[实用新型]一种大容量岸电变频电源控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源控制器，尤其涉及一种大容量岸电变频电源控制器，可满足兆瓦级岸电变频电源的信号采集、输入输出控制等需求，属于港口船舶岸电供电技术领域。

背景技术

近两年来，得益于国家相关政策的推动以及港口、电网等相关方的积极参与，船舶岸电在推广上得以改变以往举步维艰的状况。尤其随着《电力发展“十三五”规划》的发布，在电能替代的内容里也明确提到船舶岸电，业界认为这将提升船舶岸电的关注度，并有望实现船舶岸电的快速发展，不断提高电能占终端能源消费比重，助力节能减排工作的实施。

随着国内港口的快速发展，港口码头停靠船舶的吨位也逐渐增加，所需岸电电源的容量也达到了兆瓦级以上。岸电变频电源作为岸电设备的核心设备，其控制器的性能要求较高，需满足大功率岸电变频电源的并网控制、船侧输出控制、设备保护、状态量采集等功能要求，因此通用变频器的控制器无法满足上述功能的需求，需要设计出专用于岸电变频电源的控制器以满足复杂的功能需求，提高岸电变频电源的输出效果。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种大容量岸电变频电源控制器。该控制器包含丰富的模拟量采集、数字量通道、光纤接口、通讯接口等，同时采用双DSP与FPGA结合的控制架构，提高了控制器的运算及数据处理性能，可以满足功率等级由百千瓦到兆瓦级以上的岸电变频电源的控制需求。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种大容量岸电变频电源控制器，其特征在于：由主控制电路及外部接口电路组成；

所述主控制电路包括两个数字信号处理器及一个逻辑单元控制器；所述数字信号处理器为DSP控制器，所述逻辑单元控制器为FPGA控制器；

所述外部接口电路包括通讯接口电路、开入电路、开出电路、采样通道电路、光纤接口电路和外部存储电路；所述通讯接口电路连接DSP控制器；所述开入电路通过隔离电路连接FPGA控制器；所述开出电路通过输出驱动电路连接FPGA控制器；所述采样通道电路通过外部AD连接FPGA控制器；所述外部存储电路通过外扩RAM连接FPGA控制器。

所述两个DSP控制器的其中一个为实现通讯功能及数据处理的控制器，另一个为实现算法控制功能的控制器。

所述FPGA控制器主要实现对外控制接口的管理，PWM控制信号的处理等。

所述通讯接口电路包括1路液晶通讯的串口通讯，2路外部通讯的RS485接口电路，2路外部通讯CAN接口电路，1路外部通讯以太网接口电路。

所述开入电路包括24路开入接口，所述开出电路包括16路开出接口，所述开出电路与外部采用光耦电路实现与外部的隔离。

所述采样通道电路为16位精度的24路外部AD采样，包括信号调理电路，信号放大电路以及AD转换电路，所述AD转换电路由3个外部AD组成。

所述光纤接口电路包括18路接收光纤及18路发送光纤，用于发出PWM光信号及接收外部功率模块的反馈信号。

本实用新型与现有技术相比的优点是：该控制器包含丰富的模拟量采集、数字量通道、光纤接口、通讯接口等，同时采用双DSP与FPGA结合的控制架构，提高了控制器的运算及数据处理性能，可以满足功率等级由百千瓦到兆瓦级以上的岸电变频电源的控制需求。

附图说明

图1为本实用新型的大容量岸电变频电源控制器框图。

图2为本实用新型基于级联H桥的岸电变频电源拓扑图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步详述。

如图1、图2所示，一种大容量岸电变频电源的控制器，由主控制电路及外部接口电路组成，所述主控制电路包括2个数字信号处理器及1个逻辑单元控制器，所述数字信号处理器为DSP控制器，所述逻辑单元控制器为FPGA控制器，所述外部接口电路包括通讯接口电路、开入电路、开出电路、采样通道电路、光纤接口电路、外部存储电路等。所述通讯接口电路连接DSP控制器；所述开入电路通过隔离电路连接FPGA控制器；所述开出电路通过输出驱动电路连接FPGA控制器；所述采样通道电路通过外部AD连接FPGA控制器；所述外部存储电路通过外扩RAM连接FPGA控制器。

所述2个DSP控制器其中一个为实现通讯功能及数据处理的控制器，一个为实现算法控制功能的控制器。

所述FPGA控制器主要实现对外控制接口的管理，PWM控制信号的处理等。