智能供配電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種智能供配電裝置，包括主控制模塊、供電模塊、配電模塊，所述供電模塊和配電模塊分別與所述主控制模塊相連；所述主控制模塊包括微控制器、信號采集調(diào)理電路、I/O輸入輸出電路、鐵電存儲器；所述配電模塊包括功率開關(guān)、電源模塊、光電耦合器、緩沖器、運算放大器；所述供電模塊包括功率開關(guān)、光電耦合器、緩沖器、運算放大器、分流器、DC/DC模塊。所述智能供配電裝置還包括CAN通訊模塊，所述CAN通訊模塊與所述微控制器的相應(yīng)管腳相連，用于主控制模塊與上位機相互通信。本發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和實時監(jiān)測，能夠為供配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供豐富的數(shù)據(jù)，有利于故障的快速定位，提升了供配電的信息化、數(shù)字化和智能化程度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
智能供配電裝置
本專利技術(shù)涉及一種供配電裝置，尤其涉及一種基于CAN總線的智能供配電裝置。
技術(shù)介紹
我國的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)射車輛正在向高機動、高可靠、信息化、數(shù)字化、偽裝、隱形、抗電磁干擾、防核爆方向發(fā)展。隨著發(fā)射平臺上電子儀器設(shè)備越來越多，各種電源設(shè)備和電纜數(shù)量日益增多、功能越來越齊全，使得發(fā)射平臺對供配電裝置的要求也越來越高。傳統(tǒng)的直流配電箱存在體積大、質(zhì)量重、擴展通用性差、布置和維修不方便、智能化程度不高、重復(fù)設(shè)計嚴(yán)重等問題。如果在直流配電箱上設(shè)置CAN總線網(wǎng)絡(luò)，雖然能夠提升發(fā)射平臺供配電的信息化程度，但由于增多了配電箱內(nèi)的元件及接口數(shù)量，使得配電裝置的可靠性降低。針對上述問題，為了提升供配電的數(shù)字化、智能化和信息化程度，增強系統(tǒng)的擴展性和通用性，提高供配電的可靠度，簡化系統(tǒng)總體設(shè)計復(fù)雜性，本項目結(jié)合型號上應(yīng)用越來越多的直流母線配電結(jié)構(gòu)，研究體積小巧、便于維護的新型智能供配電裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種智能供配電裝置，包括主控制模塊、供電模塊、配電模塊。所述供電模塊和配電模塊分別與所述主控制模塊相連；所述主控制模塊包括微控制器、信號采集調(diào)理電路、I/O輸入輸出電路、鐵電存儲器；所述配電模塊包括功率開關(guān)、電源模塊、光電耦合器、緩沖器、運算放大器；所述供電模塊包括功率開關(guān)、光電耦合器、緩沖器、運算放大器、分流器、DC/DC模塊；所述智能供配電裝置還包括CAN通訊模塊，所述CAN通訊模塊與所述微控制器的相應(yīng)管腳相連，用于主控制模塊與上位機相互通信。所述供電模塊和配電模塊分別設(shè)置有兩個功率開關(guān)，互為備份；所述微控制器用于接收電源母線的信號并發(fā)出開關(guān)量控制信號、接收狀態(tài)量反饋以及通過CAN通訊模塊與上位機進行相互通信；所述信號采集調(diào)理電路用于采集信號并進行處理，將處理后的信號輸入微控制器；所述I/O輸入輸出電路用于輸出微控制器的控制器信號；所述DC/DC模塊用于對電源母線的電壓進行調(diào)理，以輸出符合下級用電設(shè)備用電需要的電壓值；所述鐵電存儲器用于存儲所述主控制器的控制量以及輸入輸出參數(shù)。所述供電模塊中，所述功率開關(guān)和手動備保開關(guān)分別連接在電源母線上；所述功率開關(guān)與電源母線之間還連接有光電耦合器；所述功率開關(guān)的輸出端依次連接緩沖器、運算放大器和分流器；所述分流器的輸出端連接所述DC/DC模塊；所述DC/DC模塊分別連接信號采集調(diào)理電路和下級用電設(shè)備；所述DC/DC模塊還與微控制器的相應(yīng)管腳相連。所述配電模塊中，所述功率開關(guān)、所述手動備保開關(guān)、所述電源模塊分別連接在電源母線上；所述功率開關(guān)依次連接光電耦合器、緩沖器、運算放大器，所述運算放大器的輸出端連接所述信號采集調(diào)理電路。所述功率開關(guān)采用英飛凌BTS555型號，所述光電耦合器采用HMHA2801A型號，所述電源模塊采用迪賽SF24D12-10W型號，所述緩沖器采用TI公司的CD74HC4051M型號，所述分流器采用BWSR3-10mΩ型號。所述信號采集調(diào)理電路包括電壓信號采集調(diào)理電路和電流信號采集調(diào)理電路；所述電壓信號采集調(diào)理電路包括運算放大器，采用型號為AD8605ARTZ；所述電流信號采集調(diào)理電路包括多路復(fù)用器CD74HC4051和隔離運算放大器ISO124U。所述供電模塊采用兩塊相互并聯(lián)的DC/DC模塊PAF500F24-28，兩塊DC/DC模塊的第一管腳、第四管腳、第五管腳、第十一管腳、第十四管腳相互并聯(lián)；所述DC/DC模塊PAF500F24-28的第一管腳接輸入端，第二管腳接地，其第一管腳與第三管腳通過電阻相連，第二管腳與第四管腳相連，第一管腳與第二管腳之間連接多個電容，用于穩(wěn)壓濾波，所述DC/DC模塊PAF500F24-28的第十二管腳與第十三管腳之間采用可調(diào)電阻和普通電阻相連，其第五、六、七管腳相連，其第八、九、十、十一管腳相連；所述DC/DC模塊PAF500F24-28的第五管腳和第十一管腳之間并聯(lián)有多個電容，用于穩(wěn)壓濾波，第十一管腳接地；所述配電模塊采用兩塊相互并聯(lián)的功率開關(guān)BTS555，所述兩塊功率開關(guān)BTS555的第一管腳、第五管腳相連，并為輸出端；其第三管腳相連并連接電源母線；所述兩塊功率開關(guān)BTS555的第二管腳分別連接兩個光電耦合器的第四管腳；所述兩個光電耦合器的第一管腳分別通過電阻連接至IO輸入端。工作過程：所述供電模塊與配電模塊的功率開關(guān)連接直流母線。所述微控制器將開關(guān)量信號發(fā)送給所述供電模塊的功率開關(guān)，所述功率開關(guān)接通并傳送直流母線電壓給DC/DC模塊輸入，DC/DC模塊提供較高的穩(wěn)定電壓。所述DC/DC模塊的輸出電流和電壓通過信號采集調(diào)理電路，信號采集調(diào)理電路將采集到的模擬量信號和工作狀態(tài)反饋至所述微控制器。所述微控制器將開關(guān)量信號發(fā)送給配電模塊的功率開關(guān)，所述配電模塊的功率開關(guān)將采樣調(diào)理后的電流和電壓信號發(fā)送給微控制器。所述微控制器還通過CAN通信模塊與上位機進行通信。所述供電模塊與所述配電模塊將處理后的電壓輸出，供下級用電設(shè)備使用。本專利技術(shù)通過CAN總線實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和實時監(jiān)測，能夠為供配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供豐富的數(shù)據(jù)，有利于故障的快速定位，提升了供配電的信息化、數(shù)字化和智能化程度，適應(yīng)未來型號在信息化方面的發(fā)展，也符合分布式網(wǎng)絡(luò)電源的供配電發(fā)展趨勢。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)的配電模塊原理圖；圖3為本專利技術(shù)的供電模塊原理圖；圖4為本專利技術(shù)的電壓信號采集調(diào)理電路；圖5為本專利技術(shù)的電流信號采集調(diào)理電路。具體實施方式下面結(jié)合附圖1對本專利技術(shù)進行詳細(xì)描述：本實施例一種智能供配電裝置，包括主控制模塊1、供電模塊2、配電模塊3。供電模塊2和配電模塊3分別與主控制模塊相連。主控制模塊1包括微控制器、信號采集調(diào)理電路、I/O輸入輸出電路、鐵電存儲器；配電模塊3包括功率開關(guān)、電源模塊、光電耦合器、緩沖器、運算放大器；供電模塊2包括功率開關(guān)、光電耦合器、緩沖器、運算放大器、分流器、DC/DC模塊。智能供配電裝置還包括CAN通訊模塊，CAN通訊模塊集成在微控制器中，用于主控制模塊與上位機相互通信。供電模塊和配電模塊分別設(shè)置有兩個功率開關(guān)，互為備份；微控制器用于接收電源母線的信號并發(fā)出開關(guān)量控制信號、接收狀態(tài)量反饋以及通過CAN通訊模塊與上位機進行相互通信；信號采集調(diào)理電路用于采集信號并進行處理，將處理后的信號輸入微控制器；I/O輸入輸出電路用于輸出微控制器的控制器信號；DC/DC模塊用于對電源母線的電壓進行調(diào)理，以輸出符合下級用電設(shè)備用電需要的電壓值。供電模塊2中，功率開關(guān)和手動備保開關(guān)分別連接在電源母線上；功率開關(guān)依次連接光電耦合器、緩沖器、運算放大器和分流器；分流器的輸出端連接所述DC/DC模塊；DC/DC模塊分別連接信號采集調(diào)理電路和下級用電設(shè)備；DC/DC模塊還與微控制器的相應(yīng)管腳相連。配電模塊3中，功率開關(guān)、手動備保開關(guān)、電源模塊分別連接在電源母線上；功率開關(guān)與電源母線之間還連接有光電耦合器；功率開關(guān)的輸出端依次連接緩沖器、運算放大器，運算放大器的輸出端連接信號采集調(diào)理電路。本實施例中，功率開關(guān)采用英飛凌BTS555型號，光電耦合器采用HMHA2801A型號，電源模塊采用迪賽SF24D12-10W型號，緩沖器采用TI的CD74HC4051M型號，分流器采用BWSR3本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種智能供配電裝置，包括主控制模塊(1)、供電模塊(2)、配電模塊(3)，其特征在于，所述供電模塊(2)和配電模塊(3)分別與所述主控制模塊(1)相連；所述主控制模塊(1)包括微控制器、信號采集調(diào)理電路、I/O輸入輸出電路、鐵電存儲器；所述配電模塊(3)包括功率開關(guān)、電源模塊、光電耦合器、緩沖器、運算放大器；所述供電模塊(2)包括功率開關(guān)、光電耦合器、緩沖器、運算放大器、分流器、DC/DC模塊；所述智能供配電裝置還包括CAN通訊模塊，用于主控制模塊(1)與上位機相互通信。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能供配電裝置，包括主控制模塊(1)、供電模塊(2)、配電模塊(3)，其特征在于，所述供電模塊(2)和配電模塊(3)分別與所述主控制模塊(1)相連；所述主控制模塊(1)包括微控制器、信號采集調(diào)理電路、I/O輸入輸出電路、鐵電存儲器；所述配電模塊(3)包括功率開關(guān)、電源模塊、光電耦合器、緩沖器、運算放大器；所述供電模塊(2)包括功率開關(guān)、光電耦合器、緩沖器、運算放大器、分流器、DC/DC模塊；所述智能供配電裝置還包括CAN通訊模塊，用于主控制模塊(1)與上位機相互通信；所述供電模塊(2)和配電模塊(3)分別設(shè)置有兩個功率開關(guān)，互為備份；所述微控制器用于接收電源母線的信號并發(fā)出開關(guān)量控制信號、接收狀態(tài)量反饋以及通過CAN通訊模塊與上位機進行相互通信；所述信號采集調(diào)理電路用于采集信號并進行處理，將處理后的信號輸入微控制器；所述I/O輸入輸出電路用于輸出微控制器的控制器信號；所述DC/DC模塊用于對電源母線的電壓進行調(diào)理，以輸出符合下級用電設(shè)備用電需要的電壓值；所述鐵電存儲器用于存儲所述微控制器的控制量以及輸入輸出參數(shù)；所述供電模塊(2)中，所述功率開關(guān)和手動備保開關(guān)分別連接在電源母線上；所述功率開關(guān)依次連接光電耦合器、緩沖器、運算放大器和分流器；所述分流器的輸出端連接所述DC/DC模塊；所述DC/DC模塊分別連接信號采集調(diào)理電路和下級用電設(shè)備；所述DC/DC模塊還與微控制器的相應(yīng)管腳相連；所述CAN通訊模塊集成在所述微控制器中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能供配電裝置，其特征在于，所述配電模塊(3)中，所述功率開關(guān)、所述手動備保開關(guān)、所述電源模塊分別連接在電源母線上；所述功率開關(guān)與電源母線之間還連接有光電耦合器；所述功率開關(guān)的輸出端依次連接緩沖器、運算放大器，所述運算放大器的輸出端連接所述信...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊琰，歐陽松，胡永紅，李瑞夫，朱小波，
申請(專利權(quán))人：北京航天發(fā)射技術(shù)研究所，中國運載火箭技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11