一种基于双向能量转换的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双向能量转换的控制系统，包括DSP芯片和FPGA芯片，所述DSP芯片通过地址总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片连接，且所述DSP芯片通过数据总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片互连，所述DSP芯片包括运算处理模块，所述FPGA芯片接口连接有信号调理模块，且所述FPGA芯片接口还连接有驱动模块，所述FPGA芯片包括电流电压信号采集模块和控制指令模块，所述DSP芯片和FPGA芯片均包括S_XRD、S_XWE、S_R/W和XCS0，所述XCS0为片选信号模块，所述S_R/W为控制数据的传输方向模块，所述S_XRD、S_XWE为读写信号模块，本发明专利技术可以实现大规模的电池储能与并网，在复杂的控制系统中实现实时采集、精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双向能量转换的控制系统
本专利技术属于控制器
，具体涉及一种基于双向能量转换的控制系统。
技术介绍
如今的变流器控制系统，由传统的两电平向多电平控制的方向发展。多电平控制能够更加精确的实现控制要求，但也使用了大量开关器件来进行控制，而每一个开关器件需要一路PWM来完成控制，所以控制芯片需要生成多路互补的PWM波形来实现控制。近年来，随着可编程逻辑器件的大力发展，FPGA处理运算能力得到很大提高，受到了电力电子行业的青睐。FPGA可以通过Verilog硬件编程语言来重组内部逻辑电路与触发器，通过状态触发器可以实现规模庞大的信息处理。当发现系统功能需要完善，则可选择升级FPGA内部程序结构，重新配置I/O功能，在不改变外围扩展硬件电路的前提下，只对FPGA重新编程即可。用FPGA编程来实现PWM波形时，各路波形可以并行实现，通过延时程序来实现死区编程。使用FPGA，快速方便，灵活可靠。FPGA内部逻辑资源庞大，原则上是可以实现各种复杂的算法功能。如果将所有的控制算法放在FPGA中来实现，那么就不能完全体现它的性能。芯片功能太多，就大大消耗了逻辑门电路，影响FPGA芯片的处理速度，数字电路控制系统在硬件方面解决了模拟电路控制系统的问题，大大减少了元件数量，削减了控制系统的体积。数字电路控制系统依赖于高性能、高处理器芯片的出现。如今，国内变流器的控制器大多使用单一DSP控制芯片来实现控制，因而所实现的功率并不能满足电网的大功率并网需求，同时处理的实时性与功能要求不完善。但是，在现有技术中，控制器的使用过程中不能实现大规模的电池储能与并网，不能在复杂的控制系统中实现实时采集、控制不精确。为此，我们提出一种基于双向能量转换的控制系统来解决现有技术中存在的问题，使其可以实现大规模的电池储能与并网，可以在复杂的控制系统中实现实时采集、精确控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于双向能量转换的控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中不能实现大规模的电池储能与并网，不能在复杂的控制系统中实现实时采集、控制不精确的问题。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于双向能量转换的控制系统，包括DSP芯片和FPGA芯片，所述DSP芯片通过地址总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片连接，且所述DSP芯片通过数据总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片互连，所述DSP芯片包括运算处理模块，所述FPGA芯片接口连接有信号调理模块，且所述FPGA芯片接口还连接有驱动模块，所述FPGA芯片包括电流电压信号采集模块和控制指令模块，所述DSP芯片和FPGA芯片均包括S_XRD、S_XWE、S_R/W和XCS0，所述XCS0为片选信号模块，所述S_R/W为控制数据的传输方向模块，所述S_XRD、S_XWE为读写信号模块。优选的，所述数据总线包括S_DB0和S_DB15。优选的，所述地址总线包括S_A0和S_A15。优选的，所述电平转换电路芯片为74LVC16245DL型号电平转换电路芯片。优选的，所述DSP芯片为TMS320F28335型号DSP芯片。优选的，所述FPGA芯片为EP1C12Q240I8型号FPGA芯片。优选的，所述DSP芯片为主机，所述FPGA芯片为从机。优选的，所述电平转换电路芯片分别与S_R/W和XCS0连接。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种基于双向能量转换的控制系统，与现有技术相比，具有以下优点：1、通过采用DSP芯片和FPGA芯片控制架构控制器，可以实现大规模的电池储能与并网；2、通过将FPGA芯片辅助DSP芯片进行处理运算，让DSP芯片处理更加高级的运算工作，在复杂的控制系统中实现实时采集、精确控制。附图说明图1为本专利技术的控制器框图；图2为本专利技术的DSP芯片和FPGA芯片接口框图；图3为本专利技术的DSP芯片模块图；图4为本专利技术的FPGA芯片模块图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1-4所示的一种基于双向能量转换的控制系统，包括DSP芯片和FPGA芯片，所述DSP芯片通过地址总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片连接，且所述DSP芯片通过数据总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片互连，所述DSP芯片包括运算处理模块，所述FPGA芯片接口连接有信号调理模块，且所述FPGA芯片接口还连接有驱动模块，所述FPGA芯片包括电流电压信号采集模块和控制指令模块，所述DSP芯片和FPGA芯片均包括S_XRD、S_XWE、S_R/W和XCS0，所述XCS0为片选信号模块，所述S_R/W为控制数据的传输方向模块，所述S_XRD、S_XWE为读写信号模块。进一步的，所述数据总线包括S_DB0和S_DB15。进一步的，所述地址总线包括S_A0和S_A15。进一步的，所述电平转换电路芯片为74LVC16245DL型号电平转换电路芯片。进一步的，所述DSP芯片为TMS320F28335型号DSP芯片。进一步的，所述FPGA芯片为EP1C12Q240I8型号FPGA芯片。进一步的，所述DSP芯片为主机，所述FPGA芯片为从机。进一步的，所述电平转换电路芯片分别与S_R/W和XCS0连接。工作原理：本专利技术通过FPGA芯片内的电流电压信号采集模块对信号进行采集，DSP芯片会读取FPGA芯片内的电流电压信号采集模块采集后得到的数据，然后DSP芯片内的运算处理模块会根据读取的数据进行运算处理，DSP芯片会将处理后的数据结果写入FPGA芯片，FPGA芯片内的控制指令模块会根据得到的数据发出控制指令，最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双向能量转换的控制系统，包括DSP芯片和FPGA芯片，其特征在于：所述DSP芯片通过地址总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片连接，且所述DSP芯片通过数据总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片互连，所述DSP芯片包括运算处理模块，所述FPGA芯片接口连接有信号调理模块，且所述FPGA芯片接口还连接有驱动模块，所述FPGA芯片包括电流电压信号采集模块和控制指令模块，所述DSP芯片和FPGA芯片均包括S_XRD、S_XWE、S_R/W和XCS0，所述XCS0为片选信号模块，所述S_R/W为控制数据的传输方向模块，所述S_XRD、S_XWE为读写信号模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于双向能量转换的控制系统，包括DSP芯片和FPGA芯片，其特征在于：所述DSP芯片通过地址总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片连接，且所述DSP芯片通过数据总线和电平转换电路芯片与FPGA芯片互连，所述DSP芯片包括运算处理模块，所述FPGA芯片接口连接有信号调理模块，且所述FPGA芯片接口还连接有驱动模块，所述FPGA芯片包括电流电压信号采集模块和控制指令模块，所述DSP芯片和FPGA芯片均包括S_XRD、S_XWE、S_R/W和XCS0，所述XCS0为片选信号模块，所述S_R/W为控制数据的传输方向模块，所述S_XRD、S_XWE为读写信号模块。2.根据权利要求1所述的一种基于双向能量转换的控制系统，其特征在于：所述数据总线包括S_DB0和S_DB15。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟，黄旭东，黄昆，刘建华，何欣一，
申请(专利权)人：四川华泰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51