一种双向储能装置的控制单元制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种双向储能装置的控制单元，包括并行总线背板，总线背板上设置有通过第一并行总线连接的主控板、模拟量采集板、光纤信号传输板、数字量输入输出板和网络通信板，主控板、模拟量采集板、光纤信号传输板、数字量输入输出板和网络通信板还共同连接有电源总线，电源总线上连接有电源板。本发明专利技术公开的一种双向储能装置的控制单元优化了大功率储能装置的整体布局从而提高了其性能。

A control unit of bidirectional energy storage device

The control unit of a bidirectional energy storage device includes a parallel bus backplane, which is provided with a main control board, an analog quantity acquisition board, an optical fiber signal transmission board, a digital input and output board and a network communication board connected through the first parallel bus The power bus is connected with the power bus, and the power board is connected to the power bus. The control unit of the bidirectional energy storage device optimizes the overall layout of the high-power energy storage device, so as to improve its performance.

【技术实现步骤摘要】
一种双向储能装置的控制单元
本专利技术属于铁路电力系统储能电站变流器
，具体涉及一种双向储能装置的控制单元。
技术介绍
目前，大功率储能变流器在铁路牵引供变电系统应用中，现有的储能变流器与双向变换器都是独立的控制，即背靠背双向AC/DC变流器采用一组控制，高低压双向DC/DC变换器采用另一组控制，两组或多组控制之间需要网络连接。对于大功率的储能装置来说，这种方式有着信号连接线多、并机复杂、抗干扰性差、数据传输慢、功率模块扩展不方便等缺点，影响系统的整体布局和性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双向储能装置的控制单元，优化了大功率储能装置的整体布局从而提高了其性能。本专利技术所采用的技术方案是：一种双向储能装置的控制单元，包括并行总线背板，总线背板上设置有通过第一并行总线连接的主控板、模拟量采集板、光纤信号传输板、数字量输入输出板和网络通信板，主控板、模拟量采集板、光纤信号传输板、数字量输入输出板和网络通信板还共同连接有电源总线，电源总线上连接有电源板。本专利技术的特点还在于，主控板包括第一DSP，第一DSP通过第二并行总线连接有第一FPGA，第一FPGA通过第三并行总线连接有第二DSP，第一DSP还通过第四并行总线连接有双口RAM，双口RAM通过第五并行总线与第二DSP连接，第一FPGA通过第六并行总线连接至第一并行总线。第一DSP上还连接有EEPROM、第一RAM和FLASH；第二DSP上还连接有第二RAM。模拟量采集板包括第二FPGA，第二FPGA上依次连接有模拟量输入调理电路和模拟量输入信号接口，模拟量输入调理电路与第二FPGA之间还连接有电压电流保护电路，第二FPGA通过第七并行总线连接至第一并行总线。光纤信号传输板包括第三FPGA，第三FPGA上依次连接有信号调理电路和串行EPP总线接口，第三FPGA通过第八并行总线连接至第一并行总线。数字量输入输出板包括第四FPGA，第四FPGA上连接有数字量输入调理电路和数字量输出调理电路，数字量输入调理电路上连接有数字量输入接口，数字量输出调理电路上连接有数字量输出接口，第四FPGA通过第九并行总线连接至第一并行总线。网络通信板包括第五FPGA，第五FPGA上连接有RS485信号调理电路、CAN总线信号调理电路和以太网信号调理电路，RS485信号调理电路上连接有RS485总线接口，CNN总线信号调理电路上连接有CAN总线接口，以太网信号调理电路上连接有以太网接口，第五FPGA通过第十并行总线连接至第一并行总线。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种双向储能装置的控制单元将现有变流器和变换器分散的各电路板通过总线的方式集成在一个控制箱体中，控制背靠背的双向储能和双向变换器，解决了信号连接线多、网络通讯复杂、抗干扰性差、数据传输慢、并机复杂、功率模块扩展不方便等问题，优化了大功率储能装置的整体布局从而提高了其性能。附图说明图1是本专利技术一种双向储能装置的控制单元的结构示意图；图2是本专利技术一种双向储能装置的控制单元中主控板的结构示意图；图3是本专利技术一种双向储能装置的控制单元中模拟量采集板的结构示意图；图4是本专利技术一种双向储能装置的控制单元中光纤信号传输板的结构示意图；图5是本专利技术一种双向储能装置的控制单元中数字量输入输出板的结构示意图；图6是本专利技术一种双向储能装置的控制单元中网络通信板的结构示意图；图7是本专利技术一种双向储能装置的控制单元的控制状态图。图中，1.并行总线背板，2.电源总线，3.第一并行总线，4.主控板，5.模拟量采集板，6.光纤信号传输板，7.数字量输入输出板，8.网络通信板，9.电源板，10.第一FPGA，11.EEPROM，12.第二并行总线，13.第一RAM，14.FLASH，15.第一DSP，16.第四并行总线，17.双口RAM，18.第五并行总线，19.第二RAM，20.第二DSP，21.第三并行总线，22.第六并行总线，23.第八并行总线，24.第三FPGA，25.信号调理电路，26.串行EPP总线接口，27.第十并行总线，28.第五FPGA，29.以太网信号调理电路，30.以太网接口，31.CAN总线接口，32.CAN总线信号调理电路，33.RS485总线接口，34.RS485信号调理电路，35.第七并行总线，36.第二FPGA，37.电压电流保护电路，38.模拟量输入调理电路，39.模拟量输入信号接口，40.第九并行总线，41.第四FPGA，42.数字量输出调理电路，43.数字量输出接口，44.数字量输入调理电路，45.数字量输入接口，46.本专利技术控制单元，47.第一AC/DC变流器，48.DC/DC变换器，49.第二AC/DC变流器。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种双向储能装置的控制单元，如图1所示，包括并行总线背板1，总线背板1上设置有通过第一并行总线3连接的主控板4、模拟量采集板5、光纤信号传输板6、数字量输入输出板7和网络通信板8，主控板4、模拟量采集板5、光纤信号传输板6、数字量输入输出板7和网络通信板8还共同连接有电源总线2，电源总线2上连接有电源板9。如图2所示，主控板4包括第一DSP15，第一DSP15通过第二并行总线12连接有第一FPGA10，第一FPGA10通过第三并行总线21连接有第二DSP20，第一DSP15还通过第四并行总线16连接有双口RAM17，双口RAM17通过第五并行总线18与第二DSP20连接，第一FPGA10通过第六并行总线22连接至第一并行总线3。第一DSP15上还连接有EEPROM11、第一RAM13和FLASH14；第二DSP20上还连接有第二RAM19。如图3所示，模拟量采集板5包括第二FPGA36，第二FPGA36上依次连接有模拟量输入调理电路38和模拟量输入信号接口39，模拟量输入调理电路38与第二FPGA36之间还连接有电压电流保护电路37，第二FPGA36通过第七并行总线35连接至第一并行总线3。如图4所示，光纤信号传输板6包括第三FPGA24，第三FPGA24上依次连接有信号调理电路25和串行EPP总线接口26，第三FPGA24通过第八并行总线23连接至第一并行总线3。如图5所示，数字量输入输出板7包括第四FPGA41，第四FPGA41上连接有数字量输入调理电路44和数字量输出调理电路42，数字量输入调理电路44上连接有数字量输入接口45，数字量输出调理电路42上连接有数字量输出接口43，第四FPGA41通过第九并行总线40连接至第一并行总线3。如图6所示，网络通信板8包括第五FPGA28，第五FPGA28上连接有RS485信号调理电路34、CAN总线信号调理电路32和以太网信号调理电路29，RS485信号调理电路34上连接有RS485总线接口33，CNN总线信号调理电路32上连接有CAN总线接口31，以太网信号调理电路29上连接有以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向储能装置的控制单元，其特征在于，包括并行总线背板(1)，总线背板(1)上设置有通过第一并行总线(3)连接的主控板(4)、模拟量采集板(5)、光纤信号传输板(6)、数字量输入输出板(7)和网络通信板(8)，主控板(4)、模拟量采集板(5)、光纤信号传输板(6)、数字量输入输出板(7)和网络通信板(8)还共同连接有电源总线(2)，电源总线(2)上连接有电源板(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向储能装置的控制单元，其特征在于，包括并行总线背板(1)，总线背板(1)上设置有通过第一并行总线(3)连接的主控板(4)、模拟量采集板(5)、光纤信号传输板(6)、数字量输入输出板(7)和网络通信板(8)，主控板(4)、模拟量采集板(5)、光纤信号传输板(6)、数字量输入输出板(7)和网络通信板(8)还共同连接有电源总线(2)，电源总线(2)上连接有电源板(9)。


2.如权利要求1所述的一种双向储能装置的控制单元，其特征在于，所述主控板(4)包括第一DSP(15)，第一DSP(15)通过第二并行总线(12)连接有第一FPGA(10)，第一FPGA(10)通过第三并行总线(21)连接有第二DSP(20)，第一DSP(15)还通过第四并行总线(16)连接有双口RAM(17)，双口RAM(17)通过第五并行总线(18)与第二DSP(20)连接，第一FPGA(10)通过第六并行总线(22)连接至第一并行总线(3)。


3.如权利要求2所述的一种双向储能装置的控制单元，其特征在于，所述第一DSP(15)上还连接有EEPROM(11)、第一RAM(13)和FLASH(14)；第二DSP(20)上还连接有第二RAM(19)。


4.如权利要求1所述的一种双向储能装置的控制单元，其特征在于，所述模拟量采集板(5)包括第二FPGA(36)，第二FPGA(36)上依次连接有模拟量输入调理电路(38)和模拟量输入信号接口(39)，模拟量输入调理电路(38)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世华，黄兆勋，邓西川，赵昱，何政，
申请(专利权)人：西安开天铁路电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61