[發明專利]一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法及系統

有效

• 申請號: 201210533300.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103036610A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 陳強;李睿;毛蘇閩;蔡旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B10/032
• 分類號: H04B10/032;H04B10/275
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于：該方法將主控制器與底層控制器連接采用雙環形光纖連接，在正常工作時，一個環形連接用于主控制器與底層控制器間的通訊，另外一個環形用于主控制器與底層控制器間的同步；而在任一環路出現故障時，另一個環路即分時傳遞通訊和同步數據；上層主控制器發出通訊數據幀，經通訊光纖傳遞至每個底層控制器，底層控制器截取自己相應的數據后，并在數據幀最后附上需要上傳的數據，最終由主控制器接收；通訊數據幀包括底層控制器上傳的儲能系統和底層功率單元的主要參數，以及主控制器下發的命令幀。

2.根據權利要求1所述的一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于第m個底層控制器發出的數據幀結構，包括一個已定義的幀頭，上位機發送給第m+1至第3n個底層控制器的地址幀、占空比數據以及命令幀，以及第1個至第m個底層控制器上傳給主控制器的地址幀、直流側電壓以及狀態幀，最后還有一個已定義的幀尾；數據幀由主控制器發出時，所有的數據均為主控制器下發的數據；而經過第m個底層控制器時，其將主控制器給自己的命令和數據截取，并進行處理，同時將在幀尾前加入自己要向主控制器上傳的狀態和數據，并將數據傳遞至第m+1個底層控制器，依此類推，最后當數據又傳至主控制器時，所有的數據均已變為底層控制器上傳的數據，其中m取1至3n，n為每相級聯的功率單元數。

3.根據權利要求1所述的一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于所述主控制器每次接收數據幀后，均需要進行對底層控制器反饋的狀態進行判斷，若發現底層控制器未接收到同步信號，則判定同步光纖故障，而若主控制器在一定時間內未接收到返回的數據幀時，則判定通訊光纖故障，此時，即使同步與通訊分時復用同一光纖。

4.根據權利要求3所述的一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于當同步與通訊分時復用時，需要使主控制器按50%的時間來分配兩者，而底層控制器則在接收到幀尾后，切換至同步狀態，等待同步下降沿進行同步；而當同步后并接收到上升沿時，切換至通訊狀態，等待通訊數據幀的到來。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于所述主控制器與底層控制器均擁有2個光纖接收器和2個光纖發送器，主控制器上用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到第一底層控制器，與第一底層控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，而第一底層控制器上面用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到第二底層控制器，與第二底層控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，以此類推，最后一底層控制器上面用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到主控制器，與主控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，由此，雙環形的冗余結構組成。

6.根據權利要求5所述的一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現方法，其特征在于所述主控制器與底層控制器均使用FPGA或CPLD作為主要的通訊和同步模塊。

7.一種帶冗余的鏈式儲能系統通訊實現系統，其特征在于所述鏈式儲能系統的主控制器與底層控制器均擁有2個光纖接收器和2個光纖發送器，主控制器上用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到第一底層控制器，與第一底層控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，而第一底層控制器上面用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到第二底層控制器，與第二底層控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，以此類推，最后一個底層控制器上面用于同步與通訊的光纖發送器相連的兩條光纖接到主控制器，與主控制器上面用于同步與通訊的兩個光纖接收器相連，由此組成雙環形光纖冗余結構。