[发明专利]一种基于双向能量转换的控制系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于控制器技术领域，具体涉及一种基于双向能量转换的控制系统。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双向能量转换的控制系统，以解决上述背景技术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，本发明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。