CN103135725A - 分布式电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种分布式电源管理系统，分布式电源管理系统运行在分布式系统平台上，包括电源模块、主控模块以及管理控制台；电源模块与主控模块连接，管理控制台和主控模块之间通过网络协议进行通讯。本发明的分布式电源管理系统，不仅满足系统全状态供电需求，还可以实现余度供电、各模块上下电控制以及状态监测等内容，保证系统的安全性和可靠性。

Description

分布式电源管理系统

技术领域

本发明涉及嵌入式计算机应用领域，尤其涉及一种嵌入式实时分布式计算机的分布式电源管理系统。

背景技术

嵌入式实时分布式计算机系统是综合化航电系统的核心处理系统，随着航电系统综合化程度的提高，对分布式系统的可靠性和稳定性要求也越来越高，因此，提供一种高可靠的分布式电源管理系统也就成为分布式系统的关键技术和核心要求之一，现有的分布式电源管理系统仅仅能单一的满足系统供电需求，各模块间的电控制及状态无法通过电源管理系统保证，系统电源管理的可靠性和安全性不高。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种分布式电源管理系统，不仅满足系统全状态供电需求，还可以实现余度供电、各模块上下电控制以及状态监测等内容，保证系统的安全性和可靠性。

本发明的技术解决方案是：分布式电源管理系统，所述分布式电源管理系统运行在分布式系统平台上，其特殊之处在于：所述分布式电源管理系统包括电源模块、主控模块以及管理控制台；所述电源模块与主控模块连接，所述管理控制台和主控模块之间通过网络协议进行通讯。

上述电源模块由依次连接的电源转换组件、开关阵列和电源控制组件组成；所述电源转换组件为主控模块供电；所述开关阵列与主控模块连接；所述电源控制组件接收并解析主控模块的命令并控制开关阵列。

上述开关阵列包括源开关阵列和控制驱动电路组成，实现28V输出的通断控制和故障隔离，并有过载、过压、过温保护，短路保护等功能，它还能接收控制组件命令，完成上下电控制。

上述管理控制台通过RS232或Ethernet发出控制命令给主控模块对电源模块进行控制。

上述电源模块和主控模块是标准LRM模块，所述电源模块与主动模块之间通过RS485接口或者422接口实现通信。

上述电源模块实时将状态信息反馈给管理控制台。

本发明的分布式电源管理系统，不仅能满足系统供电需求，还提供余度供电，提高了系统可靠性；另外能对组成系统的各模块实现上下电控制，便于故障的隔离和定位；同时还实现了电源系统的实时状态监控，有利于进行针对性的管理，值得推广应用，能极大地提高系统可靠性和可用性，方便用户对系统进行故障隔离和状态监控，具有良好的工程应用前景。

附图说明

图1是本发明的系统控制图；

图2是本发明电源转换组件示意图；

图3是本发明的开关阵列示意图；

图4是本发明的管理控制台结构示意图；

具体实施方式

参见图1-图3，本发明的分布式电源管理系统运行在分布式系统平台上，主要由带控制组件的电源模块1、主控模块2以及管理控制台3组成。电源模块1和主控模块2均为标准LRM结构的模块，它们之间通过RS485接口或者422接口(可不限于此类串行口)实现通信控制。管理控制台3是运行在PC上图形界面程序，管理控制台3和主控模块2之间通过RS232(也可以通过Ethernet)进行通信。

分布式电源管理系统的电源模块1采用采用1+1并联冗余结构对系统进行供电，即两个模块同时工作，平均分担系统功率容量，即使其中任意一个模块出现故障，系统依然能全状态正常工作，从而实现系统的余度供电。电源模块1由电源转换组件、开关阵列和电源控制组件组成，电源转换组件采用270V高压直流供电，并将其转换为稳定的28V直流电压输出，经过开关阵列给平台中所有的LRM模块供电。开关阵列主要由有源开关阵列和控制驱动电路组成，实现28V输出的通断控制和故障隔离，并有过载、过压、过温保护，短路保护等功能，它还能接收控制组件命令，完成上下电控制。开关阵列是实现过压欠压保护、独立上下电控制以及模块内部状态监控的主要实施者，它相当于一个总开关，是其他各路模块电压电流输入和通断控制的中心。

电源控制组件主要是接收并解析主控模块2命令，同时收集电源状态信息并向主控模块2实时汇报。电源控制组件内部集成了系统程序，完成电流、电压和温度值的采集，并依据预先规定的协议，和主控模块2进行通讯，实现开关阵列控制，完成对各模块独立上下电控制功能和内部状态监测功能。主控模块2在分布式电源管理系统中的功能主要是提供RS485接口(在完整的分布式系统中，主控模块的功能还有很多)，并按照预先规定的协议和电源模块1以及上层管理平台通讯。它的主要功能包括：接收上层控制命令并通过RS485接口发送给电源模块1，对各模块进行独立上下电控制，同时接收RS485接口传送的电源状态信息，如各LRM模块电压值、电流值以及模块温度值，并将这些状态信息反馈给管理控制台。主控模块2的RS485接口可同时控制两块电源模块也可单独控制一块电源模块，电源是余度供电，两块电源同时工作，则可以控制两块电源，如果条件不成熟，只有一块电源模块，则只控制一块电源，这是由实际的物理状态决定的。

运行在PC上的管理控制台3通过RS232发出控制命令给主控模块2，主控模块2负责解析并转换为RS485控制命令，实现对电源模块1的控制。反之，电源模块1也可以实时将状态信息反馈给管理控制台3。

参见图4，管理控制台3是用户和主控模块2之间的接口，它只负责和主控模块2通讯。用户通过管理控制台3向主控模块2发送指令，由主控模块2来控制电源模块1；同时，电源管理系统状态信息也经由主控模块2通过管理控制台3实时通知用户。因此，管理控制台3是用户进行系统控制和监控的窗口。

Claims (6)

1.分布式电源管理系统，所述分布式电源管理系统运行在分布式系统平台上，其特征在于：所述分布式电源管理系统包括电源模块、主控模块以及管理控制台；所述电源模块与主控模块连接，所述管理控制台和主控模块之间通过网络协议进行通讯。

2.根据权利要求1所述的分布式电源管理系统，其特征在于：所述电源模块由依次连接的电源转换组件、开关阵列和电源控制组件组成；所述电源转换组件为主控模块供电；所述开关阵列与主控模块连接；所述电源控制组件接收并解析主控模块的命令并控制开关阵列。

3.据权利要求2述的分布式电源管理系统，其特征在于：所述开关阵列包括源开关阵列和控制驱动电路组成，实现28V输出的通断控制和故障隔离，并有过载、过压、过温保护，短路保护等功能，它还能接收控制组件命令，完成上下电控制。

4.根据权利要求3所述的分布式电源管理系统，其特征在于：所述管理控制台通过RS232或Ethernet发出控制命令给主控模块对电源模块进行控制。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的分布式电源管理系统，其特征在于：所述电源模块和主控模块是标准LRM模块，所述电源模块与主动模块之间通过RS485接口或者422接口实现通信。

6.根据权利要求5所述的分布式电源管理系统，其特征在于：所述电源模块实时将状态信息反馈给管理控制台。

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