[实用新型]一种船用低压大功率直流智能配电模块

权利要求书

1.一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：包括功率电路、缓冲电路、检测电路、控制电路、驱动电路和辅助电源；

所述功率电路，包括功率器件，用于将集中供电系统的供电电源分配给受电负载；

所述缓冲电路，包括电容C1和TVS二极管，以降低线路杂散电感造成的电压尖峰和系统中的浪涌电压，保护功率器件和负载免受电压冲击；

所述检测电路，包括检测电阻、热敏电阻和信号调理电路，实现输入输出电压、负载电流和工作温度的采集和调理，并反馈至控制电路；

所述控制电路，包括工作状态评测单元、通断控制单元、故障诊断单元、限流单元和通讯单元，根据所述检测电路提供的参数，判断供电电源、配电支路及自身的工作状态，发出控制指令至驱动电路，并实时上传运行状态及工作参数至监控系统；

所述驱动电路，用于接收控制电路提供的控制信号，实现功率放大，驱动功率器件进行动作；

所述辅助电源用于为直流智能配电模块各功能电路提供辅助供电。

2.如权利要求1所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述功率电路包括功率器件、功率电阻R1、直流电源输入端和直流电源输出端；

所述功率器件由大功率、低通态阻抗MOSFET并联而成，MOSFET的漏极连接直流电源输入端，源极通过检测电阻Rs连接直流电源输出端，栅极连接驱动电路的输出端；

功率电阻R1连接在直流电源输出端和功率地之间，用于在直流智能配电模块关断时消除输出端浮压。

3.如权利要求1所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述缓冲电路包括解耦电容C1、大功率TVS二极管Z1和大功率TVS二极管Z2；

解耦电容C1采用铝电解电容，连接在直流电源输入端和功率地之间；

TVS二极管Z1并联于功率MOSFET的漏、源极；

TVS二极管Z2连接在直流电源输出端和功率地之间。

4.如权利要求1所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述检测电路包括检测电阻Rs、热敏电阻和信号调理电路；所述检测电阻Rs采用大功率、高精度贴片分流器，一端连接至功率MOSFET的源极，另一端连接直流电源输出端；

信号调理电路由高速运放组成。

5.如权利要求1所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述控制电路采用数字和模拟混合控制，包括工作状态评测单元、通断控制单元、故障诊断单元、限流单元和通讯单元，用于实现正常工况下的缓开通和缓关断、大电流冲击性负载与短路工况的智能区分、限流及保护和过载时的I²t反时限保护功能，同时实时上传工作状态、运行参数及故障信息。

6.如权利要求5所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述控制电路的数字控制部分采用基于DSP的最小系统，实现通断控制、通讯及输入过欠压、过温及I²t反时限分段保护；

模拟控制部分采用高速运放和逻辑器件，实现硬件限流控制和短路故障时的快速分断控制。

7.如权利要求6所述的一种船用低压大功率直流智能配电模块，其特征在于：所述硬件限流控制采用比例调节电路，高速运放U₁及电阻R₁、R₂、R₃、R₄组成调理电路对电流反馈信号进行放大处理，高速运放U₂及电阻R₅、R₆、R₇、R₈组成比例调节电路，V_ref经分压后接至高速运放U₂的同相输入端，作为维持电流基准电压，高速运放U₂的输出即为限流控制电压，高速运放U₂的输出端经固态开关Q₁与选通二极管D₁连接。