專利名稱：具有可移動存儲設備的風能變流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變流器，特別是一種應用于風能發電領域的變流器。
背景技術：
在風能發電系統中，變流器控制著電機勵磁，并將電機的發出的頻率可變的電能轉 變成恒頻的電網電能，例如中國為50Hz，變流器在風能發電系統中發揮著系統控制和能 量轉換的重要作用。因此，它需要長時間并可靠記錄大量的系統狀態數據，環境參數， 系統配置等參數，以供后續數據分析。在變流器不斷發展的趨勢下，用戶需要記錄的數 據越來越多，需求在不斷擴展。目前變流器系統普遍使用的存儲器為EEPROM (帶電在系 統可擦寫式)，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，以供分析風場電網狀況。假設一個周波記 錄40點， 一個點使用16bit存儲，記錄一小時的數據將消耗7. 2M字空間，計14. 4MB (字 節)， 一天需要記錄數據量達到345. 6MB，板載存儲器已經不能滿足容量需求；從接口速 度來看，SPI以及I2C對存儲器操作繁瑣，控制器編程復雜，接口固有速度偏低，不能滿 足高速數據采集需求；從便攜性來看，板載存儲器焊接在PCB板上，無法取下攜帶，導 出導入數據需要借助變流器控制CPU完成操作，對大量數據下載以及上傳不利。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的上述缺點，而提供一種 結構設計合理、連接有移動存儲設備的風能變流器。
本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是 一種風能變流器，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備。
本實用新型所述移動存儲設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卡連接器為標準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。 本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果1、結構設計合理；2、本實 用新型所用存儲設備為移動存儲設備，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、數據傳輸速度快；4、便攜實用，移動存儲設備包括移動存儲器和連接器，其中移動存儲器可與風能變流器脫
離，且其體積小，便于攜帶，數據轉移方便。
圖l為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例1CF卡未插入CF卡連接器的結構示意圖。 圖3為本實用新型實施例1CF卡插入CF卡連接器后的結構示意圖。 圖4為實施例1的實例1結構示意圖。 圖5為實施例1的實例2結構示意圖。 圖6為實施例1的實例3結構示意圖。 圖7為實施例1的控制器軟件架構圖。 '圖8為實施例1的可編程邏輯器件軟件架構圖。 圖9為本實用新型實施例2SD未插入SD卡連接器的結構示意圖。 圖10為本實用新型實施例2SD卡插入SD卡連接器后的結構示意圖。 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備4，移動存儲設備 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包括控制系統板卡A、控制系統板卡B、 控制系統板卡C和控制系統板卡D，控制系統板卡A分別與控制系統板卡B、控制系統 板卡C和控制系統板卡D連接。在控制系統板卡A上設置有控制器7。在控制器7上用 數據線10連接有CF卡連接器8，并設置有與CF卡連接器8配套的CF卡9。在本實施例 中，CF卡連接器8為標準50pin卡座。在使用時，CF卡9插進CF卡連接器8內，控制 模塊2可以對CF卡9讀出和寫入數據；需要轉移數據時，可以將CF卡9從CF卡連接器 8中拔出。在本實施例中，數據線10包括控制器7自帶的總線系統和通用IO接口模擬的 數據線。
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之間用數據線10連接有總線驅動器11。
控制器7訪問CF卡9通過數據線10完成。如果控制器7帶總線系統，可以通過地址總線和數據總線連接CF卡9。控制器7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難度。例如在8051單片機系統中，CF卡數據寄存器定義為0x1000，寄存器定義為K，那么讀取數據寄存器的內容到寄存器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。
總線驅動器ll的目地是提高總線驅動能力，以避免CPU掛載比較多外設時，總線負載變大，以致影響對CF卡9的訪問速度。如果系統數據總線帶的外設的比較少時，可以省去總線驅動器ll，以精簡系統。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，數據線101可以是控制器7的自帶外部總線或者是通用10 口模擬數據線。CF卡9插在CF卡連接器8上。編程邏輯器件12與CF卡之間有總線驅動器11，總線驅動器11的作用如前所述。數據線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，并將狀態和結果放入內部RAM中；
3) 控制器7快速從可編程邏輯器件12中讀取數據。
'這種方式下，CF卡9訪問的大部分操作，例如DMA以及大量數據校驗任務交給了可編程邏輯器件12完成。并且數據線101和數據線102可以同時操作，數據交互在并發進行，減輕了控制器7對CF卡9操作的負擔，大幅度提高了系統存儲效率。實例3:
參見圖6，在本實例中，數據線101和數據線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。總線驅動器11作用是增強總線驅動能力。數據線101和102是通用10 口模擬或是系統總線。
控制器7訪問CF卡9方法如下
1)控制器7發送讀寫命令給可編程邏輯器件12，并釋放數據線101和102;2) 可編程邏輯器件12完成讀寫CF卡9操作，并將狀態和結果放入內部RAM中。完成之后，釋放數據線101和102;
3) 控制器7快速從可編程邏輯器件12中讀取數據，釋放數據線101和102。這種方式下，CF卡9訪問的大部分操作，例如DMA以及大量數據校驗任務交給了可
編程邏輯器件12完成，而且由于數據線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。可編程邏輯器件12可以是CPLD或者是FPGA。控制器7和CF卡9接口使用True IDE模式，并使用DMA功能，提高數據傳送效率。
本實施例的控制器7軟件架構參見圖7，標號13為用戶數據組織層，其作用是負責組織需要存入或者讀出的數據；標號14為文件系統組織層，其作用是組織FAT文件系統，包括FAT12， FAT16， FAT32;標號15為接口驅動層，其作用是使用True IDE模式驅動CF卡9。
控制器7軟件架構優點
1) 接口驅動層15和用戶數據組織層13完全分開，用戶數據組織層13不會因為驅動優化而改變；
2) 用戶數據組織層13采用了標準FAT系統，CF卡9的數據管理變得更加容易，計算機無需安裝驅動程序即可導入導出CF卡9的數據。
本實施例的可編程邏輯器件12軟件架構參見圖8。標號16為數據緩沖區，標號17為控制邏輯區，標號18為狀態輸出區，標號19為接口邏輯控制/FAT系統組織，標號20為CiF卡控制器，標號21為數據緩沖區，標號22為控制邏輯區。
可編程邏輯器件12軟件架構優點
1) CF卡9控制由可編程邏輯控制器12完成，能最大可能發揮出CF卡9高速性能；
2) 可編程邏輯器件12開發環境效率高，開發難度小；
3) 獨立完成FAT系統存儲，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，設計復用度高；
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包括控制系統板卡A、控制系統板卡B、控制系統板卡C和控制系統板卡D，控制系統板卡A分別與控制系統板卡B、控制系統板卡C和控制系統板卡D連接。在控制系統板卡A上設置有控制器7。在控制器7上用數據線10連接有SD卡連接器23，并設置有與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，控制模塊2可以對SD卡24讀出和寫入數據；需要轉移數據時，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接口傳輸數據和命令，并行模式使用4位數據總線接口。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，數據線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構及描述，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域普通技術人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權利要求1、一種具有可移動存儲設備的風能變流器，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備。
2、 根據權利要求1所述的具有可移動存儲設備的風能變流器，其特征在于所述移 動存儲設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、 根據權利要求2所述的具有可移動存儲設備的風能變流器，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、 根據權利要求3所述的具有可移動存儲設備的風能變流器，其特征在于所述CF 卡連接器為標準50pin卡座。
5、 根據權利要求2所述的具有可移動存儲設備的風能變流器，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，特別是一種應用于風能發電領域的變流器。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備。本實用新型結構設計合理，所用存儲設備為移動存儲設備，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，同時數據傳輸速度快，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 優先權日2009年6月1日
發明者項小娟 申請人:浙江海得新能源有限公司