專利名稱:具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種變流器,特別是一種應(yīng)用于風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域的變流器。
背景技術(shù):
在風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)中,變流器控制著電機勵磁,并將電機的發(fā)出的頻率可變的電能轉(zhuǎn) 變成恒頻的電網(wǎng)電能,例如中國為50Hz,變流器在風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著系統(tǒng)控制和能 量轉(zhuǎn)換的重要作用。因此,它需要長時間并可靠記錄大量的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù),環(huán)境參數(shù), 系統(tǒng)配置等參數(shù),以供后續(xù)數(shù)據(jù)分析。在變流器不斷發(fā)展的趨勢下,用戶需要記錄的數(shù) 據(jù)越來越多,需求在不斷擴展。目前變流器系統(tǒng)普遍使用的存儲器為EEPROM (帶電在系 統(tǒng)可擦寫式),接口形式有SPI、 12C、總線接口等。從器件本身特性來看,容量普遍偏 小,例如變流器需要記錄24小時的市電波形,以供分析風(fēng)場電網(wǎng)狀況。假設(shè)一個周波記 錄40點, 一個點使用16bit存儲,記錄一小時的數(shù)據(jù)將消耗7. 2M字空間,計14. 4MB (字 節(jié)), 一天需要記錄數(shù)據(jù)量達到345. 6MB,板載存儲器已經(jīng)不能滿足容量需求;從接口速 度來看,SPI以及I2C對存儲器操作繁瑣,控制器編程復(fù)雜,接口固有速度偏低,不能滿 足高速數(shù)據(jù)采集需求;從便攜性來看,板載存儲器焊接在PCB板上,無法取下攜帶,導(dǎo) 出導(dǎo)入數(shù)據(jù)需要借助變流器控制CPU完成操作,對大量數(shù)據(jù)下載以及上傳不利。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺點,而提供一種 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、連接有移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是 一種風(fēng)能變流器,包括功率模塊、 控制模塊和配電模塊,其特征在于所述控制模塊上連接有移動存儲設(shè)備。
本實用新型所述移動存儲設(shè)備包括移動存儲器和連接器,所述連接器與控制模塊連 接,所述移動存儲器與連接器連接。
本實用新型所述移動存儲器為CF卡,所述連接器為CF卡連接器。
本實用新型所述CF卡連接器為標(biāo)準(zhǔn)50pin卡座。
本實用新型所述移動存儲器為SD卡,所述連接器為SD卡連接器。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點和效果1、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理;2、本實 用新型所用存儲設(shè)備為移動存儲設(shè)備,如CF卡、SD卡、U盤或者移動硬盤,容量大,可 以擁有120G、 320G甚至幾T的容量,可以完全滿足容量需求;3、數(shù)據(jù)傳輸速度快;4、便攜實用,移動存儲設(shè)備包括移動存儲器和連接器,其中移動存儲器可與風(fēng)能變流器脫
離,且其體積小,便于攜帶,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移方便。
圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型實施例1CF卡未插入CF卡連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實用新型實施例1CF卡插入CF卡連接器后的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為實施例1的實例1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為實施例1的實例2結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為實施例1的實例3結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7為實施例1的控制器軟件架構(gòu)圖。 '圖8為實施例1的可編程邏輯器件軟件架構(gòu)圖。 圖9為本實用新型實施例2SD未插入SD卡連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10為本實用新型實施例2SD卡插入SD卡連接器后的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11為實施例2SD卡連接器與控制器之間的部分電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步說明。
參見圖l,本實用新型包括功率模塊l、控制模塊2和配電模塊3,控制模塊2分別 與功率模塊1和配電模塊3連接。在控制模塊2上連接有移動存儲設(shè)備4,移動存儲設(shè)備 4包括移動存儲器5和連接器6,連接器6與控制模塊2連接,移動存儲器5與連接器6 連接。在使用時,移動存儲器5連接在連接器6上,而在不用時,移動存儲器5可與連 接器6脫離。
實施例l:
參見圖2和圖3,在本實施例中,控制模塊2包括控制系統(tǒng)板卡A、控制系統(tǒng)板卡B、 控制系統(tǒng)板卡C和控制系統(tǒng)板卡D,控制系統(tǒng)板卡A分別與控制系統(tǒng)板卡B、控制系統(tǒng) 板卡C和控制系統(tǒng)板卡D連接。在控制系統(tǒng)板卡A上設(shè)置有控制器7。在控制器7上用 數(shù)據(jù)線10連接有CF卡連接器8,并設(shè)置有與CF卡連接器8配套的CF卡9。在本實施例 中,CF卡連接器8為標(biāo)準(zhǔn)50pin卡座。在使用時,CF卡9插進CF卡連接器8內(nèi),控制 模塊2可以對CF卡9讀出和寫入數(shù)據(jù);需要轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時,可以將CF卡9從CF卡連接器 8中拔出。在本實施例中,數(shù)據(jù)線10包括控制器7自帶的總線系統(tǒng)和通用IO接口模擬的 數(shù)據(jù)線。
實例l:參見圖4,在本實例中,控制器7可以是DSP控制器或者類似的控制CPU,例如單片機。在控制器7和CF卡連接器8之間用數(shù)據(jù)線10連接有總線驅(qū)動器11。
控制器7訪問CF卡9通過數(shù)據(jù)線10完成。如果控制器7帶總線系統(tǒng),可以通過地址總線和數(shù)據(jù)總線連接CF卡9??刂破?將消耗最少的時鐘周期訪問CF卡9,控制代碼也非常簡潔,降低了軟件工作者的開發(fā)難度。例如在8051單片機系統(tǒng)中,CF卡數(shù)據(jù)寄存器定義為0x1000,寄存器定義為K,那么讀取數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容到寄存器K為MOVDPTR, 1000HMOVX K,卵PTR
可以看到,訪問方式及其簡潔,其他控制器類似。
總線驅(qū)動器ll的目地是提高總線驅(qū)動能力,以避免CPU掛載比較多外設(shè)時,總線負載變大,以致影響對CF卡9的訪問速度。如果系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線帶的外設(shè)的比較少時,可以省去總線驅(qū)動器ll,以精簡系統(tǒng)。實例2:
參見圖5,在本實例中,控制器7和可編程邏輯器件12直接連接,數(shù)據(jù)線101可以是控制器7的自帶外部總線或者是通用10 口模擬數(shù)據(jù)線。CF卡9插在CF卡連接器8上。編程邏輯器件12與CF卡之間有總線驅(qū)動器11,總線驅(qū)動器11的作用如前所述。數(shù)據(jù)線102是可編程邏輯器件12的總線。
控制器7訪問CF卡9方法如下
1) 控制器7發(fā)送讀寫命令給可編程邏輯器件12;
2) 可編程邏輯器件12完成讀寫CF卡9操作,并將狀態(tài)和結(jié)果放入內(nèi)部RAM中;
3) 控制器7快速從可編程邏輯器件12中讀取數(shù)據(jù)。
'這種方式下,CF卡9訪問的大部分操作,例如DMA以及大量數(shù)據(jù)校驗任務(wù)交給了可編程邏輯器件12完成。并且數(shù)據(jù)線101和數(shù)據(jù)線102可以同時操作,數(shù)據(jù)交互在并發(fā)進行,減輕了控制器7對CF卡9操作的負擔(dān),大幅度提高了系統(tǒng)存儲效率。實例3:
參見圖6,在本實例中,數(shù)據(jù)線101和數(shù)據(jù)線102是共享的,它們都連接到可編程邏輯器件12和控制器7上??偩€驅(qū)動器11作用是增強總線驅(qū)動能力。數(shù)據(jù)線101和102是通用10 口模擬或是系統(tǒng)總線。
控制器7訪問CF卡9方法如下
1)控制器7發(fā)送讀寫命令給可編程邏輯器件12,并釋放數(shù)據(jù)線101和102;2) 可編程邏輯器件12完成讀寫CF卡9操作,并將狀態(tài)和結(jié)果放入內(nèi)部RAM中。完成之后,釋放數(shù)據(jù)線101和102;
3) 控制器7快速從可編程邏輯器件12中讀取數(shù)據(jù),釋放數(shù)據(jù)線101和102。這種方式下,CF卡9訪問的大部分操作,例如DMA以及大量數(shù)據(jù)校驗任務(wù)交給了可
編程邏輯器件12完成,而且由于數(shù)據(jù)線101和102共享,占用可編程邏輯器件12的I0引腳相對較少。
在本實施例中,控制器7可以是DSP控制器,也可以是各種系列的單片機??删幊踢壿嬈骷?2可以是CPLD或者是FPGA??刂破?和CF卡9接口使用True IDE模式,并使用DMA功能,提高數(shù)據(jù)傳送效率。
本實施例的控制器7軟件架構(gòu)參見圖7,標(biāo)號13為用戶數(shù)據(jù)組織層,其作用是負責(zé)組織需要存入或者讀出的數(shù)據(jù);標(biāo)號14為文件系統(tǒng)組織層,其作用是組織FAT文件系統(tǒng),包括FAT12, FAT16, FAT32;標(biāo)號15為接口驅(qū)動層,其作用是使用True IDE模式驅(qū)動CF卡9。
控制器7軟件架構(gòu)優(yōu)點
1) 接口驅(qū)動層15和用戶數(shù)據(jù)組織層13完全分開,用戶數(shù)據(jù)組織層13不會因為驅(qū)動優(yōu)化而改變;
2) 用戶數(shù)據(jù)組織層13采用了標(biāo)準(zhǔn)FAT系統(tǒng),CF卡9的數(shù)據(jù)管理變得更加容易,計算機無需安裝驅(qū)動程序即可導(dǎo)入導(dǎo)出CF卡9的數(shù)據(jù)。
本實施例的可編程邏輯器件12軟件架構(gòu)參見圖8。標(biāo)號16為數(shù)據(jù)緩沖區(qū),標(biāo)號17為控制邏輯區(qū),標(biāo)號18為狀態(tài)輸出區(qū),標(biāo)號19為接口邏輯控制/FAT系統(tǒng)組織,標(biāo)號20為CiF卡控制器,標(biāo)號21為數(shù)據(jù)緩沖區(qū),標(biāo)號22為控制邏輯區(qū)。
可編程邏輯器件12軟件架構(gòu)優(yōu)點
1) CF卡9控制由可編程邏輯控制器12完成,能最大可能發(fā)揮出CF卡9高速性能;
2) 可編程邏輯器件12開發(fā)環(huán)境效率高,開發(fā)難度小;
3) 獨立完成FAT系統(tǒng)存儲,與控制器7接口變得非常簡單;
4) 軟件移植性強,能在兩個不同系列器件中移植,設(shè)計復(fù)用度高;
5) 可編程邏輯器件12硬件成本低,性能可靠。實施例2:
參見圖9和圖10,在本實施例中,控制模塊2包括控制系統(tǒng)板卡A、控制系統(tǒng)板卡B、控制系統(tǒng)板卡C和控制系統(tǒng)板卡D,控制系統(tǒng)板卡A分別與控制系統(tǒng)板卡B、控制系統(tǒng)板卡C和控制系統(tǒng)板卡D連接。在控制系統(tǒng)板卡A上設(shè)置有控制器7。在控制器7上用數(shù)據(jù)線10連接有SD卡連接器23,并設(shè)置有與SD卡連接器23配套的SD卡24。在使用時,SD卡24插進SD卡連接器23內(nèi),控制模塊2可以對SD卡24讀出和寫入數(shù)據(jù);需要轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時,可以將SD卡24從SD卡連接器23中拔出。
在本實施例中,控制器7為DSP(數(shù)字信號處理器)、單片機、FPGA、 CPLD等具有控制功能的芯片或者是模塊。
SD卡24與控制器7接口模式有并行模式和串行模式。在串行模式下,使用串行SPI接口傳輸數(shù)據(jù)和命令,并行模式使用4位數(shù)據(jù)總線接口。在本實施例中,SD卡24與控制器7的連接采用了 一般控制器比較常用的SPI (串行傳輸接口 )接口 ,控制器7編程比較簡單。同時,數(shù)據(jù)線10采用SPI總線。
參見圖11, MIS0為控制器7的SPI輸入信號;M0SI為控制器7的SPI總線輸出信號;nSDCS為控制器7的SPI的片選信號;SCK為控制器7輸出的時鐘脈沖信號;VCC為電源,值為+3.3V;電阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R13和R14為阻抗匹配以及抗干擾電阻。
以上實施例對本實用新型作出了較為詳細的描述,但是這些描述并非是對本實用新型的限制,即本實用新型并不局限于上述實施例的具體結(jié)構(gòu)及描述,比如移動存儲器5還可以是移動硬盤、U盤等。本實用新型的保護范圍包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求1、一種具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器,包括功率模塊、控制模塊和配電模塊,其特征在于所述控制模塊上連接有移動存儲設(shè)備。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器,其特征在于所述移 動存儲設(shè)備包括移動存儲器和連接器,所述連接器與控制模塊連接,所述移動存儲器與 連接器連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器,其特征在于所述移 動存儲器為CF卡,所述連接器為CF卡連接器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器,其特征在于所述CF 卡連接器為標(biāo)準(zhǔn)50pin卡座。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有可移動存儲設(shè)備的風(fēng)能變流器,其特征在于所述移 動存儲器為SD卡,所述連接器為SD卡連接器。
專利摘要本實用新型涉及一種變流器,特別是一種應(yīng)用于風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域的變流器。本實用新型包括功率模塊、控制模塊和配電模塊,其特征在于所述控制模塊上連接有移動存儲設(shè)備。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,所用存儲設(shè)備為移動存儲設(shè)備,如CF卡、SD卡、U盤或者移動硬盤,容量大,可以擁有120G、320G甚至幾T的容量,可以完全滿足容量需求,同時數(shù)據(jù)傳輸速度快,便攜實用。
文檔編號H02M3/00GK201435675SQ200920120798
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者項小娟 申請人:浙江海得新能源有限公司