帶有can通訊系統的風電變槳控制系統的製作方法
2023-05-22 02:19:51 1
專利名稱：帶有can通訊系統的風電變槳控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，應用於風電技術領域。
背景技術：
根據最新統計，2010年我國新增風力發電裝備容量1892萬千瓦，總裝機容量達到4473萬千瓦。然而，雖然我國在數量上已經成為世界風力發電大國，但仍然稱不上風電強國。由於近幾年我國風力發電產業發展迅猛，長期積累形成的產品質量問題已有集中暴露的跡象。我國風力發電產業要保持健康可持續發展，實現從風電大國向風電強國的轉變，必須更多地關注質量和技術。在這種情況下，運行的實時檢測和故障診斷變得尤為重
要。 變槳控制系統是風力發電系統中重要的組成部件，如圖I所示，由電源對充電器進行充電，充電器給電池及驅動器供電，同時，驅動器接收到變槳PLC發出的信號時，控制電機運動，電機帶動槳葉轉動。而確保變槳系統能在惡劣工況下穩定運行的前提是可靠的後備電源。而後備電源的電能正是由充電器來提供。充電器一般由開關電源電路，電路電壓檢測迴路，故障輸出電路等組成。當充電器發生故障時，會輸出對應的報警觸點以提示充電器處於故障的狀態，提示檢修，確保風機的安全。然而，這樣做也存在著以下缺陷
I、充電器，電池的狀態不明
由於充電器的工作狀態是由內部晶片控制的，採集的電流，電壓值都在充電器內部進行處理，往往只能看到充電器是否正常，而不能確定實時的充電狀態、電池狀態。2、充電器的故障原因不明
充電器在發生故障時，會對外輸出故障觸點，但充電器發生的故障是多種多樣的，單靠一個故障信號，不能準確反映充電器的故障狀態。
發明內容
本發明為了解決這一技術問題，提出了一種帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統。本發明的目的，將通過以下技術方案得以實現
帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，包括一帶有CAN通訊系統的充電器、一通過線纜與充電器連接的電池組，一變槳PLC，以及通過乙太網連接和傳輸信號的主控PLC和顯示窗口，所述充電器和所述變槳PLC上分別設置有CAN埠，CAN埠之間設置有CAN總線連接。進一步地，所述充電器包括開關電源電路，與所述開關電源電路並聯的電壓電流調整電路，與所述電壓電流調整電路串聯的光電隔離電路，與所述電壓電流調整電路並聯的監測報警電路，以及與所述檢測報警電路串聯的CAN通訊電路。進一步地，所述充電器的電源拓撲結構採用反激式。
進一步地，CAN通訊電路為一 CTM1050帶隔離的高速CAN收發器模塊，所述CAN收發器模塊設置有CAN隔離及CAN收、發器件。本發明的有益效果主要體現在在充電器中添加了 CAN通訊功能，並且CAN通訊系統能將充電器內部採集的電壓，電流等信息通過CAN總線通訊實時的進行「對外發布」，使外界可以通過上位機直接了解充電器的運行狀態，電池的充電狀態。
圖I是現有技術的變獎系統不意圖。圖2是本發明的原理示意圖。圖3是本發明的充電器電路圖。
具體實施方式
如圖2所示，本發明揭示了一種帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，包括一反激式電源拓撲結構的充電器、一通過線纜與充電器連接的電池組，一變槳PLC，以及通過乙太網連接和傳輸信號的主控PLC和用於顯示充電器及電池狀態的顯示窗口，所述充電器和所述變槳PLC上分別設置有CAN埠，CAN埠之間設置有CAN總線連接。如圖3所示，所述充電器帶有CAN通訊系統，具體地，包括開關電源電路16構成的主電路，及與所述開關電源電路16並聯的電壓電流調整電路12，與所述電壓電流調整電路12串聯的光電隔離電路11，與所述電壓電流調整電路11並聯的監測報警電路13，以及與所述檢測報警電路13串聯的通訊電路14。監測報警電路13監視充電的過程是否有異常，如發生過流、過壓、故障等情況，輸出報警觸點。通訊電路14採用CTM1050帶隔離的高速CAN收發器模塊，該模塊內部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收、發器件，這些都被集成在一個小模塊上，形成CAN通訊系統。模塊的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉換為CAN總線的差分電平並且具有DC 2500V的隔離功能。通過監測報警電路13輸出的報警觸點，通訊電路14收到後會在顯示窗口顯示。主電路採用專用的PWM控制晶片，附加檢測電路、通訊電路實現檢測通訊功能。這樣，保證了充電器在極端嚴酷的電磁環境下，也可以正常充電。為實現電路的最簡化，增加充電器的穩定性。CPU採用了哈佛總線結構的PIC18F單片機PIC18F2580，單片機內部的10位AD轉等功能對電壓，電流進行採樣，轉換。該單片機內部集成CAN控制器，避免了外加CAN控制器的麻煩，簡化了電路，提高了系統的可靠性。本發明尚有多種實施方式，凡採用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，其特徵在於包括一帶有CAN通訊系統的充電器、一通過線纜與充電器連接的電池組，一變槳PLC，以及通過乙太網連接和傳輸信號的主控PLC和顯示窗口，所述充電器和所述變槳PLC上分別設置有CAN埠，CAN埠之間設置有CAN總線連接。
2.如權利要求I所述的帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，其特徵在於所述充電器包括開關電源電路，與所述開關電源電路並聯的電壓電流調整電路，與所述電壓電流調整電路串聯的光電隔離電路，與所述電壓電流調整電路並聯的監測報警電路，以及與所述檢測報警電路串聯的CAN通訊電路。
3.如權利要求2所述的帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，其特徵在於所述充電器的電源拓撲結構採用反激式。
4.如權利要求2所述的帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，其特徵在於CAN通訊電路為一 CTM1050帶隔離的高速CAN收發器模塊，所述CAN收發器模塊設置有CAN隔離及CAN收、發器件。
全文摘要
本發明揭示了帶有CAN通訊系統的風電變槳控制系統，包括一帶有CAN通訊系統的充電器、一通過線纜與充電器連接的電池組，一變槳PLC，以及通過乙太網連接和傳輸信號的主控PLC和顯示窗口，所述充電器和所述變槳PLC上分別設置有CAN埠，CAN埠之間設置有CAN總線連接。在充電器中添加了CAN通訊功能，並且CAN通訊系統能將充電器內部採集的電壓，電流等信息通過CAN總線通訊實時的進行「對外發布」，使外界可以通過上位機直接了解充電器的運行狀態，電池的充電狀態。
文檔編號F03D7/00GK102828904SQ201110157339
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月13日 優先權日2011年6月13日
發明者鄧傑, 傅建民 申請人:蘇州能健電氣有限公司