一种储能设备主从控制模拟量给定电路制造技术

一种储能设备主从控制模拟量给定电路，包括主机主控芯片、模拟量转换模块和模拟量接收模块。所述主机主控芯片与模拟量转换模块的输入端连接，模拟量转换模块的输出端与模拟量接收模块的输入端连接。主机主控芯片进行数字量到模拟量转换相关参数计算，并控制输出PWM模拟量信号至模拟量转换模块。所述模拟量转换模块由二阶RC低通滤波电路和放大电路组成，将PWM模拟量信号进行处理，并输出稳定的模拟量信号至模拟量接收模块。所述模拟量接收模块为差分放大电路，模拟量接收模块接收模拟量信号，将模拟量信号输出至储能设备的从机。

【技术实现步骤摘要】
一种储能设备主从控制模拟量给定电路
本专利技术涉及一种实现储能设备主从控制模拟量给定电路。
技术介绍
储能系统在设计时，由于储能设备的容量限制，会选取储能设备多机并联的方式构建系统。储能系统控制策略主要基于功率调度问题进行设计。比较常见的是主从控制方式，主机通过通信协议传输功率调度指令，对从机进行功率控制，从而实现对整个系统的功率调度。在同一储能系统中经常存在不同厂家的不同型号设备，每台设备必须具有相同的通信硬件支持和一致软件通信协议才能正常通信，由此带来几个问题：1.不同设备增加通信硬件模块，成本增加；2.通信协议不一致，软件协议重新开发；3.通信协议数据解析需要时间，系统的响应速度变慢。
技术实现思路
本专利技术针对现有储能系统多机并联功率控制时存在的通信硬件成本高、软件通信协议开发周期长及通信延时问题，提出一种储能设备主从控制模拟量给定电路。本专利技术提供如下技术方案：本专利技术储能设备主从控制模拟量给定电路包括主机主控芯片、模拟量转换模块、模拟量接收模块。其中主机主控芯片与模拟量转换模块的输入端连接，模拟量转换模块的输出端与模拟量接收模块的输入端连接。主机主控芯片实现数字量到模拟量转换相关参数计算，并控制输出PWM模拟量信号至模拟量转换模块；模拟量转换模块由二阶RC低通滤波电路和放大电路组成，将PWM模拟量信号进行处理，并输出稳定的模拟量信号至模拟量接收模块；模拟量接收模块模拟量接收模块为差分放大电路，模拟量接收模块接收模拟量信号，将模拟量信号输出至储能设备的从机。主机主控芯片将主控芯片的内部电流给定数字量信号转换成PWM模拟量信号，并控制主机主控芯片PWM输出引脚输出占空比为kpwm的PWM模拟量信号Vpwm。其中：式中，Imax为主机数字量信号给定最大值，且主机主控芯片将占空比kpwm赋值给主机主控芯片内部PWM生成寄存器，并使能PWM输出，主机主控芯片PWM的输出引脚输出一组占空比为kpwm、电平为Vz的模拟量信号Vpwm，其中Vz为主机主控芯片引脚电平。模拟量转换模块将PWM模拟量信号Vpwm作为输入，经过模拟量转换模块中的二阶RC低通滤波电路得到运放同相输出端电压V+，其中：V+＝kpwm*Vz(2)之后，运放反相输入端电压V-经过模拟量转换模块中的放大电路和一阶滤波电路，输出模拟量给定信号Vout，其中：电阻R4和电阻R5的选取必须满足如下关系：式中Vu为运放U1供电电压。模拟量接收模块接收模拟量信号Vout，经过模拟量接收模块中放大电路后，输出模拟量信号Vc，其中：至此模拟量信号Vc输出至储能设备从机，从机接收模拟量信号Vc后，将其解析即可得到数字量给定值由运放虚短、虚断特性可知，运放同相输入端电压V+和反相输入端电压V-相等，即V-＝V+，根据式(1)-(6)可得：由此，主机将数字量给定信号经由模拟量转换模块传递给储能设备从机。上述信号传输过程中，所述主机主控芯片常用TMS32F280x系列芯片，但不限于此。所述数字量给定由主机主控芯片计算，依靠上述电路可以实现连续数字量给定，无阶跃信号给定，保证了系统稳定性。电路实际使用时，模拟量接收模块和模拟量转换模块需共地。既可以是电流给定也可以是功率给定，主机数字量给定信号最大值Imax根据实际需求调整，硬件传输比例大小可根据实际需求调整电阻R4和电阻R5，但是电阻R4和电阻R5选取必须满足(4)，如果不满足上式，硬件输出电压将会被限幅。附图说明图1为模拟量传输信号框图；图2为模拟量转换模块电路原理图；图3为模拟量接收模块电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。本专利技术储能设备主从控制模拟量给定电路包括主机主控芯片、模拟量转换模块、模拟量接收模块。所述主机主控芯片与模拟量转换模块的输入端连接，模拟量转换模块的输出端与模拟量接收模块的输入端连接。主机主控芯片实现数字量到模拟量转换相关参数计算，并控制输出PWM模拟量信号至模拟量转换模块；所述模拟量转换模块由二阶RC低通滤波电路和放大电路组成，将PWM模拟量信号进行处理，并输出稳定的模拟量信号至模拟量接收模块；所述模拟量接收模块为差分放大电路，模拟量接收模块接收模拟量信号，将模拟量信号输出至储能设备的从机。本专利技术实施例中，所述主机主控芯片为TMS32F28x系列控制芯片，主机主控芯片将电流给定数字量信号转换成PWM模拟量信号，并控制主机主控芯片PWM的输出引脚输出占空比为kpwm的PWM模拟量信号Vpwm。其中：式中，Imax为主机数字量信号给定最大值，且所述主机主控芯片将占空比kpwm赋值给主机主控芯片内部PWM生成寄存器并使能PWM输出，主机主控芯片PWM的输出引脚输出一组占空比为kpwm、电平为Vz的模拟量信号Vpwm，其中Vz为主机主控芯片引脚电平。所述主机主控芯片PWM输出引脚分别与图2中第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端连接。第一电阻R1的另一端接地。第二电阻R2的另一端分别与第一电容C1的一端和第三电阻R3的一端连接。第一电容C1的另一端接地。第三电阻R3的另一端分别与运放U1和第二电容C2连接。PWM模拟量信号Vpwm经过由第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第二电容C2组成的二阶RC低通滤波电路后得到V+，其中：V+＝kpwm*Vz(2)所述运放U1的反相输入端与第四电阻的一端R4和第五电阻R5的一端连接。第四电阻R4的另一端接地。第五电阻R5的另一端分别与运放U1的输出端和第六电阻R6的一端连接。第六电阻R6的另一端分别与第三电C3的一端和图3中第七电阻R7连接，第三电容C3的另一端接地。运放U1的反相输入端电压信号V-经过第四电阻R4和第五电阻R5组成的放大电路以及第六电阻R6和第三电容C3组成的滤波电路，输出模拟量给定信号Vout，其中：所述的电阻R4和电阻R5的选取必须满足如下关系：式中Vu为运放U1供电电压。如图3所示，所述的模拟量接收模块为差分放大电路，其中第七电阻R7与第九电阻R9阻值相等，第八电阻R8与第十电阻R10阻值相等。第七电阻R7分别与第八电阻R8的一端和运放U2的正向输入端连接。电阻R8的另一端接地。电容C4与电阻R8并联，电容C4的一端与电阻R8的一端与运放U2正向输入端连接，电容C4的另一端与电阻R8的另一端接地。运放U2的反相输入端分别与第九电阻的R9一端、第五电容C5的一端以及第十电阻R10的一端连接。第九电阻R9的另一端接地。第十电阻R10的另一端连接运放U2的输出端。第五电容C5的另一端接运放U2输出端。运放U2的输出端接第十一电阻R11的一端。第十一电阻R11另一端接地。模拟量接收模块接收模拟量信号Vout，经过模拟量接收模块后，输出模拟量信号Vc，其中：模拟量信号Vc输出至储能设备从机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能设备主从控制模拟量给定电路，其特征在于，所述电路包括主机主控芯片、模拟量转换模块和模拟量接收模块；所述主机主控芯片与模拟量转换模块的输入端连接，模拟量转换模块的输出端与模拟量接收模块的输入端连接；主机主控芯片实现数字量到模拟量转换相关参数计算，并控制输出PWM模拟量信号至模拟量转换模块；所述模拟量转换模块由二阶RC低通滤波电路和放大电路组成，将PWM模拟量信号进行处理，并输出稳定的模拟量信号至模拟量接收模块；所述模拟量接收模块为差分放大电路，模拟量接收模块接收模拟量信号，将模拟量信号输出至储能设备的从机。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能设备主从控制模拟量给定电路，其特征在于，所述电路包括主机主控芯片、模拟量转换模块和模拟量接收模块；所述主机主控芯片与模拟量转换模块的输入端连接，模拟量转换模块的输出端与模拟量接收模块的输入端连接；主机主控芯片实现数字量到模拟量转换相关参数计算，并控制输出PWM模拟量信号至模拟量转换模块；所述模拟量转换模块由二阶RC低通滤波电路和放大电路组成，将PWM模拟量信号进行处理，并输出稳定的模拟量信号至模拟量接收模块；所述模拟量接收模块为差分放大电路，模拟量接收模块接收模拟量信号，将模拟量信号输出至储能设备的从机。


2.按照权利要求1所述的储能设备主从控制模拟量给定电路，其特征在于，所述的主机主控芯片将电流给定数字量信号转换成PWM模拟量信号，并控制主机主控芯片的PWM引脚输出占空比为kpwm的PWM模拟量信号Vpwm，



式中，Imax为主机数字量信号给定最大值，且
主机主控芯片将占空比kpwm赋值给主控芯片中的PWM生成寄存器，并使能PWM输出，主机主控芯片PWM输出引脚输出一组占空比为kpwm、电平为Vz的模拟量信号Vpwm，其中Vz为主机主控芯片引脚电平。


3.按照权利要求1所述的储能设备主从控制模拟量给定电路，其特征在于，所述主机主控芯片PWM输出引脚分别与第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端连接；第一电阻R1的另一端接地；第二电阻R2的另一端分别与第一电容C1的一端和第三电阻R3的一端连接；第一电容C1的另一端接地；第三电阻R3的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兴隆，付勋波，王永超，许洪华，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11