一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统，包括双向全桥逆变器，还包括基于数字信号处理控制器的双向全桥逆变器运行数据的检测装置，以及运行数据的保存装置和导出装置，所述数字信号处理控制器在控制双向全桥逆变器运行同时检测其模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。

【技术实现步骤摘要】
一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统
本技术涉及电力电子
，特别是涉及一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统。
技术介绍
双向全桥(DC/DC)逆变器是实现直流母线与储能环节的双向流动不可少的环节，而双向全桥逆变器不仅可以实现能量的双向流动，并且采用高频变压器取代了工频变压器实现电气隔离，减少了设备的重量与体积，提高了设备的功率密度，采用全桥移相控制方式，可以很方便地实现软开关功能，提高系统工作效率。其主电路拓扑如附图1所示，主要由H桥逆变器A、H桥逆变器B、变比为N的高频变压器T以及电抗器L组成。目前对双向全桥逆变器的研究集中在主电路拓扑以及控制方法的优化，从而进一步降低成本、提高输入输出效率以及优化控制性能，而对逆变器运行中的数据缺乏关注。例如：专利CN205992859对双向全桥逆变器主电路拓扑以及运行过程进行了分析，逆变器通过隔离变压器实现输入和输出的隔离，通过谐振电路实现开关器件的软开关提高装置效率减小发热量，并且能量可以实现双向流动。专利CN103248234提出一种针对双向全桥逆变器的控制方法，具体的将两端H桥分为电压型H桥和电流型H桥：电流型H桥使用PWM调制，保证输入电感的电流连续，并通过控制PWM的占空比来控制传递的功率；而电压型H桥则使用移相控制，并配合电流型H桥完成功率的双向流动。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本技术的目的在于提供一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统。本技术的技术方案如下：一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统，包括双向全桥逆变器，其特征在于：还包括基于数字信号处理控制器的双向全桥逆变器运行数据的检测装置，以及运行数据的保存装置和导出装置，所述数字信号处理控制器在控制双向全桥逆变器运行同时检测其模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。可选的，所述保存装置包括一人机交互界面，数字信号处理控制器检测到的数据通过Modbus协议上传至人机交互界面内置的可掉电存储器FLASH中。可选的，所述可掉电存储器FLASH中设置有数据组DataSave，其存盘属性为定时存盘，存盘周期为600秒。可选的，所述人机交互界面为触摸屏。可选的，所述触摸屏为昆仑通泰TPC7062K的触摸屏。可选的，所述导出装置包括通过优盘将人机交互界面中储存的监测数据以基于函数TransToUSB的csv格式数据形式导出。本技术的技术效果在于：本技术通过对双向全桥逆变器的运行数据进行采集、储存和导出，可以对逆变器运行数据进行统计分析以实现:(1)通过模拟采样数据可以对模拟采样中存在的干扰进行分析；(2)通过模拟采样数据可以对装置运行环境(输入电压源质量以及负载波动情况)进行分析；(3)通过闭环控制数据可以对控制系统的稳定性进行分析；(4)通过故障检测数据可以对装置运行中出现的故障进行分析并且查找故障的源头。附图说明图1所示为双向全桥逆变器的主电路拓扑图。图2所示为本技术的功能原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示为双向全桥逆变器的主电路拓扑图。主要由H桥逆变器A、H桥逆变器B、变比为N的高频变压器T以及电抗器L组成。如图2所示为本技术的功能原理图。数据统计分析系统包括数据检测、数据保存以及数据导出三个过程。数据检测是在DSP控制器中完成的，控制器在完成DSP运行控制的同时对以下数据进行检测，由于数据检测计算量很小因此不会对控制器的资源产生较大影响：模拟采样数据，包括输入直流电压、输出直流电压以及输出负载电流在10分钟内的最大值、最小值、平均值；闭环控制数据，包括电压闭环输出、电流闭环输出以及移相角在10分钟内的最大值、最小值、平均值；故障数据，包括故障时刻以及之前5个计算周期的输入直流电压、输出直流电压、负载电流、电压闭环输出、电流闭环输出以及移相角。数据在DSP中完成检测后通过Modbus协议上传至人机界面，本系统采用昆仑通泰TPC7062K的触摸屏。触摸屏中将获得的数据添加到数据组DataSave中并且设定存盘属性为定时存盘，并且存盘周期为600s，触摸屏就会自动将通过通信获得的数据保存至其内置的可掉电存储器FLASH中。触摸屏中数据一方面可以通过触摸屏提供的存盘数据浏览构件进行浏览，另一方面还可以通过函数TransToUSB将存盘数据通过U盘以csv格式导出，从而方便研发人员和现场调试人员对数据进行分析整理。其中，DSP控制器完成数据检测并且通过Modbus将数据上传至触摸屏，其步骤如下：(1)每个计算周期中更新直流输入电压的最大值VdcInMax、最小值VdcInMin、平均值VdcInAvg，直流输入电压的最大值VdcOutMax、最小值VdcOutMin、平均值VdcOutAvg，负载电流的最大值IloadMax、最小值IloadMin、平均值IloadAvg；(2)每个计算周期中更新电压闭环输出的最大值VcloseMax、最小值VcloseMin、平均值VcloseAvg，电流闭环输出的最大值IcloseMax、最小值IcloseMin、平均值IcloseAvg，移相角的最大值DMax、最小值DMin、平均值DAvg；(3)每个计算周期中更新数据统计时间，如果统计时间达到10分钟则将统计数据输出得到直流输入电压的最大值VdcInMaxOut、最小值VdcInMinOut、平均值VdcInAvgOut，直流输入电压的最大值VdcOutMaxOut、最小值VdcOutMinOut、平均值VdcOutAvgOut，负载电流的最大值IloadMaxOut、最小值IloadMinOut、平均值IloadAvgOut，电压闭环输出的最大值VcloseMaxOut、最小值VcloseMinOut、平均值VcloseAvgOut，电流闭环输出的最大值IcloseMaxOut、最小值IcloseMinOut、平均值IcloseAvgOut，移相角的最大值DMaxOut、最小值DMinOut、平均值DAvgOut，并且复位统计数据；(4)每个计算周期中检测故障状态是否由正常转化为故障，如果没有发生转化则更新故障数据，包括输入直流电压数组VdcInErrData[5]、输出直流电压数组VdcOutErrData[5]、负载电流数组IloadErrData[5]、电压闭环输出数组VcloseErrData[5]、电流闭环输出数组IcloseErrData[5]、移相角数组DErrData[5]，如果发生转化则停止更新故障数据；(5)将步骤3和步骤4中获得的数据通过Modbus协议上传至触摸屏。触摸屏完成数据的保存以及导出，其步骤如下：(1)通过Modbus协议获得DSP上传的数据；(2)将数据打包到数据组DataSave并且以10分钟的频率写入到内置FLASH中；(3)研发人员或者现场调试人员通过存盘数据浏览构件进行浏览；研发人员或者现场调试人员通过函数TransToUSB将存盘数据通过U盘以csv格式导出，从而进行分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统，包括双向全桥逆变器，其特征在于：还包括基于数字信号处理控制器的双向全桥逆变器运行数据的检测装置，以及运行数据的保存装置和导出装置，所述数字信号处理控制器在控制双向全桥逆变器运行同时检测其模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。

【技术特征摘要】
1.一种对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统，包括双向全桥逆变器，其特征在于：还包括基于数字信号处理控制器的双向全桥逆变器运行数据的检测装置，以及运行数据的保存装置和导出装置，所述数字信号处理控制器在控制双向全桥逆变器运行同时检测其模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。2.如权利要求1所述的对双向全桥逆变器运行数据进行采集处理的系统，其特征在于：所述保存装置包括一人机交互界面，数字信号处理控制器检测到的数据通过Modbus协议上传至人机交互界面内置的可掉电存储器FLASH中。3.如权利要求2所述的对双向全桥逆变器运行数据进行采集处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李计亮，
申请(专利权)人：西安奥特迅电力电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61