[發(fā)明專利]一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011312316.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN112421945B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏苗苗;張新雷;王環(huán);王一波;周宇;竇德剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02M3/00
• 分類號(hào): H02M3/00;H04L12/26
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

1.一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法，其中，主控控制器以及多個(gè)模塊控制單元通過統(tǒng)一的光纖接口進(jìn)行連接，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、在變換器運(yùn)行前進(jìn)行主控單元與模塊單元之間的通信自檢，判斷完成主控單元與模塊單元間的光纖通信鏈路檢查；

步驟2、如果在變主控單元與所有模塊完成通信自檢，主控單元向模塊控制器傳輸分隔符數(shù)據(jù)與移相角數(shù)據(jù)，使各個(gè)模塊交錯(cuò)運(yùn)行，降低輸出電流紋波；然后，主控單元與模塊單元之間只進(jìn)行有效數(shù)據(jù)占空比的傳輸，通信自檢與正常通信之間的解耦，從而保持主控單元與模塊單元之間的運(yùn)行速度；

步驟3、如果變主控單元與所有模塊未完成通信自檢，則主控單元將一直在通信自檢功能循環(huán)，此時(shí)設(shè)備不會(huì)啟動(dòng)，保證主控單元與模塊單元之間通信的可靠性，避免了設(shè)備的啟動(dòng)后通信故障造成設(shè)備故障，保護(hù)設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法，其特征在于：

為保證集中控制器快速高效接收模塊的運(yùn)行狀態(tài)，并在故障時(shí)對(duì)模塊進(jìn)行快速動(dòng)作保護(hù)，具體包括對(duì)于某個(gè)模塊發(fā)生電流過流故障，模塊控制單元首先進(jìn)行保護(hù)，然后模塊控制單元通過高速光纖向主控單元發(fā)送的模塊運(yùn)行碼發(fā)生變化，主控單元接收到故障的運(yùn)行碼后向剩余模塊發(fā)送停機(jī)命令，剩余模塊停止運(yùn)行，保證了主控單元對(duì)模塊故障的快速反應(yīng)時(shí)間，模塊控制單元光纖發(fā)送端分為低速口和高速口，實(shí)現(xiàn)主控單元對(duì)模塊的快速保護(hù)，在保障變換器快速高效運(yùn)行的同時(shí)主控單元接收到模塊的多路采樣數(shù)據(jù)，了解模塊的運(yùn)行狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法，其特征在于：所述步驟2中，所述主控單元向模塊控制單元光纖傳輸數(shù)據(jù)，主控單元的發(fā)送程序模塊包括多個(gè)狀態(tài)，發(fā)送程序模塊有s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6六種狀態(tài)，主控單元在程序啟動(dòng)后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)(s0)，當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)送的啟動(dòng)命令后，程序跳轉(zhuǎn)至通信自檢狀態(tài)(s1)，此時(shí)主控單元向模塊控制單元循環(huán)發(fā)送通信自檢碼，直到主控單元接收到所有模塊單元返回的通信自檢碼，此后，主控單元依次向模塊控制單元發(fā)送分隔符(s2)、主控單元依次向模塊控制單元發(fā)送移相角(s3)、主控單元依次向模塊控制單元發(fā)送移相角CRC校驗(yàn)碼(s4)，此后主控單元將循環(huán)向模塊發(fā)送占空比(s5) 與占空比數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼(s6)，直至主控單元再次接收到啟動(dòng)命令后主控單元才能跳轉(zhuǎn)出此循環(huán)，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)待機(jī)狀態(tài)(s0)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法，其特征在于：所述模塊控制單元向主控單元高速光纖傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，模塊控制單元的發(fā)送程序模塊包括多種狀態(tài)，發(fā)送程序模塊有s0，s1，s2，s3，s4四種狀態(tài)，模塊控制單元在程序啟動(dòng)后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)(s0)，當(dāng)接收到主控單元發(fā)送的自檢碼后，程序跳轉(zhuǎn)至通信自檢狀態(tài)(s1)，模塊控制單元向主控單元循環(huán)發(fā)送通信自檢碼，直到模塊控制單元接收到主控單元發(fā)送的分隔符；此后，模塊控制單元循環(huán)向主控單元發(fā)送模塊運(yùn)行狀態(tài)碼(s2)、模塊控制單元循環(huán)向主控單元發(fā)送模塊輸出電流(s3)與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)碼(s4)，直至模塊控制單元再次接收到通信自檢碼后主控單元才能跳轉(zhuǎn)出此循環(huán)，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)待機(jī)狀態(tài)(s0)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)光伏直流升壓變換器模塊化設(shè)計(jì)的通信方法，其特征在于：

所述模塊控制單元向主控單元低速光纖傳輸數(shù)據(jù)，此時(shí)的發(fā)送程序模塊包括多個(gè)狀態(tài)，發(fā)送程序模塊有s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7，s8八種狀態(tài)，模塊控制單元在程序啟動(dòng)后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)(s0)，當(dāng)接收到主控單元發(fā)送的自檢碼后，程序跳轉(zhuǎn)至通信自檢狀態(tài)(s1)，模塊控制單元向主控單元循環(huán)發(fā)送通信自檢碼，直到模塊控制單元接收到主控單元發(fā)送的分隔符；此后，模塊控制單元循環(huán)向主控單元發(fā)送模塊輸入電壓值(s2)、模塊鉗位電容電壓值(s3)、模塊電感電流值(s4)、模塊IGBT橋臂溫度1(s5)、模塊IGBT橋臂溫度2(s6)、模塊IGBT橋臂溫度3(s7)與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)碼(s8)，直至模塊控制單元再次接收到通信自檢碼后主控單元才能跳轉(zhuǎn)出此循環(huán)，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)待機(jī)狀態(tài)(s0)。