理并输出系统运行参数和控制信号的中央处理单元；

所述的功率模块本身不包括闭环控制和其他保护功能，只包含非隔离DC/DC变换器的功率部分、接收数字脉宽调制模块发出的脉宽调制信号的驱动电路、以及用于采样系统运行参数并转化为模拟电压信号输出的采样及信号转换电路，由数字电源控制器对其进行数字闭环控制和监控保护。

2.如权利要求1所述的分布式供电系统的数字管理系统，其特征在于所述的数字电源控制器还设有用于保存故障现场信息的非易失性存储器。

3.如权利要求1所述的分布式供电系统的数字管理系统，其特征在于所述的数字电源控制器后端还连接有一路或多路带控制的非隔离DC/DC模块，所述每路带控制的非隔离DC/DC模块包括一个带模拟控制的点负载电源或者一个由模拟闭环控制的电压调节模块。

4.如权利要求1-3任何一项所述的分布式供电系统的数字管理系统，其特征在于所述的系统运行参数包括输出电压、负载电流、输入电压和工作温度，所述的控制信号包括关闭功率模块、重启功率模块或延时后重启。

5.一种分布式供电系统的数字管理方法，由数字电源控制器完成对中间总线后级多路功率模块的数字闭环控制，并通过数字电源控制器与上位机的PMBus通讯，实现对整个供电系统的管理，包括以下步骤：

功率模块中的非隔离DC/DC变换器的功率部分将由中间总线传送的电压变换后输出功率；功率模块中的采样及信号转换电路采样系统运行参数并转换为模拟电压信号输出；功率模块中的驱动电路接收数字电源控制器发出的脉宽调制信号；所述的功率模块本身不包括闭环控制及保护动作电路；

数字电源控制器通过模数转换模块采样功率模块的输出电压，与控制器内部设定的数字基准值比较，得到的误差信号经过数字控制算法后，调节数字脉宽调制模块输出占空比的大小，从而控制功率模块的输出电压；控制相应的数字基准软启动/软关闭时序，对功率模块的上电/断电时序进行控制；通过改变数字基准的大小，实现各功率模块输出电压的裕量调节；根据系统性能对系统运行参数敏感程度的不同，数字电源控制器对各参数进行不同频率的轮循监视，一旦功率模块出现故障，则数字电源控制器会根据故障原因并按照一定的优先级设置，做出相应的保护动作；同时向上位机提供所需的工作状态及故障检测报告。

6.如权利要求5所述的分布式供电系统的数字管理方法，其特征在于所述的数字电源控制器将故障现场信息保存在非易失性存储器中。

7.如权利要求5所述的分布式供电系统的数字管理方法，其特征在于所述的系统运行参数包括输出电压、负载电流、输入电压和工作温度，所述的保护动作包括关闭功率模块、重启功率模块或延时后重启。

8.如权利要求5-7任何一项所述的分布式供电系统的数字管理方法，其特征在于在数字电源控制器固件中集成了BootLoader功能，利用已有的PMBus作为通讯接口，实时更新数字电源控制器中运行的程序来满足客户各种新的需求。