[發(fā)明專利]一種用于多態(tài)電能質(zhì)量治理裝置的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910142854.6
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN109787230B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)承寬;鄒見效;湯浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種用于多態(tài)電能質(zhì)量治理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

第一主控板，包括光纖接口模塊、RS485通信模塊、故障處理模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和控制模塊；第一主控板通過(guò)RS485通信模塊與觸摸顯示屏連接，通過(guò)光纖接口模塊分別與第二主控制板和儲(chǔ)能單元控制板連接；

其中，RS485通信模塊用于與觸摸顯示屏、第二主控制板和儲(chǔ)能單元控制板之間的故障代碼、儲(chǔ)能電池控制命令以及儲(chǔ)能電池狀態(tài)的傳遞；故障處理模塊用于接收儲(chǔ)能單元控制板上傳的儲(chǔ)能單元故障信息，并對(duì)故障信息進(jìn)行處理；控制模塊用于控制儲(chǔ)能單元DCDC控制板狀態(tài)、控制儲(chǔ)能單元充放電狀態(tài)、控制儲(chǔ)能單元功率二極管直流接觸器分?jǐn)?；?shù)據(jù)接收模塊用于接收儲(chǔ)能單元控制板、觸摸屏、第二主控制板發(fā)送的儲(chǔ)能電池組SOC狀態(tài)信息、雙向DCDC變換器狀態(tài)信息；

數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的電池組狀態(tài)信息和雙向DCDC變換器信息發(fā)送給控制模塊進(jìn)行處理，然后，控制模塊將處理后的控制命令發(fā)送給第二主控板的FPGA通信模塊，F(xiàn)PGA通信模塊再將控制命令通過(guò)光纖接口模塊發(fā)送給儲(chǔ)能單元控制板和第二主控制板進(jìn)行處理；

第二主控板，主要包括光纖接口模塊、采樣模塊、控制模塊、故障處理模塊、RS485通信模塊、FPGA通信模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和調(diào)制模塊；第二主控制板通過(guò)RS485通信模塊與觸摸顯示屏連接，通過(guò)光纖接口模塊分別與第一主控板和逆變單元控制板連接；

其中，采樣模塊用于采集電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流及多態(tài)電能質(zhì)量治理裝置的輸出電流、輸出電壓，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；控制模塊用于對(duì)逆變單元進(jìn)行輸出電壓控制、電流控制、直流穩(wěn)壓控制、逆變單元均功率控制；故障處理模塊用于處理逆變單元控制板上傳的故障信息及采樣模塊傳回?cái)?shù)據(jù)的故障信息；RS485通信模塊用于與觸摸顯示屏通信；FPGA通信模塊用于與第一主控制板、逆變單元控制板之間的逆變單元運(yùn)行狀態(tài)和逆變單元控制命令傳遞；數(shù)據(jù)接收模塊用于接收觸摸屏、第一主控制板和逆變單元控制板輸入的運(yùn)行命令、儲(chǔ)能電池組狀態(tài)信息以及逆變單元狀態(tài)信息；調(diào)制模塊用于輸出逆變單元脈寬調(diào)制波形并把調(diào)制后的信號(hào)送入FPGA通信模塊；

采樣模塊將采集處理后的電壓、電流信號(hào)傳遞給控制模塊進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的逆變單元狀態(tài)信息、儲(chǔ)能單元狀態(tài)信息、運(yùn)行命令信息傳遞給控制模塊進(jìn)行處理，然后，控制模塊將處理后的逆變單元控制命令發(fā)送給調(diào)制模塊，調(diào)制模塊根據(jù)控制命令生成逆變單元調(diào)制波形傳遞給FPGA通信模塊，最后，F(xiàn)PGA通信模塊將逆變單元調(diào)制波形和控制命令通過(guò)光纖接口模塊傳遞給逆變單元控制板；

多塊儲(chǔ)能單元控制板，包括光纖接口模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、故障處理模塊、通信模塊、充放電控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊；

其中，儲(chǔ)能單元控制板通過(guò)光纖接口模塊與第一主控板的光纖模塊進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)接收模塊用于接收第一主控制板和儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)發(fā)送的儲(chǔ)能單元控制命令、儲(chǔ)能電池組故障信息；故障處理模塊用于處理儲(chǔ)能單元電池欠壓、過(guò)壓、過(guò)流及漏電故障；通信模塊用于與儲(chǔ)能電池組的通信模塊進(jìn)行連接，采集儲(chǔ)能電池組的狀態(tài)信息；充放電控制模塊用于儲(chǔ)能單元中雙向DCDC變換器的充放電控制；

數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的儲(chǔ)能單元控制命令傳遞給充放電控制模塊進(jìn)行處理，將接收到的儲(chǔ)能電池組故障信息傳遞給故障處理模塊進(jìn)行處理；充放電控制模塊將接收到的控制命令轉(zhuǎn)換為雙向DCDC變換器控制信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)模塊；驅(qū)動(dòng)模塊用于對(duì)DCDC的控制實(shí)現(xiàn)電池組的充放電控制；

多塊儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)，包括采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊；

其中，采樣模塊用于實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)能單元中電池的電壓、溫度和充放電電流數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊用于將采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給儲(chǔ)能單元控制板；

多塊逆變單元控制板，包括光纖接口模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、采樣模塊、通信模塊和故障處理模塊；

其中，逆變單元控制板通過(guò)光纖接口模塊與逆變單元驅(qū)動(dòng)板以及第二主控板進(jìn)行連接；數(shù)據(jù)接收模塊用于接收第二主控板和逆變單元驅(qū)動(dòng)板發(fā)送的逆變單元控制命令、逆變單元調(diào)制波形數(shù)據(jù)、逆變單元故障信息；采樣模塊用于采集逆變單元直流母線電壓；通信模塊用于發(fā)送逆變單元的運(yùn)行狀態(tài)信息；故障處理模塊用于處理逆變單元的過(guò)壓故障、過(guò)溫故障和通信失效故障；

數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的逆變單元故障信息傳遞給故障處理模塊進(jìn)行處理，將接收到的逆變單元控制命令、調(diào)制波形傳遞給通信模塊進(jìn)行處理；采樣模塊將采集到的逆變單元直流母線電壓信息傳遞給通信模塊；通信模塊將接收的逆變單元直流母線電壓信息上傳給第二主控制板進(jìn)行處理，將接收到的逆變單元控制命令、調(diào)制波形數(shù)據(jù)傳遞給逆變單元驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行處理；

多塊逆變單元驅(qū)動(dòng)板，包括光纖接口模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和故障檢測(cè)模塊；

其中，驅(qū)動(dòng)模塊用于接收逆變單元控制板發(fā)送的逆變單元調(diào)制波形數(shù)據(jù)，并對(duì)IGBT進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；故障檢測(cè)模塊用于逆變單元過(guò)溫故障、過(guò)壓故障、通信失效故障的檢測(cè)；逆變單元驅(qū)動(dòng)板光纖接口模塊和逆變單元控制板光纖接口模塊進(jìn)行連接，主要用于逆變單元故障信息和逆變單元調(diào)制波形數(shù)據(jù)的傳遞；光纖接口模塊將接收到的逆變單元調(diào)制波形數(shù)據(jù)傳遞給驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)調(diào)制波形數(shù)據(jù)對(duì)逆變單元IGBT進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；

觸摸顯示屏，用于所述多態(tài)電能質(zhì)量治理裝置系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)參數(shù)讀取、故障信息顯示。