[发明专利]一种数字PCU电源系统

权利要求书

1.一种数字PCU电源系统，其特征在于，包含：至少三个单独工作的FPGA控制器，其中任意一个所述FPGA控制器为主板FPGA控制单元；其余两个所述FPGA控制器中，任意一个所述FPGA控制器作为从板分流FPGA控制器，另一个所述FPGA控制器作为从板充放电FPGA控制器；所述主板FPGA控制单元、从板分流FPGA控制器和从板充放电FPGA控制器分别通过各自设有的SPI通信模块与内数据总线SPI进行连接，使得所述主板FPGA控制单元、从板分流FPGA控制器和从板充放电FPGA控制器之间直接进行数据交互；

所述主板FPGA控制单元采集母线电压，并将该母线电压与预设母线电压比较输出MEA信号；所述主板FPGA控制单元采集蓄电池的电压电流，并将该蓄电池的电压电流与预设蓄电池的电压电流比较输出BEA信号；所述从板分流FPGA控制器接收所述MEA信号，将其与预设的工作范围进行比较，判断所述电源系统所处的工作模式，并根据该工作模式决定是否进行分流操作；

所述从板充放电FPGA控制器接收所述MEA和BEA信号，将所述MEA信号与预设的工作范围进行比较，判断所述电源系统所处的工作模式，并根据该工作模式以及所述BEA信号决定对蓄电池进行充电或放电操作；

所述工作模式包括：充电域、放电域和分流域三域工作模式；所述充电域和放电域之间设有迟滞区，此时，所述从板分流FPGA控制器和从板充放电FPGA控制器工作状态保持不变。

2.如权利要求1所述的数字PCU电源系统，其特征在于，

所述主板FPGA控制单元包括：ADC接口程序控制模块、MEA控制器、BEA控制器、系统时序控制模块、故障监测与处理保护模块和SPI通信模块。

3.如权利要求1或2所述的数字PCU电源系统，其特征在于，

所述主板FPGA控制单元设有外部通信接口，其与位于所述数字PCU电源系统外部的上位机连接，所述上位机用于通过外部通信接口对所述主板FPGA控制单元配置与所述数字PCU电源系统相匹配的控制器参数。

4.如权利要求1所述的数字PCU电源系统，其特征在于，

所述从板充放电FPGA控制器包括：BCR充电模块、BDR放电模块、系统时序控制模块和故障和状态监测模块；所述BCR充电模块和BDR放电模块分别通过PWM调制接口模块与用于驱动BCR充电模块和BDR放电模块进行工作的BCDR驱动器连接。

5.如权利要求1所述的数字PCU电源系统，其特征在于，

所述从板分流FPGA控制器包括：系统时序控制模块、SR控制单元和SR四级限频分流控制模块，所述SR四级限频分流控制模块接地。

6.如权利要求5所述的数字PCU电源系统，其特征在于，

所述SR四级限频分流控制模块包括四个分流器，所述SR四级限频分流控制模块用于限制各个所述分流器的开关频率和开关的开合。