[发明专利]一种多通道双余度智能电源管理系统

说明书

技术领域

本发明属于综合任务处理机供电管理技术领域，尤其涉及一种多通道双余度智能电源管理系统。

背景技术

综合任务处理机作为航空电子系统的核心单元，采用模块化设计思想，通过标准模块实现所有处理功能。随着综合任务处理机综合化程度的提高，需要设计一种多通道、高可靠、智能化的电源管理系统以满足系统全状态、应急状态两种模式下的供电需求，并实现余度供电、各模块独立供电、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。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明设计一种多通道、高可靠、智能化的电源管理系统，提高了系统安全性、可靠性、保障性及可维修性。

本发明的技术解决方案是：一种多通道双余度智能电源管理系统，其特征在于：所述系统包括IOM模块和电源模块，电源模块通过RS232串口和PFAIL#信号与IOM模块通信；所述电源模块是两个，每个电源模块由相互连接的功率板和控制板组成；功率板实现电源转换及输出，控制板实现故障监测；IOM模块通过RS232串口查询电源信息、设置电源参数，实现输出控制。

两个电源模块之间相互切换供电，当两个电源模块都正常运行时，两个电源模块同时输出为所有其它LRM供电，当其中一个电源模块故障时，自动关闭输出，由另一个电源模块为所有其它LRM供电。

上述电源模块外部输入为115VAC供电和28VDC供电。

上述IOM模块采用正常28VDC和应急28VDC双余度供电。

本发明的优点是：

1)1+1并联冗余结构对系统进行供电。两个模块同时工作，平均分担系统功率容量，当其中任意一个模块出现故障，系统依然能全状态正常工作，从而实现系统的双余度供电；

2)多通道供电模式，系统各模块独立供电，可实现各模块上下电控制，便于故障的隔离和定位；

3)智能化设计，实现了电源系统的实时状态监控、故障主动上报、供电状态查询及各模块上下电控制功能。

附图说明

图1是本发明综合任务处理机供电网络结构示意图；

图2是本发明综合任务处理机系统供电控制图；

具体实施方式

本发明提出一种多通道双余度智能电源管理系统，综合任务处理机作为航电任务系统的核心平台，采用模块化设计方案，通过标准模块实现所有处理功能。综合任务处理机存在两种工作模式，正常工作模式和应急工作模式。正常模式下所有模块均正常工作，应急模式下只需IOM模块正常工作。

综合任务处理机供电网络如图1所示，由两个电源模块组成，当两个电源模块都正常运行时，两个电源模块同时输出为所有其它LRM供电，当其中一个电源模块故障时，自动关闭输出，由另一个电源模块为所有其它LRM供电。在自动接替负载的过程中，由于不存在间断(ms级)供电和故障蔓延，所以不会导致系统工作的失常，实现双余度供电。系统采用负载均流供电，使系统中的每个电源模块都能有效地输出功率，使系统中各电源模块处于最佳工作状态，以保证电源系统能够稳定、可靠、高效地工作。否则并联运行的各模块中，输出电压高的可能承担更多的负载，而另一模块则可能轻载、甚至基本上空载运行，结果分担电流多的模块热应力大，降低了系统的可靠性；而且当冗余运行时，一台正在供电的模块如果突然发生故障，则未投入工作的模块会从空载突然转入重载运行，导致负载端电压变动。

电源模块外部输入为115VAC供电和28VDC供电，以满足正常、应急两种工作模式下的供电需求。电源模块实现115VAC到16路独立正常28VDC的转换，满足正常模式下综合任务处理机16个模块的供电要求，外部输入28VDC经电源模块转换为4路独立应急28VDC，以满足应急模式下的供电需求。根据系统要求应急工作模式下仅IOM模块工作，所以IOM模块采用正常28VDC和应急28VDC双余度供电以保证当115VAC输入故障时IOM模块可以正常工作，其它模块仅提供正常28VDC供电。

电源模块正常16路28VDC输出及4路应急28VDC输出均采用独立设计，避免了各路输出之间的干扰，可通过控制模块独立对各路输出进行控制，便于故障的隔离与定位。

如图2所示综合任务处理机的电源管理系统由IOM模块和电源模块控制板共同组成，电源模块通过RS232串口和PFAIL#信号与IOM模块通信。每个电源模块由功率板和控制板组成，功率板负责电源转换及输出，控制板负责故障监测，输出控制等功能。电源控制板具有过压、过流、短路、过热保护功能，当监测到故障时关闭该路输出，并通过RS232串口向IOM模块发送电源状态，实现故障主动上报。IOM模块可以通过RS232串口查询电源信息、设置电源参数，实现输出控制等功能。当115VAC输入故障或115VAC转28VDC出现故障时，电源模块使能PFAIL#信号，主动上报正常模式供电故障，IOM接收到PFAIL#信号后自动切换为降级工作模式。