一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置和方法。脉冲同步控制装置包括：主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片和中心处理器；主控光纤口用于接收储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号并发送给中心处理器；中心处理器用于从各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片提供的时间参考同步控制链节光纤口将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给储能系统的相应的功率链节。本发明专利技术将具有信息分配/整合、传输延时检测和延时自动补偿处理等功能的脉冲同步控制装置应用于级联型储能系统，使得级联型储能系统的各个功率链节之间接收的PWM脉冲控制信号同步。

【技术实现步骤摘要】
一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置和方法
本专利技术涉及储能技术和电子电力
，特别涉及一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置和方法。
技术介绍
大容量的电池储能系统具有削峰填谷、稳定电网、紧急备用等技术优点，近年来逐渐开始在电网和重要电力负荷端进行推广。在众多形式的储能系统中，采用H桥级联型拓扑结构的储能系统凭借其转换效率高、电能质量好等优点获得业内关注，被认为是一种优秀的解决大容量储能问题的技术方案。随着级联型储能系统容量等级和电压等级的不断提高，一套兆瓦级的级联型储能系统需要在数百平方米，甚至数千平方米的范围内进行安装和布置。实际工程中级联型储能系统的主控制器与各个功率链节之间的距离不可能完全相同，此时即使采用常规的光纤通讯，仍然会出现各个功率链节之间接收的PWM((PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)脉冲控制信号不同步的现象，PWM脉冲控制信号不同步不但会增大储能系统中储能变流器控制的难度，还会导致各个链节功率不平衡，影响储能系统整体的运行能力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置和方法，以解决级联型储能系统的各个功率链节之间接收的PWM脉冲控制信号不同步的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置，所述脉冲同步控制器包括：主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片和中心处理器，所述中心处理器分别与主控光纤口、链节光纤口和时钟芯片相连；主控光纤口，用于接收所述储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号并发送给所述中心处理器；中心处理器，用于从所述各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片提供的时间参考同步控制所述链节光纤口将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述储能系统的相应的功率链节。另一方面，本专利技术提供了一种级联型储能系统的脉冲同步控制方法，所述方法包括：通过主控光纤口接受储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号；从所述各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片提供的时间参考同步控制链节光纤口将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述储能系统的相应的功率链节。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置包括主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片、中心处理器的脉冲同步控制装置，利用主控光纤口和链节光纤口实现储能系统的主控制器、各个功率链节与脉冲同步控制装置的中心处理器之间的信号传输，利用中心处理器和时钟芯片对链节光纤口的子端口进行同步控制，使得级联型储能系统的各个功率链节之间接收的PWM脉冲控制信号同步。附图说明图1为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置示意图；图2为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置与储能系统的交互示意图；图3为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置处理PWM脉冲信号和动作信号的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置处理链节状态信号的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的时钟芯片检测链节光纤口的每个子端口到相应功率链节7的传输延时示意图；图6为本专利技术实施例提供的延时补偿示意图；图7为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置示意图，本专利技术实施例的脉冲同步控制装置用于级联型储能系统。如图1所示，本实施例的脉冲同步控制装置1包括：主控光纤口2、链节光纤口3、时钟芯片4和中心处理器5，中心处理器5分别与主控光纤口2、链节光纤口3和时钟芯片4相连；主控光纤口3，用于接收储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号并发送给中心处理器5。中心处理器5，用于从各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片4提供的时间参考同步控制链节光纤口3将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给储能系统的相应的功率链节；其中，动作信号包括但不限于使功率链节工作或非工作的使能信号，切除故障功率链节的冗余控制信号等。本实施例通过设置包括主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片、中心处理器的脉冲同步控制装置，利用主控光纤口和链节光纤口实现储能系统的主控制器、各个功率链节与脉冲同步控制装置的中心处理器之间的信号传输，利用中心处理器和时钟芯片对链节光纤口的子端口进行同步控制，使得级联型储能系统的各个功率链节之间接收的PWM脉冲控制信号同步。实际应用中，链节光纤口3包括对应于储能系统的功率链节数量的子端口，每个子端口连接一个功率链节，用于将该子端口对应功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述功率链节；中心处理器5可以将提取的每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号按照与链节光纤口的子端口对应的映射地址进行存储，存储完成后对各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号的传输进行同步控制，即中心处理器5在将提取的每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号按照与链节光纤口的子端口对应的映射地址进行存储之后，根据时钟芯片4提供的时间参考同步控制链节光纤口3将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给储能系统的相应的功率链节，以保证脉冲同步控制装置对PWM脉冲信号和动作信号处理的可靠性。本专利技术实施例为使储能系统的主控制器能够获知各个功率链节的状态信息，还设置链节光纤口3接收每个功率链节上传的链节状态信号并发送给中心处理器5；相应的，中心处理器5对接收到的各个功率链节的链节状态信号进行整合处理，将整合处理后的各个功率链节的链节状态信号通过主控光纤口2发送给储能系统的主控制器，使主控制器获知各个功率链节的状态；其中，链节状态信号包括但不限于功率链节处于工作状态、功率链节处于非工作状态、功率链节处于故障切除状态等。在本专利技术的一个实施例中，中心处理器5还用于检测链节光纤口3的每个子端口到相应功率链节的传输延时，并将传输延时最大值作为延时基准值，计算每个子端口到相应功率链节的传输延时于所述延时基准值的差值，该差值为子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的延时补偿；根据每个子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的延时补偿和时钟芯片提供的时间参考，控制子端口将所述PWM脉冲信号和动作信号发送给相应的功率链节，实现对链节光纤口传输PWM脉冲信号和动作信号的补偿处理。中心处理器5，具体是通过所述链节光纤口的一个子端口发送对时信号，发送完成时，控制时钟芯片启动计时，记为t1时刻；接收所述链节光纤口的该子端口传输的来自相应功率链节回送的对时信号，接收完成时，控制时钟芯结束计时，记为t2时刻；将作为该子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的传输延时。为详细说明本专利技术实施例的脉冲同步控制装置，下面结合图2～6具体说明。图2为本专利技术实施例提供的脉冲同步控制装置与储能系统的交互示意图，图2示出的脉冲同步控制装置与图1示出的脉冲同步控制装置具有大体相同的结构。如图2所示，主控光纤口2通过光纤与储能系统的主控制器6连接，主控光纤口2包括第一光电转换器，第一光电转换器将来自主控制器6的光信号转换为电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述脉冲同步控制器包括：主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片和中心处理器，所述中心处理器分别与主控光纤口、链节光纤口和时钟芯片相连；所述主控光纤口，用于接收所述储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号并发送给所述中心处理器；所述中心处理器，用于从所述各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片提供的时间参考同步控制所述链节光纤口将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述储能系统的相应的功率链节。

【技术特征摘要】
1.一种级联型储能系统的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述脉冲同步控制器包括：主控光纤口、链节光纤口、时钟芯片和中心处理器，所述中心处理器分别与主控光纤口、链节光纤口和时钟芯片相连；所述主控光纤口，用于接收所述储能系统的主控制器下发的各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号并发送给所述中心处理器；所述中心处理器，用于从所述各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号中提取每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号，并根据时钟芯片提供的时间参考同步控制所述链节光纤口将每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述储能系统的相应的功率链节。2.根据权利要求1所述的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述链节光纤口包括对应于所述储能系统的功率链节数量的子端口，每个子端口连接一个功率链节，用于将该子端口对应功率链节的PWM脉冲信号和动作信号发送给所述功率链节；所述中心处理器，还用于将提取的每个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号按照与链节光纤口的子端口对应的映射地址进行存储，存储完成后对各个功率链节的PWM脉冲信号和动作信号的传输进行同步控制。3.根据权利要求1所述的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述中心处理器，还用于检测所述链节光纤口的每个子端口到相应功率链节的传输延时，并将传输延时最大值作为延时基准值，计算每个子端口到相应功率链节的传输延时于所述延时基准值的差值，该差值为所述子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的延时补偿；根据每个子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的延时补偿和时钟芯片提供的时间参考，控制所述子端口将所述PWM脉冲信号和动作信号发送给相应的功率链节。4.根据权利要求3所述的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述中心处理器，具体用于通过所述链节光纤口的一个子端口发送对时信号，发送完成时，控制时钟芯片启动计时，记为t1时刻；接收所述链节光纤口的该子端口传输的来自相应功率链节回送的对时信号，接收完成时，控制时钟芯结束计时，记为t2时刻；将作为该子端口传输PWM脉冲信号和动作信号的传输延时。5.根据权利要求1所述的脉冲同步控制装置，其特征在于，所述链节光纤口，还用于接收每个功率链节上传的链节状态信号并发送给所述中心处理器；所述中心处理器，用于对接收到的各个功率链节的链节状态信号进行整合处理，将整合处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许贤昶，姜新宇，石磊，吴胜兵，李继华，
申请(专利权)人：广州智光电气股份有限公司，广州智光储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44