变流器控制器制造技术

本实用提供变流器控制器，包括背板，连接在背板上的单板组件，以及设置在背板上的串行总线和电源板；所述背板包括总线控制器和总线接口芯片，背板通过串行总线与各个单板组件互连；所述电源板用于为总线控制器、总线接口芯片和单板组件供电。本实用新型专利技术的变流器控制器，通过背板上的总线控制器和总线接口芯片与各个单板之间实现互连，总线控制器能够从单板组件处获取总线拓扑配置信息，总线接口芯片根据总线控制器的要求选择单板与单板间的数据传输路径，根据选择路径的不同，实现不同的总线拓扑结构，从而提高了变流器控制器的扩展性能，增强了变流器控制器的通用性，降低了结构复杂程度，降低了成本，可以更好地满足设备的控制需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力控制系统，具体为变流器控制器。
技术介绍
随着高压变频方式的多样化，以及对并网要求的提高，柔性直流输电的推广，控制器要控制的执行单元的数量越来越多，种类越来越复杂，运算处理能力越来越高，对安全性的要求也越来越高。控制需求不同，则要求控制器的高低性能不同。目前技术方案为基于高速串行通讯的多级扩展控制系统；或是根据所需性能不同做成不同种类的板卡，最后根据应用场合的不同装配出满足实际需求的控制器。基于高速串行通讯的多级扩展控制系统成本很高，系统复杂，体积庞大，应用不便，扩展能力差；根据所需性能不同做成不同种类的板卡的控制系统大多采用PCI、VME总线设计，由于总线的特性，这样的控制器性能扩展能力有局限性，板卡种类多，通用性差，不能满足多种设备的需求，成本高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供变流器控制器，扩展能力好，通用性强，能够满足多种设备的需求。本技术是通过以下技术方案来实现：变流器控制器，包括背板，连接在背板上的单板组件，以及设置在背板上的串行总线和电源板；所述背板包括总线控制器和总线接口芯片，背板通过串行总线与各个单板组件互连；所述电源板用于为总线控制器、总线接口芯片和单板组件供电。优选的，单板组件包括多个CPU板，所述CPU板包括第一电源接口，以及依次连接的网络接口、第一微处理器、第一数字逻辑控制模块和第一总线接口。优选的，单板组件包括采样板，所述采样板包括第二电源接口，以及依次连接的第二微处理器、模拟采样接口、第二数字逻辑控制模块和第二总线接口。优选的，单板组件包括通信板，所述通信板包括通信接口，以及依次连接的第三电源接口、第三数字逻辑控制模块和第三总线接口。优选的，单板组件包括IO板，所述IO板包括第四电源接口和依次连接的数字输入输出接口、第四数字逻辑控制模块和第四总线接口。优选的，单板组件包括存储板，所述存储板包括第五电源接口和依次连接的存储器、第五数字逻辑控制模块和第五总线接口。优选的，单板组件包括光纤板，所述光纤板包括第六电源接口和依次连接的光纤接口、第六数字逻辑控制模块和第六总线接口。进一步，光纤板为多个。优选的，背板上设置有与各单板组件一一对应的槽位。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术的变流器控制器，通过背板上的总线控制器和总线接口芯片与各个单板之间实现互连，总线控制器能够从单板组件处获取总线拓扑配置信息，总线接口芯片根据总线控制器的要求选择单板与单板间的数据传输路径，根据选择路径的不同，实现不同的总线拓扑结构，从而提高了变流器控制器的扩展性能，增强了变流器控制器的通用性，降低了结构复杂程度，降低了成本，可以更好地满足设备的控制需求。附图说明图1是本技术实施例的变流器控制器的结构原理图。图2是本技术实施例的变流器控制器的CPU板的结构原理图。图3是本技术实施例的变流器控制器的采样板的结构原理图。图4是本技术实施例的变流器控制器的通信板的结构原理图。图5是本技术实施例的变流器控制器的IO板的结构原理图。图6是本技术实施例的变流器控制器的存储板的结构原理图。图7是本技术实施例的变流器控制器的光纤板的结构原理图。图8是本技术实施例的变流器控制器的背板的结构原理图。附图标记说明：1、背板；2、单板组件；3、总线控制器；4、总线接口芯片；5、CPU板；51、第一微处理器；52、第一数字逻辑控制模块；53、网络接口；54、第一总线接口；55、第一电源接口；6、采样板；61、第二微处理器；62、第二数字逻辑控制模块；63、模拟采样接口；64、第二总线接口；65、第二电源接口；7、通信板；71、第三数字逻辑控制模块；72、第三总线接口；73、第三电源接口；74、通信接口；8、IO板；81、第四数字逻辑控制模块；82、第四总线接口；83、第四电源接口；84、数字输入输出接口；9、存储板；91、存储器；92、第五数字逻辑控制模块；93、第五总线接口；94、第五电源接口；10、光纤板；101、光纤接口；102、第六数字逻辑控制模块；103、第六总线接口；104、第六电源接口；11、槽位；12、电源板。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术涉及电力系统中的电力电子与电力传动技术，能够应用于高压变频器控制系统、电网控制系统和牵引系统等的基于串行背板总线拓扑可变的变流器控制器。结合参见图1至图8所示，根据本技术的实施例，变流器控制器包括背板1和设置在背板1上的单板组件2，背板1包括总线控制器3和总线接口芯片4，背板1通过串行总线与单板组件2的各个单板进行互连。总线接口芯片例如为CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)，串行总线采用LVDS(Low-VoltageDifferentialSignaling，低电压差分信号)或LVTTL标准。本技术的变流器控制器，通过背板1上的总线控制器3和总线接口芯片4与各个单板之间实现互连，总线控制器3可以从单板组件2处获取总线拓扑配置信息，总线接口芯片4根据总线控制器3的要求选择单板与单板间的数据传输路径，根据选择路径的不同，实现不同的总线拓扑结构，从而提高了变流器控制器的扩展性能，增强了变流器控制器的通用性，降低了结构复杂程度，降低了成本，可以更好地满足设备的控制需求。结合参见图2所示，单板组件2包括多个CPU板5，CPU板5包括第一微处理器51、第一数字逻辑控制模块52、网络接口53、第一总线接口54和第一电源接口55。背板1上的总线控制器3通过总线接口芯片4与CPU之间实现连接，并与CPU之间进行数据传输，当所要控制的执行单元系统比较庞大时，可以同时使用多个CPU，从而实现对控制器处理性能的扩展。总线控制器与CPU的第一微处理器51之间进行数据传输，从第一微处理器51处得到总线拓扑配置信息，总线开关根据总线控制器的要求选择单板与单板间数据传输路径，根据选择的路径不同，实现不同的总线拓扑结构。CPU板5采用DSP+FPGA架构。CPU板与背板进行数据交换，设置背板总线拓扑，对板卡槽位进行定义，实现板卡槽位本文档来自技高网...

【技术保护点】
变流器控制器，其特征在于，包括背板(1)，连接在背板(1)上的单板组件(2)，以及设置在背板(1)上的串行总线和电源板(12)；所述背板(1)包括总线控制器(3)和总线接口芯片(4)，背板(1)通过串行总线与各个单板组件(2)互连；所述电源板(12)用于为总线控制器(3)、总线接口芯片(4)和单板组件(2)供电。

【技术特征摘要】
1.变流器控制器，其特征在于，包括背板(1)，连接在背板(1)上的
单板组件(2)，以及设置在背板(1)上的串行总线和电源板(12)；
所述背板(1)包括总线控制器(3)和总线接口芯片(4)，背板(1)
通过串行总线与各个单板组件(2)互连；
所述电源板(12)用于为总线控制器(3)、总线接口芯片(4)和单板
组件(2)供电。
2.根据权利要求1所述的变流器控制器，其特征在于，所述单板组件
(2)包括多个CPU板(5)，所述CPU板(5)包括第一电源接口(55)，
以及依次连接的网络接口(53)、第一微处理器(51)、第一数字逻辑控制模
块(52)和第一总线接口(54)。
3.根据权利要求1所述的变流器控制器，其特征在于，所述单板组件
(2)包括采样板(6)，所述采样板(6)包括第二电源接口(65)，以及依
次连接的第二微处理器(61)、模拟采样接口(63)、第二数字逻辑控制模块
(62)和第二总线接口(64)。
4.根据权利要求1所述的变流器控制器，其特征在于，所述单板组件
(2)包括通信板(7)，所述通信板(7)包括通信接口(74)，以及依次连...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秀芝，苏位峰，卫三民，殷晓刚，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，北京西电华清科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61