一种电源管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电源管理系统。该系统包括第一FPGA模块和多个第二FPGA模块，所述第一FPGA模块包括相互电连接的第一处理器和第一逻辑模块，所述第二FPGA模块包括相互电连接的第二处理器和第二逻辑模块，所述第一逻辑模块包括第一IO接口，所述第二逻辑模块包括第二IO接口，所述第一IO接口与所述第二IO接口电连接构成IO通道。本实用新型专利技术可以实现多个通道的电源输出同步控制，同步性好。同步性好。同步性好。

【技术实现步骤摘要】
一种电源管理系统


[0001]本技术属于电路设计
，更具体地，涉及一种电源管理系统。

技术介绍

[0002]电池管理系统是新能源汽车的智慧大脑，为保证电池管理系统的功能性、可靠性，需要对电池管理系统板卡进行测试，测试过程中需要使得各个测试设备的模拟电芯上电同步，同步时间需要小于50us。然而，目前市面上的电池模拟器主要是传统电源改造过来，通过单片机(MCU)进行电源控制，由于单片机进行信号解析处理需要时间，因此各个电源的同步性都在ms级以上，不能满足同步性要求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的多个缺陷或改进需求，本技术提供了一种电源管理系统，可以实现多个通道的电源输出同步控制，同步性好。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种电源管理系统，包括第一FPGA模块和多个第二FPGA模块，所述第一FPGA模块包括相互电连接的第一处理器和第一逻辑模块，所述第二FPGA模块包括相互电连接的第二处理器和第二逻辑模块，所述第一逻辑模块包括第一IO接口，所述第二逻辑模块包括第二IO接口，所述第一IO接口与所述第二IO接口电连接构成IO通道。
[0005]进一步地，所述第一处理器模块包括第一SPI通讯接口，所述第二处理器模块包括第二SPI通讯接口，所述第一SPI通讯接口与所述第二SPI通讯接口电连接。
[0006]进一步地，所述第一处理器为ARM模块。
[0007]进一步地，所述第二处理器为软核处理器。
[0008]进一步地，电源管理系统还包括多个第三FPGA模块，所述第三FPGA模块包括相互电连接的第三处理器和第三逻辑模块，所述第三逻辑模块包括第三IO接口，所述第三IO接口与所述第二IO接口电连接。
[0009]进一步地，所述第三处理器包括第三SPI通讯接口，所述第三SPI通讯接口与所述第二SPI通讯接口电连接。
[0010]进一步地，电源管理系统还包括开关电路，所述开关电路与所述第二IO接口或所述第三IO接口电连接。
[0011]进一步地，所述开关电路为MOS管开关电路。
[0012]进一步地，电源管理系统还包括数模转换器，所述数模转换器与所述第二SPI通讯接口或所述第三SPI通讯接口电连接。
[0013]进一步地，电源管理系统还包括模数转换器，所述模数转换器与所述第二SPI通讯接口或所述第三SPI通讯接口电连接。
[0014]总体而言，本技术与现有技术相比，具有有益效果：
[0015](1)主控FPGA模块(第一FPGA模块)逻辑IO和电源板卡FPGA(第一FPGA模块)的逻辑
IO直连，使得主控FPGA的IO输出可以直接控制多个电源模块的电源同步输出和关闭，同步性好，可以满足真实模拟电池和电源管理板卡测试的需求。
[0016](2)可以扩展为三级、四级甚至更多级的树型网络结构，实现顶层对各个支点的统一控制。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例的一种电源管理系统的示意图；
[0018]图2是本技术另一实施例的一种电源管理系统的示意图；
[0019]图3是本技术另一实施例的一种电源管理系统的示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]如图1所示，本技术实施例的一种电源管理系统，包括第一FPGA模块和多个第二FPGA模块，本实施例中，包括5个第二FPGA模块。第一FPGA模块包括相互电连接的第一处理器和第一逻辑模块，第二FPGA模块包括相互电连接的第二处理器和第二逻辑模块。第一逻辑模块包括第一IO接口，第二逻辑模块包括第二IO接口，第一IO接口与第二IO接口电连接构成IO通道。
[0022]第一处理器接收上位机输入的电源同步开关命令，并对输入的电源同步开关命令进行处理后输出信号给逻辑模块，逻辑模块产生电源逻辑电平控制信号，并通过IO通道输出给第二FPGA模块。
[0023]换而言之，本技术实施例的电源管理系统，基于FPGA平台实现，实现多路电源的并行控制，每个电源板卡以第二FPGA模块为控制器，进行电源配置和管理，把对外输出使能信号的控制交给第一FPGA模块，可以实现多路电源的并行控制。在并行进行电源开关同步控制时，第一FPGA模块和第二FPGA模块的软件不参与控制，全部由FPGA逻辑IO实现，第一FPGA模块接收到电源同步信号后，通过其IO接口输出电源逻辑电平控制信号给第二FPGA模块。从而使得同步性好，经验证，可以达到同步时间小于50uS。
[0024]具体第一处理器、第一逻辑模块的内部数据处理，即如何根据接收的电源同步开关命令输出电源逻辑电平控制信号，可以基于现有技术中的FPGA解析和逻辑功能实现。
[0025]进一步地，第一处理器模块包括第一SPI通讯接口，第二处理器模块包括第二SPI通讯接口，第一SPI通讯接口与第二SPI通讯接口电连接。
[0026]换而言之，本技术实施例的电源管理系统包括两条路径：一条是上述的基于IO通道的电源同步控制路径。另一条是软件协议接口路径，实现第一FPGA模块和第二FPGA模块的通讯交互，及命令处理功能，从而可以实现对电源模块的参数设置或参数读取。
[0027]进一步地，第一处理器为ARM模块。
[0028]进一步地，第二处理器为软核处理器。
[0029]下面进一步说明第一FPGA模块和第二FPGA模块的具体结构以及连接关系。
[0030]如图2所示，图2仅示出了一个第二FPGA模块，其他第二FPGA模块类似。
[0031]进一步地，第一FPGA模块包括ARM模块和第一逻辑模块。
[0032]进一步地，第二FPGA模块包括软核处理器和第二逻辑模块。
[0033]第一逻辑模块包括第一IO接口，第二逻辑模块包括第二IO接口，第一IO接口与第二IO接口电连接构成IO通道。
[0034]进一步地，ARM模块包括第一SPI通讯接口，软核处理器包括第二SPI通讯接口，第一SPI通讯接口与第二SPI通讯接口电连接。
[0035]进一步地，电源管理系统还包括开关电路，开关电路与第二IO接口电连接。开关电路控制电源模模块的上电、断电。
[0036]进一步地，开关电路为MOS管开关电路。
[0037]进一步地，电源管理系统还包括数模转换器，数模转换器与第二SPI通讯接口电连接。即电源设置参数具体通过控制数模转换器来设置。
[0038]进一步地，电源管理系统还包括模数转换器，模数转换器与第二SPI通讯接口电连接。即具体通过模数转换器来读取电源模块的参数。
[0039]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源管理系统，其特征在于，包括第一FPGA模块和多个第二FPGA模块，所述第一FPGA模块包括相互电连接的第一处理器和第一逻辑模块，所述第二FPGA模块包括相互电连接的第二处理器和第二逻辑模块，所述第一逻辑模块包括第一IO接口，所述第二逻辑模块包括第二IO接口，所述第一IO接口与所述第二IO接口电连接构成IO通道。2.如权利要求1所述的一种电源管理系统，其特征在于，所述第一处理器包括第一SPI通讯接口，所述第二处理器包括第二SPI通讯接口，所述第一SPI通讯接口与所述第二SPI通讯接口电连接。3.如权利要求1所述的一种电源管理系统，其特征在于，所述第一处理器为ARM模块。4.如权利要求1所述的一种电源管理系统，其特征在于，所述第二处理器为软核处理器。5.如权利要求2所述的一种电源管理系统，其特征在于，还包括多个第三FPGA模块，所述第三FPGA模块包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志浩，严运思，刘斌，
申请(专利权)人：武汉精能电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：