[發明專利]一種儲能裝置控制板

在審

• 申請號: 201310259129.X
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103337913A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 馬駿;孔德原;周長春;李景云;張向煒;劉輝勇;陳斌;張宇;時珊珊;鄭高
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電源有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種儲能裝置控制板。

背景技術

大規模儲能技術在很大程度上可以解決新能源發電、電動汽車充電的隨機性、波動性問題，可以實現新能源發電的平滑輸出，能有效調節新能源發電和電動汽車充電引起的電網電壓、頻率及相位的變化，使大規模風電及太陽能發電方便可靠地并入常規電網，并減小大規模電動汽車的無序充電對電網的影響。

大規模儲能裝置目前在國內外處于示范運行階段，尚未大規模推廣，已投運示范工程的控制板多借鑒光伏等傳統變流器控制板技術，沒有完全依照大規模儲能裝置的特點而單獨設計開發，也不能滿足復雜的通訊網絡系統。

IEC61850標準是基于通用網絡通信平臺的變電站自動化系統唯一國際標準。IEC61850作為制定電力系統遠動無縫通信系統基礎能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成，減少工程量、現場驗收、運行、監視、診斷和維護等費用，節約大量時間，增加了自動化系統使用期間的靈活性。它解決了變電站自動化系統產品的互操作性和協議轉換問題。隨著大規模儲能電站綜合自動化程度的提高，大規模儲能電站采用IEC61850標準已成為必然需求。

控制板是實現大規模儲能裝置功能和保證裝置安全運行的基礎，是整個儲能裝置的大腦，實現控制與管理功能。可根據上層能量管理系統的指令完成對儲能裝置變流器的實時雙向有功控制及閉環控制算法實現，并實現對變流器AC/DC模塊及DC/DC模塊IGBT閥的觸發、保護、協調控制及監視，以及實現和后臺監控的通訊管理功能。其可靠性是大規模儲能裝置能否安全穩定運行的前提。

但是，由于大規模儲能裝置的研制在國內外上處于起步階段，國內尚沒有完全適用于大規模儲能裝置的控制板。現有的儲能裝置采用的是傳統變流器控制板，該方案功能不夠完善，運行效率低，可靠性差，抗干擾能力差，而且運用不靈活，不能夠滿足儲能電站的通訊網絡的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種儲能裝置控制板，用以解決現有儲能裝置控制板運行效率低、可靠性差的問題。

為實現上述目的，本發明的方案是：?一種儲能裝置控制板，包括DSP芯片和FPGA芯片，所述DSP芯片通過總線與所述FPGA芯片通訊連接，所述DSP芯片設有PWM脈沖觸發輸出端口，用于PWM觸發及保護和模擬量的計算，所述FPGA芯片用于數據采集和對外接口交互，設有數據采集端口、開關控制端口和PWM脈沖轉換輸出端口，該控制板還包括一個用于完成對外通訊與通訊規約轉化的MCU，所述MCU通過總線與所述FPGA芯片通訊連接，且設有用于連接電池管理系統的通訊接口以及用于連接就地監控和站級監控的通訊接口。

所述MCU通過兩條LAN口分別用于與站級監控通訊和本地監控通訊連接，并用于通過CAN總線與電池管理系統通訊連接。

所述MCU還設有用于連接人機單元的RS485通訊端口。

所述MCU為PowerPC。

所述通訊規約支持104、modbus以及IEC61850規約。

本發明達到的有益效果：本發明的控制板是一種多CPU協調工作的全新控制系統，主要由DSP+FPGA+PowerPC三塊CPU組成，CPU之間采用總線方式進行數據交換，各CPU各司其職，滿足儲能裝置控制需求外還具有了實現IEC61850的功能，具有抗干擾能力強、通信靈活、保護可靠、平臺結構開發靈活、易擴容移植，解決了大規模儲能裝置的控制平臺與通訊平臺研制難題，為大規模儲能裝置的研制奠定基礎，具有極其重要的理論意義和工程現實意義。

附圖說明

圖1是本發明控制板的結構框圖；

圖2是本發明控制板的對外通訊接口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

本發明的控制板包括DSP芯片和FPGA芯片，所述DSP芯片通過總線與所述FPGA芯片通訊連接，所述DSP芯片設有PWM脈沖觸發輸出端口，用于PWM觸發及保護和模擬量的計算，所述FPGA芯片設有數據采集端口、開關控制端口和PWM脈沖轉換輸出端口，用于數據采集和對外接口交互，該控制板還包括一個用于完成對外通訊與通訊規約轉化的MCU，所述MCU通過總線與所述FPGA芯片通訊連接，且設有用于連接電池管理系統的通訊接口以及用于連接就地監控和站級監控的通訊接口。