一种控制系统及电力电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种控制系统及电力电子设备，在不增加控制系统成本的前提下，通过对控制系统各个功能模块的合理划分，使得控制系统中的各个器件的优点被最大化利用，大大提高了整个控制系统的性能，同时，由于该控制系统包括可编程设备，因而，还可达到提高该控制系统的可扩展性，使得该控制系统能够应对产品需求和功能的不断变化的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种控制系统及电力电子设备。
技术介绍
UPS(UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply，不间断电源)等电力电子设备对控制系统的需求主要有：优异的控制性能、可实现丰富的功能逻辑、快速的保护能力以及灵活的通信等。因此，为了满足上述需求，一般的控制系统通常可包含采样模块(具体可为AD(Analog/Digital，模拟数字)采样模块)、控制模块、发波模块(具体可为PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)发波模块)、逻辑模块、保护模块、以及通信模块等。具体地，下面将以图1、图2、图3所示的三种结构为例，对现有的电力电子设备控制系统的结构进行简要说明。如图1所示，其为现有电力电子设备控制系统的一种可能的结构示意图。由图1可知，所述控制系统可由DSP(Digitalsignalprocessor，数字信号处理器)组成，其中，所述DSP可包括采样模块11(具体可为AD采样模块)、控制模块12、发波模块13(具体可为PWM发波模块)、逻辑模块14、保护模块15以及通信模块16，以用于实现采样(如AD采样)、控制计算、发波(如PWM发波)、逻辑、保护和通信等功能。由上述内容可知，图1所示的基于DSP的控制系统属于典型的SOC(SystemonChip，系统级芯片)系统，系统外围器件少，因而可靠性和性价比较高。但是，由于在该控制系统中，需要由DSP来实现控制系统所需要的所有功能，因而导致控制系统的控制能力较差、不能实现复杂的发波和快速保护，使得控制系统的性能并不高。进一步地，如图2所示，其为现有电力电子设备控制系统的第二种可能的结构示意图。由图2可知，所述控制系统可由采样模块11(具体可为AD芯片)以及CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)/FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)组成，其中，采样模块11可用于实现采样功能，CPLD/FPGA具体可包括控制模块12、发波模块13、逻辑模块14、保护模块15、以及通信模块16等，以用于实现控制计算、发波、逻辑、保护和通信等功能。由上述内容可知，在图2所示的基于CPLD/FPGA的控制系统中，可由CPLD/FPGA完成除采样外的所有功能，因而使得系统的可扩展性较佳，控制性能较高，且容易实现复杂的发波和快速保护功能，但是，其存在不擅长于实现逻辑功能的问题，使得控制系统的性能并不高。且，由于其需要增加相应的芯片来实现采样，因而，还会存在增大系统的成本的问题。进一步地，如图3所示，其为现有电力电子设备控制系统的第三种可能的结构示意图。由图3可知，所述控制系统可由DSP和CPLD/FPGA组成，其中，DSP具体可包括采样模块11、控制模块12、逻辑模块14以及第一保护模块151、第一通信模块161，以用于实现采样、控制计算、逻辑、部分保护和通信功能；CPLD/FPGA具体可包括发波模块13、第二保护模块152、以及第二通信模块162，以用于实现发波、以及部分保护和通信功能。其中，需要说明的是，所述第二保护模块通常可为用于实现相应的快速保护功能的快速保护模块，如所需响应速度不低于设定速度阈值的故障保护或者时序复杂的故障保护等；所述第一保护模块通常可为用于实现除了快速保护功能之外的其他保护功能的模块，此处不再赘述。另外，需要说明的是，所述第一通信模块、第二通信模块所能够实现的功能可相互相同或不同，此处也不作赘述。由上述内容可知，在图3所示的基于DSP+CPLD/FPGA的控制系统中，可由DSP负责采样、控制计算、逻辑、部分通信和保护功能，由CPLD/FPGA负责发波、部分通信和保护等功能，因而使得系统整体价格适中，实现复杂逻辑、通信功能、发波以及保护的能力都比较强，但是，除非更换主频更高或多核的DSP，否则其也会存在控制能力的提升余地不大的问题，使得该控制系统的性能也并不高。也就是说，现有的电力电子设备控制系统存在控制能力差或逻辑能力差等问题，使得控制系统的性能较低，因此，亟需提供一种新的控制系统以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种控制系统及电力电子设备，用以解决现有的电力电子设备控制系统所存在的性能较差的问题。本专利技术实施例提供了一种控制系统，所述控制系统包括处理设备以及可编程设备，其中：所述处理设备用于进行数据采样，并根据采样到的数据实现逻辑运算、设备保护以及通信功能；所述可编程设备用于根据所述处理设备采样到的数据，实现控制计算、发波、设备保护以及通信功能。相应地，本专利技术实施例提供了一种电力电子设备，所述电子电子设备包括本专利技术实施例中所述的控制系统。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供了一种控制系统及电力电子设备，在不增加控制系统成本的前提下，通过对控制系统各个功能模块的合理划分，使得控制系统中的各个器件的优点被最大化利用，大大提高了整个控制系统的性能，同时，由于该控制系统包括可编程设备，因而，还可达到提高该控制系统的可扩展性，使得该控制系统能够应对产品需求和功能的不断变化的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为基于DSP的控制系统的结构示意图；图2所示为基于CPLD/FPGA的控制系统的结构示意图；图3所示为基于DSP+CPLD/FPGA的控制系统的结构示意图；图4所示为本专利技术实施例中所述控制系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决现有电力电子设备控制系统存在的控制能力差或逻辑能力差等使得控制系统的性能较低的问题，本专利技术实施例提供了一种控制系统，所述控制系统可应用于UPS等电力电子设备领域，或其他领域，本专利技术实施例对此不作任何限定。具体地，如图4所示，其为本专利技术实施例中所述控制系统的结构示意图。所述控制系统可包括处理设备41以及可编程设备42，其中：所述处理设备41用于进行数据采样，并根据采样到的数据实现逻辑运算、设备保护以及通信功能；所述可编程设备42用于根据所述处理设备41采样到的数据，实现控制计算、发波、设备保护以及通信功能。也就是说，所述处理设备41可包括采样模块11、逻辑模块14、第一保护模块151以及第一通信模块161，以用于实现采样、逻辑、部分保护和通信功能；所述可编程设备42可包括控制模块12、发波模块13、第二保护模块152以及第二通信模块162，以用于实现控制计算、发波、部分保护和通信功能。也就是说，在本专利技术所述技术方案中，在不增加控制系统成本的前提下，通过对控制系统各个功能模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括处理设备以及可编程设备，其中：所述处理设备用于进行数据采样，并根据采样到的数据实现逻辑运算、设备保护以及通信功能；所述可编程设备用于根据所述处理设备采样到的数据，实现控制计算、发波、设备保护以及通信功能。

【技术特征摘要】
1.一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括处理设备以及可编程设备，其中：所述处理设备用于进行数据采样，并根据采样到的数据实现逻辑运算、设备保护以及通信功能；所述可编程设备用于根据所述处理设备采样到的数据，实现控制计算、发波、设备保护以及通信功能。2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，当所述可编程设备具备内置数据存储空间时，所述处理设备用于通过所述可编程设备的所述内置数据存储空间，与所述可编程设备进行数据交换。3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述处理设备用于基于直接内存存取技术，通过所述内置数据存储空间与所述可编程设备进行数据交换。4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括设置在所述处理设备与所述可编程设备之间、且分别与所述处理设备以及所述可编程设备通信相连的数据存储设备；所述处理设备用于当所述可编程设备不具备内置数据存储空间时，通过所述数据存储设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓清锋，杨国顺，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US