[實用新型]一種光儲充電站用多電氣接口數據采集和故障錄波裝置

有效

• 申請號: 201920291879.8
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN209516741U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 潘小剛;杜吉慶;孫前雙;田樹春
• 申請（專利權）人: 國充充電科技江蘇股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 王曉青

一種光儲充電站用多電氣接口數據采集和故障錄波裝置，涉及新能源儲能領域。包括構建有CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、協議轉換單元、數據存儲單元的FPGA模塊，所述UDP連接接口用于連接光儲充電站的能量管理系統，所述CAN連接接口、232連接接口、485連接接口用于連接底層執行單元。本實用新型采用的接口包括常規所有標準通信接口，如CAN口、232接口、485接口。本是實用新型的485連接接口采用非標準高速通信串口，波特率可以達到近100Mbps。本實用新型的數據采集和故障錄波裝置采用FPGA作為主控制MCU，內部構造的多個通信接口可以并行運行。

技術領域

本實用新型涉及新能源儲能領域，具體為一種光儲充電站用多電氣接口數據采集和故障錄波裝置。

背景技術

在新能源光儲充電站發展過程中，儲能電站的功率和容量的配置越來越大，儲能電站需要管理和監控的數據節點越來越多，為了提高系統的安全性，需要對各個設備的節點信息都進行實時監測，數據傳輸的頻率要求達到毫秒級別甚至更高，能量管理系統作為核心管理單元，需要對光伏、儲能、充電、電網數據等各方面信息進行分析，結合安全經濟模型，計算最優控制指令。因此儲能電站對于數據采集和監控的要求越來越高，主要指標包括數據量、數據傳輸速率、通信接口兼容性。

現有的數據采集和監控方案主要包括如下幾種：

1）單接口實現數據采集和監控：例如采用ARM核心的MCU通信板實現數據的采集和監控，采用CAN接口或者485或者232接口，數據采集的速率為100M左右，如果通信板子采用上述接口中的任意一種，則接口相對單一，對于其他接口的設備，難以滿足要求。

2）多接口串行MCU實現數據監控和采集：此種方法考慮了多個電氣通信接口，例如CAN口/485接口/串口，但是在實際應用過程中，由于主控MCU為串行MCU，實際采集和處理數據過程中，數據按照順序執行方式，串行執行，效率較為低下，數據傳輸率和數據量都不能夠滿足系統需要。

3）數據監控的處理采用底層執行單元或者上位機監控系統：系統運行過程中，為了提高系統的安全性，對于出現的故障信息需要實時進行處理，一般方法采用底層執行單元采集到故障數據之后，進行處理。或者底層設備采集數據后發送到上位機監控平臺，平臺對其中的故障數據進行判斷，并作出對應的處理，此種方式中，底層執行單元出現故障或者上位機監控系統出現判斷失誤，將造成系統故障無法正確及時處理的后果，因此，對于故障的判別和處理需要冗余。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種光儲充電站用多電氣接口數據采集和故障錄波裝置，可以高速獲取底層執行層電氣設備數據，可以實現故障數據的判別和保存，通過網絡接口和能量管理系統進行數據交互，從而實現大量數據的高速采集和控制指令的下發。

實現上述目的的技術方案是：一種光儲充電站用多電氣接口數據采集和故障錄波裝置，其特征在于：包括構建有CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、協議轉換單元、數據存儲單元的FPGA模塊，CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、數據存儲單元分別與協議轉換單元連接；

CAN通信接口通過第一電平轉換電路連接有CAN連接接口，UDP通信接口通過第二電平轉換電路連接有UDP連接接口，232串行通信接口通過第三電平轉換電路連接有232連接接口，485串行通信接口通過第四電平轉換電路連接有485連接接口，所述UDP連接接口用于連接光儲充電站的能量管理系統，所述CAN連接接口、232連接接口、485連接接口用于連接底層執行單元。

進一步地，包括底層執行單元包括電池管理系統、儲能變流器系統、光伏發電單元、充電終端單元。

進一步地，能量管理系統設置有能量管理系統主機和能量管理系統從機、并分配相同的端口地址，能量管理系統主機和能量管理系統從機能夠接收到相同的數據，二者可以互相作為備用機。