[發明專利]一種基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器

在審

• 申請號: 201710888292.0
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107546830A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 吳國榮;高巧梅;黃哲;王暢;孟薇
• 申請（專利權）人: 固安華電天仁控制設備有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J9/06
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙)11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器，包括整流器、DC-DC變換器、電機驅動器、超級電容器、DSP控制器；其特征在于：

所述整流器連接在電網和所述DC-DC變換器之間，所述DC-DC變換器連接在所述整流器和所述超級電容器之間，所述電機驅動器連接在所述整流器輸出端和變槳電機之間，所述DSP控制器的輸出與所述DC-DC變換器和所述電機驅動器相連接，用來控制所述DC-DC變換器和所述電機驅動器；

PLC控制器通過CAN通訊向所述DSP控制器發送變槳電機的使能信號、位置給定、速度信號以及超級電容器的標準電壓值；

當實時監測到的直流母線電壓信號高于設定閾值上限，以及實時監測到的超級電容電壓信號小于標準電壓值時，則PLC控制器通過DSP控制器控制DC-DC變換器對超級電容器進行充電，采用恒定電流的充電方式對其進行充電，直到超級電容器電壓等于設定的標準值；

當實時監測到的直流母線電壓信號低于設定閾值下限時，則超級電容器進行放電，所述DSP控制器立即向所述DC-DC變換器發出關斷指令，所述超級電容器通過DC-DC變換器直接放電給所述直流母線，由超級電容器繼續給所述變槳電機繼續供電，以完成所述變槳電機的順槳。

2.根據權利要求1所述的基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器，其特征是：

所述的DC-DC變換器包括可控功率管IGBT、第一二極管D_IGBT、第二二極管D_link、第三二極管D、串聯電感L、濾波電容C_filter；可控功率管IGBT與第一二極管D_IGBT反并聯，可控功率管IGBT的發射極E與第三二極管D的陰極相連接，串聯電感L串聯于濾波電容C_filter的正端和第三二極管D的陰極之間，第二二極管D_link的陰極與可控功率管IGBT的集電極C以及直流母線U_DC的正端相連接，第二二極管D_link的陽極與濾波電容C_filter的正端相連接，濾波電容C_filter的負端和第三二極管D的陽極以及直流母線U_DC的負端相連接，所述超級電容器SC并聯于濾波電容C_filter兩端，通過電流傳感器實時監測充電電流的大小。

3.根據權利要求1所述的基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器，其特征是：

所述整流器和DC-DC變換器之間的直流母線的電壓設定閾值上限為450v，直流母線的電壓設定閾值下限為300v，所述超級電容的標準高電壓值為450v，所述超級電容器的標準低電壓值為400v，所述超級電容器的標準電壓值在標準高電壓與標準低電壓之間。

4.根據權利要求1所述的基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器，其特征是：

所述的DSP控制器包括模擬量輸入端、PWM輸出端、I/O端、第一輸出緩沖電路、第二輸出緩沖電路、第一信號調理電路、第二信號調理電路、光電耦合電路、CAN、收發電路；

其中變槳電機位置和轉速信號、變槳電機電流信號通過第一信號調理電路接入到DSP控制器的模擬量輸入端，所述直流母線電壓信號、超級電容器的電壓信號和充電電流信號通過第二信號調理電路接入到DSP控制器的模擬量輸入端；

PWM輸出端通過第一輸出緩沖電路連接所述電機驅動器，控制變槳電機，通過第二輸出緩沖電路連接所述DC-DC變換器的可控功率管IGBT，控制開關管的開通與關斷；

I/O端口通過光電耦合隔離電路與外接接口數字輸入端DI、數字輸出端DO相連接；

CAN通過收發電路連接到PLC的CAN總線上。

5.根據權利要求4所述的基于DSP的一體化變槳控制的超級電容充電器，其特征是：

所述DSP控制器根據第一信號調理電路接收到的電機位置和轉速信號、電機電流信號，完成電機矢量控制算法，通過第一緩沖電路輸出PWM，實現變槳系統的控制，根據第二信號調理電路接收到的超級電容器電壓以及充電電流，通過電流控制環獲得DC-DC變換器的控制信號，通過第二緩沖電路來控制DC-DC變換器閉合，從而實現對變槳電機以及超級電容器的控制。