一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台制造技术

一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台，包括实时仿真控制器、数字信号转接板和电池模拟器，实时仿真控制器通过以太网与PC机相连接，实时仿真控制器通过以太网与电池模拟器相连接，电池模拟器的两个通道的直流正负输出口分别与双有源全桥变流器的H1侧直流电压口和H2侧直流电压口相连接，电池模拟器的动力输入由三相380V提供，双有源全桥变流器的8路PWM信号、2路功率管故障信号、2路过压信号、2路过流信号、2路过温信号、2路故障复位信号、2路PWM使能信号通过数字信号转接板接入实时仿真控制器。本实用新型专利技术克服了现有技术的不足，降低了科研的时间成本和提高开发效率。了科研的时间成本和提高开发效率。了科研的时间成本和提高开发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台


[0001]本技术涉及双有源全桥变流器的开源科研测试
，具体涉及一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台。

技术介绍

[0002]双有源全桥变流器以其能量可双向传递、软开关范围宽、功率密度高、动态响应快等优点，成为近年来国内外积极研究开发的一种串联型直流
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直流变换器结构，广泛应用于不间断电源、固态变压器及电动汽车等产品领域，与此同时，随着生产生活领域对电能质量、快速灵活控制的标准不断提升，研究人员对双有源全桥变流器的底层控制技术要求逐渐严格。而传统的基于DSP/FPGA开发的控制实验台和实验方法往往需要耗费研究人员大量的时间去进行编程和测试，而且往往很难直观地发现控制过程中可能存在的问题，并且存在由于线束杂乱而引起的安全隐患，具有开发过程慢、研究不直观、不安全的缺陷，这也使刚入门的研究人员不易掌握，对于科研成果的迭代是极为不利的；因此，为降低科研的时间成本和提高开发效率，研究一种具有快速、实时的开源DAB科研测试平台愈发重要。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术提供了一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台，针对现有双有源全桥变流器控制开发实验平台中开发效率低、实验过程不直观、具有安全隐患等缺陷，引入实时仿真控制器和数字信号转接板来进行问题处理；具体而言，对于需要大量代码编程的方式太过繁琐的问题，采用实时仿真控制器来进行基于simulink的图形化编程方式来进行简易化；对于测试过程不直观的方式，采用实时仿真控制器配套测控软件的方式，直观地进行变量的数据及曲线可视化；对于线束繁杂的问题，采用数字信号转接板对控制器和双有源全桥变流器完成信号的集总，从而可以提升科研效率，便于不断进行迭代。
[0004]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台，包括实时仿真控制器、数字信号转接板和电池模拟器，所述实时仿真控制器通过以太网与PC机相连接，所述实时仿真控制器通过以太网与电池模拟器相连接，所述电池模拟器的两个通道的直流正负输出口分别与双有源全桥变流器的H1侧直流电压口和H2侧直流电压口相连接，所述电池模拟器的动力输入由三相380V提供，所述双有源全桥变流器的8路PWM信号、2路功率管故障信号、2路过压信号、2路过流信号、2路过温信号、2路故障复位信号、2路PWM使能信号通过数字信号转接板接入实时仿真控制器。
[0006]优选地，所述双有源全桥变流器内设置有H1变换器处理板和H2变换器处理板，所述实时仿真控制器的模拟量采集信号通道接入H1变换器处理板输出的1路直流电压信号、1路直流电流信号、1路交流电压信号和1路滤波信号以及H2变换器处理板输出的1路直流电压信号、1路直流电流信号和1路交流电压信号。
[0007]优选地，所述PC机与测控软件信号连接。
[0008]本技术提供了一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台。具备以下有益效果：
[0009]采用实时仿真控制器不仅具备DSP/FPGA的实时采集、计算和控制能力，而且其相对于传统的繁琐代码编程方式，采用了一种基于图形化编程的方式，可以使研究人员在完成simulink离线仿真实验后，可以快速地进行实物实验,有效地提升了理论的实物实验转化验证效率；
[0010]采用测控软件可以将平台所涉及的变量通过曲线、数据的方式实时显示出来，同时可以实时修整控制参数和系统参数，提供了一种直观实验模式，更有利于研究人员快速发现研发过程中的问题，可有效改善传统方式实验过程不直观的现状；
[0011]采用数字信号转接板摒弃了传统的控制器和双有源全桥变流器之间的线束杂乱问题，可以使得系统变量可以和软件编程的接口快速完成对接，相对于传统方式不仅避除了飞线脱落引起的安全隐患，而且对于研究的更换交接更为迅速，有效地提升了科研迭代的效率。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0013]图1 本技术的结构框图；
[0014]图2 本技术中双有源全桥变流器的系统拓扑图；
[0015]图中标号说明：
[0016]1、实时仿真控制器；2、数字信号转接板；3、电池模拟器；4、双有源全桥变流器；41、H1变换器处理板；42、H2变换器处理板；5、PC机；6、测控软件。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018]如图1
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2所示，一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台，包括实时仿真控制器1、数字信号转接板2和电池模拟器3，实时仿真控制器1通过以太网与PC机5相连接，使得测试软件可以实时显示各变量；实时仿真控制器1通过以太网与电池模拟器3相连接，电池模拟器3的两个通道的直流正负输出口分别与双有源全桥变流器4的H1侧直流电压口和H2侧直流电压口相连接，电池模拟器3的动力输入由三相380V提供，双有源全桥变流器4的8路PWM信号、2路功率管故障信号、2路过压信号、2路过流信号、2路过温信号、2路故障复位信号、2路PWM使能信号通过数字信号转接板2接入实时仿真控制器1。
[0019]在本实施例中，实时仿真控制器1用于采集系统中各路电压及电流传感器经由处理输出的电压信号；以及采集经由数字信号转接板所转接的驱动故障信号、过压信号、过流信号、过温信号，输出PWM信号及其使能信号、故障复位信号等；加载底层控制程序并进行实时运算；
[0020]在本实施例中的实时仿真控制器1包括GNU编译器，CDP控制开发软件包，RTICAN接
口模块，RTIEthernet以太网接口模板和1302T硬件。通过采用的实时仿真控制器1不仅具备DSP/FPGA的实时采集、计算和控制能力，而且其相对于传统的繁琐代码编程方式，采用了一种基于图形化编程的方式，可以使研究人员在完成simulink离线仿真实验后，可以快速地进行实物实验,有效地提升了理论的实物实验转化验证效率。
[0021]数字信号转接板2用于适配转接双有源全桥变流器与实时仿真控制器的数字信号接口形式；并保护实时仿真控制器的DIO数字信号通道不因与外部连接而产生损坏，避免长期的售后维修时间；并采用隔离优化等数字信号处理方式提升编码器、PWM等高精度数字信号的稳定性与抗扰性；以及定制化硬件死区设置的方式来为测控系统节省通道、减小软件死区的设定范围。在本实施例中的数字信号转接板2采用Unitech的SD800
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1202，具备数字信号隔离保护功能，可兼容指定实时仿真控制器，PWM信号不小于24路，采用5V/20mA，死区时间约2us；数字信号/开关量输入不小于10路，5V/20mA，数字信号/开关量输入不小于10路，5V/20mA，差分信号输入不小于6对5V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双有源全桥变流器的开源科研测试平台，其特征在于：包括实时仿真控制器（1）、数字信号转接板（2） 和电池模拟器（3），所述实时仿真控制器（1）通过以太网与PC机（5）相连接，所述实时仿真控制器（1）通过以太网与电池模拟器（3）相连接，所述电池模拟器（3）的两个通道的直流正负输出口分别与双有源全桥变流器（4）的H1侧直流电压口和H2侧直流电压口相连接，所述电池模拟器（3）的动力输入由三相380V提供，所述双有源全桥变流器（4）的8路PWM信号、2路功率管故障信号、2路过压信号、2路过流信号、2路过温信号、2路故障复位信号、2路PWM使能信号通过数字信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛玺童，韩非，鲍毅，易瑞良，
申请(专利权)人：商飞信息科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：