[发明专利]智能供配电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种供配电装置，尤其涉及一种基于CAN总线的智能供配电装置。

背景技术

我国的战略、战术导弹发射车辆正在向高机动、高可靠、信息化、数字化、伪装、隐形、抗电磁干扰、防核爆方向发展。随着发射平台上电子仪器设备越来越多，各种电源设备和电缆数量日益增多、功能越来越齐全，使得发射平台对供配电装置的要求也越来越高。

传统的直流配电箱存在体积大、质量重、扩展通用性差、布置和维修不方便、智能化程度不高、重复设计严重等问题。如果在直流配电箱上设置CAN总线网络，虽然能够提升发射平台供配电的信息化程度，但由于增多了配电箱内的元件及接口数量，使得配电装置的可靠性降低。

针对上述问题，为了提升供配电的数字化、智能化和信息化程度，增强系统的扩展性和通用性，提高供配电的可靠度，简化系统总体设计复杂性，本项目结合型号上应用越来越多的直流母线配电结构，研究体积小巧、便于维护的新型智能供配电装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种智能供配电装置，包括主控制模块、供电模块、配电模块。

所述供电模块和配电模块分别与所述主控制模块相连；

所述主控制模块包括微控制器、信号采集调理电路、I/O输入输出电路、铁电存储器；

所述配电模块包括功率开关、电源模块、光电耦合器、缓冲器、运算放大器；

所述供电模块包括功率开关、光电耦合器、缓冲器、运算放大器、分流器、DC/DC模块；

所述智能供配电装置还包括CAN通讯模块，所述CAN通讯模块与所述微控制器的相应管脚相连，用于主控制模块与上位机相互通信。

所述供电模块和配电模块分别设置有两个功率开关，互为备份；

所述微控制器用于接收电源母线的信号并发出开关量控制信号、接收状态量反馈以及通过CAN通讯模块与上位机进行相互通信；

所述信号采集调理电路用于采集信号并进行处理，将处理后的信号输入微控制器；

所述I/O输入输出电路用于输出微控制器的控制器信号；

所述DC/DC模块用于对电源母线的电压进行调理，以输出符合下级用电设备用电需要的电压值；

所述铁电存储器用于存储所述主控制器的控制量以及输入输出参数。

所述供电模块中，所述功率开关和手动备保开关分别连接在电源母线上；

所述功率开关与电源母线之间还连接有光电耦合器；

所述功率开关的输出端依次连接缓冲器、运算放大器和分流器；

所述分流器的输出端连接所述DC/DC模块；

所述DC/DC模块分别连接信号采集调理电路和下级用电设备；

所述DC/DC模块还与微控制器的相应管脚相连。

所述配电模块中，所述功率开关、所述手动备保开关、所述电源模块分别连接在电源母线上；

所述功率开关依次连接光电耦合器、缓冲器、运算放大器，所述运算放大器的输出端连接所述信号采集调理电路。

所述功率开关采用英飞凌BTS555型号，所述光电耦合器采用HMHA2801A型号，所述电源模块采用迪赛SF24D12-10W型号，所述缓冲器采用TI公司的CD74HC4051M型号，所述分流器采用BWSR3-10mΩ型号。

所述信号采集调理电路包括电压信号采集调理电路和电流信号采集调理电路；

所述电压信号采集调理电路包括运算放大器，采用型号为AD8605ARTZ；

所述电流信号采集调理电路包括多路复用器CD74HC4051和隔离运算放大器ISO124U。

所述供电模块采用两块相互并联的DC/DC模块PAF500F24-28，两块DC/DC模块的第一管脚、第四管脚、第五管脚、第十一管脚、第十四管脚相互并联；

所述DC/DC模块PAF500F24-28的第一管脚接输入端，第二管脚接地，其第一管脚与第三管脚通过电阻相连，第二管脚与第四管脚相连，第一管脚与第二管脚之间连接多个电容，用于稳压滤波，所述DC/DC模块PAF500F24-28的第十二管脚与第十三管脚之间采用可调电阻和普通电阻相连，其第五、六、七管脚相连，其第八、九、十、十一管脚相连；

所述DC/DC模块PAF500F24-28的第五管脚和第十一管脚之间并联有多个电容，用于稳压滤波，第十一管脚接地；

所述配电模块采用两块相互并联的功率开关BTS555，所述两块功率开关BTS555的第一管脚、第五管脚相连，并为输出端；其第三管脚相连并连接电源母线；