智能配电箱制造技术

本发明专利技术是以计算机控制技术和固态功率控制技术为基础，提供用电负载的通断控制、过流保护以及其它用电设备自动保护功能的新一代智能配电管理系统。本发明专利技术的智能配电箱其特征在于：配电优先级控制、控制开关手动通断控制、总线通断控制、故障复位、状态指示、信息上报、固态功率控制器（SSPC）过流、短路保护、BIT检查和多个MOS管安全并联技术。本发明专利技术的优点在于：智能配电箱可以对直流负载进行控制，随时获知负载的工作模式和运行状态，按需要设置负载的保护参数；通过本发明专利技术装置，智能配电箱可以通过数据总线的方式对多路直流负载实施或独立控制，也可以通过手动控制按钮对负载进行超越控制，实现应急状态下的双余度控制功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型智能电源配电管理设备，它以计算机控制技术和固态功率控制技术为基础，可用于机电控制系统和二次配电系统。
技术介绍
随着装甲战车性能的日益提高，车载用电设备的类型和数量也不断增加，对于系统的供电质量及可靠性提出了更高的要求。在当前的机电控制系统和配电系统中，对车载用电设备的控制方式一般有两种方式:一种是通过传统的机电式断路器、接触器、熔断器和热继电器，把电能传输至用电负载；另一种是使用固态继电器替代传统的机电式断路器或接触器，再配上熔断器、热继电器，把电能传输至用电负载。这两种方式都难以获取负载的运行状态，不具备健康诊断和主动实时监控功能，也难以针对不同的负载特性进行精确的保护控制，达到安全可靠运行的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能配电箱，能够提供用电负载的通断控制、过流保护以及其它用电设备自动保护功能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种智能配电箱，包括与第一外馈电源、第二外馈电源连接的电源模块，其特征在于该智能配电箱包括第一馈电控制模块，与第一外馈电源连接，输出第一输入汇流条电压至固态功率控制模块；第二馈电控制模块，与第二外馈电源连接，输出第二输入汇流条电压至固态功率控制模块；主控模块，该主控模块接收手动控制按钮和上位管理计算机的信号，对固态功率控制模块进行控制；固态功率控制模块，接收主控模块的控制信号，根据该控制信号将第一输入汇流条电压或第二输入汇流条电压输出至直流负载。本专利技术的智能配电箱是以计算机控制技术和固态功率控制技术为基础，提供用电负载的通断控制、过流保护以及其它用电设备自动保护功能的新一代智能配电管理系统。本专利技术的优点在于具有主动实时监控功能，针对不同的负载特性进行精确的保护控制，达到安全可靠运行的目的。本专利技术的智能配电箱可实现: a)配电优先级控制:智能配电箱设有一级配电和二级配电控制，当一级配电有效后，部分用电设备的控制输出指令和外部手动控制有效；当一级配电无效时，二级配电只提供单个用电设备供电，其它设备控制无效；当一级配电有效且二级配电均有效后，其他用电设备通过CAN总线命令或外部手动控制开关可以接通或关断输出，两者控制命令采用后到命令起作用方式。一级配电和二级配电信号是由外部信号激励器得到的，当打开信号激励器上的“一级馈电”开关，则“一级馈电”控制信号有效，当打开信号激励器上的“二级馈电”开关，则“二级馈电”控制信号有效。b)控制开关手动通断控制:智能配电箱面板上设有10个控制开关，可分别对用电设备进行独立通断控制。c)总线通断控制:智能配电箱具有通过总线实时接收上位机用电设备通/断控制命令进行所有输出通道的通/断控制能力。d)故障复位:智能配电箱上配有复位开关，当系统输出出现故障(固态功率控制器出现过流或短路)时，通过故障复位开关可以复位所有输出的故障状态，只有复位后或重新上电后，才能通过控制开关再次控制输出。故障复位开关通过人为操作来实现故障复位功能。故障复位信息通过内部通讯由负载管理中心传递给主控模块，再由主控模块传递给上位计算机。e)状态指示:智能配电箱面板上安装有电源指示灯和故障指示灯。当系统控制电路上电正常时电源指示灯为绿色，上电异常时电源指示灯熄灭；当系统输出故障时故障指示灯为红色。f) 信息上报:智能配电箱以固定周期向上位机发送用电设备状态、内部通讯和各输出通道的状态/故障信息。g)固态功率控制器(SSPC)过流、短路保护:智能配电箱所有SSPC通道具有I2T负载过流保护功能，I2T曲线满足美军标要求；SSPC通道具有负载短路保护功能，短路保护跳闸时间不大于1ms。h) BIT检查:配电箱产品具有上电自检测(PWBIT)、周期自检测(PBIT)、维护自检测(MBIT)能力。i)多个MOS管安全并联技术:对于大电流用电设备，采用多个功率MOSFET并联，以此增加固态功率控制器输出电流，降低单通道功耗，并实现了多个MOS管安全并联技术。附图说明图1为本专利技术的智能配电箱实施例整体功能结构方框图。图2为本专利技术的智能配电箱实施例馈电控制结构示意图。图3为本专利技术的智能配电箱实施例电源模块结构示意图。图4为本专利技术的智能配电箱实施例主控模块结构示意图。图5为本专利技术的智能配电箱实施例固态功率控制模块结构示意图。图6为本专利技术的智能配电箱实施例多个功率MOS管安全并联结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。本专利技术的智能配电箱实施例如图1所示。一种该智能配电箱，包括与第一电源1、第二电源2连接的电源模块5，其特征在于该智能配电箱包括主控模块9，该主控模块9的输入端与手动控制按钮13连接，该主控模块的输入端还通过第一通讯总线10和上位管理计算机连接11连接，主控模块9的输出端与多个固态功率控制模块14的控制端连接，该固态功率控制模块14的输入端还与第一馈电控制模块2和第二馈电控制模块3的输出端连接，第一馈电控制模块3的输入端与第一电源I连接，第二馈电控制模块4的输入端与第二电源2连接,每个固态功率控制模块的输出端分别与一组负载15连接，电源模块5的输出端与主控模块9和固态功率控制模块14的电源端连接。外部馈送的第一电源1、第二电源2分别连接到第一馈电控制模块3、第二馈电控制模块4得到固态功率控制模块14的第一输入汇流条电压Vl和第二输入汇流条电压V2。同时外部馈送的第一外馈电源1、第二外馈电源2经过电源模块5输出工作电源V3给主控模块9和固态功率控制模块14供电。主控模块9通过第一通讯总线10接收上位管理计算机11的指令执行各个直流负载15的开通和关断；接收外设的手动控制按钮13开关开通关断各路直流负载15 ;主控模块9通过第二通讯总线12与固态功率控制模块14通讯，同时采集固态功率控制模块14的上传数据来完成直流负载15供电状态监控和供电保护。固态功率控制模块14之间相互独立，相互隔离，具有过载、短路、超温等保护功能。固态功率控制模块14的通断命令可以通过两种方式实现，一是上位管理计算机11通过软件指令方式实现；一是通过手动控制按钮13来实现，两者为或的关系。实施例中的馈电控制如图2所示。馈电控制部分包括配电输入控制接触器和输入滤波器，可有效地净化输入电源波形，负责系统输入功率电源的控制。具体电路如下:第一馈电控制模块3包括第一接触器161,第一接触器161的一端连接与第一电源I的一端，第一接触器161的另一端与第一滤波器171的一端连接,第一滤波器171的另一端为第一馈电控制模块的输出端，第一接触器161的控制端与第一信号激励器421连接。第二馈电控制模块4包括第二接触器162，第二接触器162的一端连接与第二电源2的一端，第二接触器162的另一端与第二滤波器172的一端连接，第二滤波器172的另一端为第二馈电控制模块的输出端，第二接触器162的控制端与第二信号激励器422连接。该智能配电箱设有配电优先级控制，当一级配电有效后，部分用电设备的控制输出指令和外部手动控制有效；当一级配电无效时，二级配电只提供单个用电设备供电，其它设备控制无效；当一级配电有效且二级配电均有效后，其他用电设备通过第I通讯总线10或外部手动控制按钮13可以接通或关断输出，两者控制命令采用后到命令起作用方式。一级配电和二级配电信号是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能配电箱，包括与第一外馈电源、第二外馈电源连接的电源模块，其特征在于该智能配电箱包括第一馈电控制模块，与第一外馈电源连接，输出第一输入汇流条电压至固态功率控制模块；第二馈电控制模块，与第二外馈电源连接，输出第二输入汇流条电压至固态功率控制模块；主控模块，该主控模块接收手动控制按钮和上位管理计算机的信号，对多个固态功率控制模块进行控制；固态功率控制模块，接收主控模块的控制信号，根据该控制信号将第一输入汇流条电压或第二输入汇流条电压输出至直流负载。

【技术特征摘要】
1.一种智能配电箱，包括与第一外馈电源、第二外馈电源连接的电源模块，其特征在于该智能配电箱包括第一馈电控制模块，与第一外馈电源连接，输出第一输入汇流条电压至固态功率控制模块；第二馈电控制模块，与第二外馈电源连接，输出第二输入汇流条电压至固态功率控制模块；主控模块，该主控模块接收手动控制按钮和上位管理计算机的信号，对多个固态功率控制模块进行控制；固态功率控制模块，接收主控模块的控制信号，根据该控制信号将第一输入汇流条电压或第二输入汇流条电压输出至直流负载。2.如权利要求1所述的智能配电箱，其特征在于该主控模块的输入端与手动控制按钮连接，该主控模块的输入端还通过通讯总线和上位管理计算机连接连接，主控模块输出端与多个固态功率控制模块的控制端连接，该固态功率控制模块的输入端还与第一馈电控制模块和第二馈电控制模块的输出端连接，第一馈电控制模块的输入端与第一外馈电源连...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱燕娟，高胜林，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：发明
国别省市：