CN112421968A - 一种多用途变换器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多用途变换器及其控制方法，上述多用途变换器包括：变流器模块，包括设置多个电路传感器的变流电路；FPGA模块，用于根据不同的变流电路，控制对多个电路传感器采集的传感信号进行筛选，并进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；A/D转换器，用于对筛选后的传感信号进行A/D转换并输入FPGA模块；D/A转换器，用于对配置后的筛选信号进行D/A转换并输入RCP控制器；RCP控制器，用于根据经D/A转换的配置后的筛选信号，进行相应的控制。本发明利用FPGA模块和RCP控制器实现三种工作模式下不同信号量的采集，进行可灵活配置的改进，使应用更为广泛灵活。

Description

一种多用途变换器及其控制方法
技术领域
本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种多用途变换器及其控制方法。
背景技术
变换器在电力***中应用广泛，常见的种类包括整流器、逆变器和直流变流器，其中，整流器用于交流到直流的变流，逆变器用于直流到交流的变流，直流变流器用于直流变流。
现有变换器常常只能工作在某一种工作模式下，且信号采集模式固定。而不同电力***并不仅仅只需要一种工作模式的变换器，不同的应用场景也不仅仅只要求一种固定的信号采集模式。综上，工作模式多样化、信号配置灵活化的变换器才能适应电力***的实际应用要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种多用途变换器，用以解决现有变换器工作模式单一、无法灵活配置信号的问题。
本发明提供一种多用途变换器，包括依次电连接的变流器模块、A/D转换器、FPGA模块、D/A转换器以及RCP控制器，其中：
所述变流器模块，包括分别设置多个电路传感器的背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
所述FPGA模块，用于根据不同的所述变流电路，控制对所述多个电路传感器采集的传感信号进行筛选，并进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
所述A/D转换器，用于对筛选后的传感信号进行A/D转换并输入所述FPGA模块；
所述D/A转换器，用于对所述配置后的筛选信号进行D/A转换并输入所述RCP控制器；
所述RCP控制器，用于根据经D/A转换的配置后的筛选信号，进行相应的控制。
进一步地，所述背靠背变流器电路、所述交错并联电路或所述直流Buck-Boost电路包括直流电源、直流电容器组、变换模块以及滤波模块，所述多个电路传感器包括三相电路传感器、温度传感器、电容传感器、电源传感器、外部电流传感器，其中：
所述三相电路传感器，用于检测经所述变换器三相变换后再经所述滤波模块输出的三相交流电流和/或三相交流电压；
所述温度传感器，用于检测所述变换模块中的IGBT器件的温度；
所述电容传感器，用于检测所述直流电容器组中的电容电压和/或电容电流；
所述电源传感器，用于检测所述直流电源的直流电流和/或直流电压；
所述外部电流传感器，用于检测外部电流。
进一步地，所述背靠背变流器电路包括所述直流电源、并联的两个所述变换模块、与两个所述变换模块分别对应的两个所述直流电容器组、与两个所述变换模块分别对应的两个所述滤波模块，其中：
所述变换模块，分别电连接至所述直流电源的正负极，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述直流电容器组，与所述变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述滤波模块，与所述变换模块电连接，用于对所述变换模块输出的三相信号进行滤波；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器分别与两个所述滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述直流电容器组中的电容电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流；所述外部电流传感器检测的多个所述外部电流。
进一步地，所述FPGA模块具体用于：控制在所述背靠背变流器电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、所述电容C2对应的电压Uc2，所述电源传感器检测的直流电流IE，以及所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3。
进一步地，所述交错并联电路包括所述直流电源、串联的第一变换模块和第二变换模块，与所述第一变换模块对应的第一直流电容器组、第一滤波模块，与所述第二变换模块对应的第二直流电容器组、第二滤波模块，其中：
所述第一变换模块的第一端电连接至所述直流电源的正极，所述第一变换模块的第二端电连接至所述第一滤波模块，所述第一滤波模块电连接至所述第二滤波模块，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述第一直流电容器组，与所述第一变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述第二变换模块的第一端电连接至所述直流电源的负极，所述第二变换模块的第二端电连接至所述第二滤波模块，所述第二滤波模块电连接至所述第一滤波模块，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述第二直流电容器组，与所述第二变换模块并联，其中包括串联的电容C3和电容C4；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器与所述第一滤波模块、所述第二滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述电容C1至所述电容C4的电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流IE；所述外部电流传感器检测的多个所述外部电流。
进一步地，所述FPGA模块具体用于：控制所述交错并联电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、所述电容C2对应的电压Uc2、所述电容C3对应的电压Uc3以及所述电容C4对应的电压Uc4，所述电源传感器检测的所述直流电流IE，以及所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3。
进一步地，所述直流Buck-Boost电路包括所述直流电源、所述直流电容器组、所述变换模块、所述滤波模块、外接电容C11、第一电源，其中：
所述变换模块，分别电连接至所述直流电源的正负极，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述直流电容器组，与所述变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述滤波模块的第一端电连接至所述变换模块，所述滤波模块的第二端电连接至所述外接电容C11的第一端，所述电容C11的第二端电连接至所述直流电源负极，所述第一电源电连接至所述电容C11的两端；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器与所述滤波模块电连接，采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述电容C1、所述电容以及所述电容C11的电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流IE和直流电压UE、所述第一电源对应的电源电流IO和电源电压UO；所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3以及所述滤波模块的总输出电流I总。
进一步地，所述FPGA模块具体用于：控制在所述直流Buck-Boost电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的三相电流A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2，所述外部电流传感器检测的所述总输出电流I总，所述电源传感器检测的所述直流电流IE、所述电源电压UO。
本发明还提供一种多用途变换器的控制方法，基于如上所述的多用途变换器，包括：
获取变流电路中设置的多个电路传感器采集的传感信号，其中，所述变流电路包括背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
根据不同的所述变流电路，控制对所述多个电路传感器采集的传感信号进行筛选；
对筛选后的传感信号进行A/D转换，并对经A/D转换的筛选后的传感信号进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
对所述配置后的筛选信号进行D/A转换，并将经D/A转换的配置后的筛选信号输入至RCP控制器。
进一步地，所述并对经A/D转换的筛选后的传感信号进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号包括：
根据不同的所述变流电路，确定不同的所述经A/D转换的筛选后的传感信号对应的输出端口；
通过所述对应的输出端口，输出所述配置后的筛选信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：设置三种背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路不同的，并对应在这三种电路设置不同的多个电路传感器，以针对不同的电路采集不同的传感信号，设置FPGA模块对不同的传感信号进行筛选，进行相应的信号配置后输出，保证信号输出的稳定性和灵活性，同时，设置A/D转换器和D/A转换器，保证有效的数模转换，设置RCP控制器，以根据不同情况下FPGA模块输出的配置后的筛选信号，进行相应的设备控制，保证控制的针对性、高效性。综上，本发明基于三种工作模式，对工作在三种不同工作模式下不同信号量的采集进行可灵活配置的改进，利用FPGA模块和RCP控制器实现三种工作模式下不同信号量的采集，进行可灵活配置的改进，使应用更为广泛灵活。
附图说明
图1为本发明提供的多用途变换器的结构示意图；
图2为本发明提供的背靠背变流器电路的结构示意图；
图3为本发明提供的背靠背变流器电路的筛选示意图；
图4为本发明提供的多用途变换器的信号配置示意图；
图5为本发明提供的交错并联电路的结构示意图；
图6为本发明提供的交错并联电路的筛选示意图；
图7为本发明提供的直流Buck-Boost电路的结构示意图；
图8为本发明提供的直流Buck-Boost电路的筛选示意图；
图9为本发明提供的多用途变换器的控制方法的流程示意图；
图10为本发明提供的信号配置的流程示意图。
附图标记：
1-变流器模块，2-A/D转换器，3-FPGA模块，4-D/A转换器，5-RCP控制器。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明实施例提供了一种多用途变换器，结合图1来看，图1为本发明提供的多用途变换器的结构示意图，包括依次电连接的变流器模块、A/D转换器、FPGA模块、D/A转换器以及RCP控制器，其中：
变流器模块，包括分别设置多个电路传感器的背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
FPGA模块，用于根据不同的变流电路，控制对多个电路传感器采集的传感信号进行筛选，并进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
A/D转换器，用于对筛选后的传感信号进行A/D转换并输入FPGA模块；
D/A转换器，用于对配置后的筛选信号进行D/A转换并输入RCP控制器；
RCP控制器，用于根据经D/A转换的配置后的筛选信号，进行相应的控制。
本发明实施例提供的多用途变换器，设置三种背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路不同的，并对应在这三种电路设置不同的多个电路传感器，以针对不同的电路采集不同的传感信号，设置FPGA模块对不同的传感信号进行筛选，进行相应的信号配置后输出，保证信号输出的稳定性和灵活性。本发明通过利用可编程逻辑芯片FPGA和通用电力电子设备RCP控制器实现三种工作模式下不同信号量的采集，进行可灵活配置的改进。
优选地，背靠背变流器电路、交错并联电路或直流Buck-Boost电路包括直流电源、直流电容器组、变换模块以及滤波模块，多个电路传感器包括三相电路传感器、温度传感器、电容传感器、电源传感器、外部电流传感器，其中：
三相电路传感器，用于检测经变换器三相变换后再经滤波模块输出的三相交流电流和/或三相交流电压；
温度传感器，用于检测变换模块中的IGBT器件的温度；
电容传感器，用于检测直流电容器组中的电容电压和/或电容电流；
电源传感器，用于检测直流电源的直流电流和/或直流电压；
外部电流传感器，用于检测外部电流。
由此，通过设置多种电路传感器，以此采集多种传感信号，进行有效的数据传递。
优选地，结合图2、图3来看，图2为本发明提供的背靠背变流器电路的结构示意图，图3为本发明提供的背靠背变流器电路的筛选示意图。从图可知，背靠背变流器电路包括直流电源、并联的两个变换模块、与两个变换模块分别对应的两个直流电容器组、与两个变换模块分别对应的两个滤波模块，其中：
变换模块，分别电连接至直流电源的正负极，其中包括多个IGBT器件，用于进行三相变换；
直流电容器组，与变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
滤波模块，与变换模块电连接，用于对变换模块输出的三相信号进行滤波；
其中，传感信号包括：三相电路传感器分别与两个滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；温度传感器检测的IGBT器件的晶体管温度；电容传感器检测的直流电容器组中的电容电压；电源传感器检测的直流电源正极的直流电流；外部电流传感器检测的多个外部电流。
由此，在背靠背变流器电路中设置相应的电路传感器，以此采集有效的、相应的传感信号。
优选地，针对背靠背变流器电路，FPGA模块具体用于：控制在背靠背变流器电路中，对多个电路传感器输出的传感信号进行筛选，其中：
筛选后的传感信号包括三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，电容传感器检测的电容C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2，电源传感器检测的直流电流IE，以及外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3。
由此，通过FPGA模块对传感信号进行相应的筛选，以此进行针对背靠背变流器电路的有效信号配置。
具体地，两个直流电容器组包括电容C1至电容C4，两个A相逆变模块包括IGBT器件T1至IGBT器件T4，两个B相逆变模块包括IGBT器件T5至IGBT器件T8，两个C相逆变模块包括IGBT器件T9至IGBT器件T12。对于单个变换模块，检测滤波器L1输出三相交流电流和电压，检测IGBT器件的温度信号，检测直流电源的直流电流，检测电容C1和C2两个电容电压，检测外部电流信号，一共13路信号。对背靠背变流器工作模式而言，由于是由两个变换器并联而成，需要采集两个并联的变换器信号，因此，需要采集两组信号，一共是26路信号。利用可编程逻辑芯片FPGA和通用电力电子设备控制器RCP对背靠背变流器工作模式下不同信号量的采集进行可灵活配置的改进，仅需要测量工作在背靠背变流器模式下的信号量，需要测量13路输出信号，经过A/D转换到FPGA，再经过D/A转换到控制器RCP，如图3所示，在背靠背变流器工作模式下，采用片内基准对信号进行AD/DA转换，采集信号经过总线输送给FPGA。
具体地，结合图4来看，图4为本发明提供的背靠背变流器电路的信号配置示意图，针对背靠背变流器电路，经过图4所示的信号配置后，再经总线输出给控制器RCP。图4中FPGA具体信号配置如下：在背靠背变流器工作模式下，信号的配置为单个滤波器输出三相交流电流和电压(A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1)，晶体管温度TIGBT，直流电流IE，C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2，外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3，一共13路信号。
优选地，结合图5、图6来看，图5为本发明提供的交错并联电路的结构示意图，图6为本发明提供的交错并联电路的筛选示意图。从图可知，交错并联电路包括直流电源、串联的第一变换模块和第二变换模块，与第一变换模块对应的第一直流电容器组、第一滤波模块，与第二变换模块对应的第二直流电容器组、第二滤波模块，其中：
第一变换模块的第一端电连接至直流电源的正极，第一变换模块的第二端电连接至第一滤波模块，第一滤波模块电连接至第二滤波模块，其中包括多个IGBT器件，用于进行三相变换；
第一直流电容器组，与第一变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
第二变换模块的第一端电连接至直流电源的负极，第二变换模块的第二端电连接至第二滤波模块，第二滤波模块电连接至第一滤波模块，其中包括多个IGBT器件，用于进行三相变换；
第二直流电容器组，与第二变换模块并联，其中包括串联的电容C3和电容C4；
其中，传感信号包括：三相电路传感器与第一滤波模块、第二滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；温度传感器检测的IGBT器件的晶体管温度；电容传感器检测的电容C1至电容C4的电压；电源传感器检测的直流电源正极的直流电流IE；外部电流传感器检测的多个外部电流。
由此，在交错并联电路中设置相应的电路传感器，以此采集有效的、相应的传感信号。
优选地，针对交错并联电路，FPGA模块具体用于：控制交错并联电路中，对多个电路传感器输出的传感信号进行筛选，其中：
筛选后的传感信号包括三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，电容传感器检测的电容C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2、电容C3对应的电压Uc3以及电容C4对应的电压Uc4，电源传感器检测的直流电流IE，以及外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3
由此，通过FPGA模块对传感信号进行相应的筛选，以此进行针对背靠背变流器电路的有效信号配置。
具体地，两个直流电容器组包括电容C1至电容C4，两个A相逆变模块包括IGBT器件T1至IGBT器件T4，两个B相逆变模块包括IGBT器件T5至IGBT器件T8，两个C相逆变模块包括IGBT器件T9至IGBT器件T12。对于单个变换模块，检测滤波器L1输出三相交流电流和电压，检测IGBT器件的温度信号，检测直流电源的直流电流，检测电容C1和C2两个电容电压，检测外部电流信号，一共十三路信号。对交错并联工作模式而言，为了避免电容倒灌，将电容C1至电容C4分开，将两个变换器串联在一起，此情况下仍需对两个变换器的信号进行采集，一共采集26路信号。利用可编程逻辑芯片FPGA和通用电力电子设备控制器RCP对交错并联工作模式下不同信号量的采集进行可灵活配置的改进，仅需要测量工作在交错并联模式下的信号量，需要测量15路输出信号，经过A/D转换到FPGA，再经过D/A转换到控制器RCP，如图6所示。在交错并联工作模式下，采用片内基准对信号进行AD/DA转换，采集信号经过总线输送给FPGA。需要测量的主电路输入信号有S2处滤波器L1输出三相交流电流和电压，IGBT的温度信号，S1处电流传感器的测量电流，电容C1至电容C4四个电容电压，一共18路信号；在变流器交错并联工作模式下，信号的配置为单个滤波器输出三相交流电流和电压，IGBT温度测量值TIGBT，电流传感器测量的直流电流IE，电容C1至电容C4电容电压，外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3，一共15路信号。
具体地，结合图4来看，针对交错并联电路，经过图4所示的信号配置后，再经总线输出给控制器RCP。图4中FPGA具体信号配置如下：在交错并联电路工作模式下，信号的配置为单个滤波器输出三相交流电流和电压(A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1)，晶体管温度TIGBT，直流电流IE，C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2、电容C3对应的电压Uc3以及电容C4对应的电压Uc4，外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3，一共15路信号。
优选地，结合图7、图8来看，图7为本发明提供的直流Buck-Boost电路的结构示意图，图8为本发明提供的直流Buck-Boost电路的筛选示意图。直流Buck-Boost电路包括直流电源、直流电容器组、变换模块、滤波模块、外接电容C11、第一电源，其中：
变换模块，分别电连接至直流电源的正负极，其中包括多个IGBT器件，用于进行三相变换；
直流电容器组，与变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
滤波模块的第一端电连接至变换模块，滤波模块的第二端电连接至外接电容C11的第一端，电容C11的第二端电连接至直流电源负极，第一电源电连接至电容C11的两端；
其中，传感信号包括：三相电路传感器与滤波模块电连接，采集的三相电流和三相电压；温度传感器检测的IGBT器件的晶体管温度；电容传感器检测的电容C1、电容以及电容C11的电压；电源传感器检测的直流电源正极的直流电流IE和直流电压UE、第一电源对应的电源电流IO和电源电压UO；外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3以及滤波模块的总输出电流I总
由此，在直流Buck-Boost电路中设置相应的电路传感器，以此采集有效的、相应的传感信号。
优选地，针对直流Buck-Boost电路，FPGA模块具体用于：控制在直流Buck-Boost电路中，对多个电路传感器输出的传感信号进行筛选，其中：
筛选后的传感信号包括三相电路传感器检测的三相电流A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1，温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，电容传感器检测的电容C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2，外部电流传感器检测的总输出电流I总，电源传感器检测的直流电流IE、电源电压UO
由此，通过FPGA模块对传感信号进行相应的筛选，以此进行针对直流Buck-Boost电路的有效信号配置。
具体地，直流Buck-Boost电路仅使用了一个变换器，三相Buck-Boost双向DC/DC变换器根据电路中导通的开关管的不同来切换不同工作状态。以单相为例，通过控制晶体管T1和晶体管T3，达到双向直流升压与降压的目的。在升压运行时，晶体管T3动作，晶体管T1截止，变换器工作在Boost状态；当晶体管T1动作，晶体管T3截止时，变换器工作在Buck状态，实现降压功能。未做信号量灵活配置的改进情况下，需要测量整个电路的18路输出信号，利用可编程逻辑芯片FPGA和通用电力电子设备控制器RCP对三相Buck-Boost工作模式下不同信号量的采集进行可灵活配置的改进，仅需要测量工作在Buck-Boost模式下的信号量，需要测量输出的10路输出信号，经过A/D转换到FPGA，再经过D/A转换到控制器RCP。中FPGA具体信号配置如下：主电路输入信号有滤波器L1输出三相交流电流和电压，IGB器件T的温度信号，电流传感器测量的直流电流，四个电容电压，一共18路信号；在Buck-Boost工作模式下，信号的配置为单个滤波器输出S2处三相交流电流，IGBT器件的温度测量值TIGBT，S1处电流传感器的直流电流IE，电容C1、电容C2、电容C11的电容电压，电源传感器S1检测的直流电流IE、电源电压UO，一共10路信号。
具体地，结合图4来看，针对直流Buck-Boost电路，经过图4所示的信号配置后，再经总线输出给控制器RCP。图4中FPGA具体信号配置如下：在直流Buck-Boost电路下，信号的配置为单个滤波器输出三相交流电流(A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1)，晶体管温度TIGBT，直流电流IE，C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2、电容C11对应的电压Uc11，电源传感器检测的直流电流IE、电源电压UO。
实施例2
本发明实施例提供了一种多用途变换器的控制方法，基于如上的多用途变换器，结合图9来看，图9为本发明提供的多用途变换器的控制方法的流程示意图，包括步骤S1至步骤S4，其中：
在步骤S1中，获取变流电路中设置的多个电路传感器采集的传感信号，其中，变流电路包括背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
在步骤S2中，根据不同的变流电路，控制对多个电路传感器采集的传感信号进行筛选；
在步骤S3中，对筛选后的传感信号进行A/D转换，并对经A/D转换的筛选后的传感信号进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
在步骤S4中，对配置后的筛选信号进行D/A转换，并将经D/A转换的配置后的筛选信号输入至RCP控制器。
本发明实施例提供的多用途变换器的控制方法，首先针对三种背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路不同的电路采集不同的传感信号，设置FPGA模块对不同的传感信号进行筛选，进行相应的信号配置后输出，保证信号输出的稳定性和灵活性。本发明通过利用可编程逻辑芯片FPGA和通用电力电子设备RCP控制器实现三种工作模式下不同信号量的采集，进行可灵活配置的改进性。
优先地，结合图10来看，图10为本发明提供的信号配置的流程示意图，上述步骤S3具体包括：
在步骤S31中，根据不同的变流电路，确定不同的经A/D转换的筛选后的传感信号对应的输出端口；
在步骤S32中，通过对应的输出端口，输出配置后的筛选信号。
由此，有效根据不同的变流电路，确定多种对应的输出端口，保证准确输入相应信号至RCP控制器。
本发明公开了一种多用途变换器及其控制方法，设置三种背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路不同的，并对应在这三种电路设置不同的多个电路传感器，以针对不同的电路采集不同的传感信号，设置FPGA模块对不同的传感信号进行筛选，进行相应的信号配置后输出，保证信号输出的稳定性和灵活性，同时，设置A/D转换器和D/A转换器，保证有效的数模转换，设置RCP控制器，以根据不同情况下FPGA模块输出的配置后的筛选信号，进行相应的设备控制，保证控制的针对性、高效性。
本发明技术方案，基于三种工作模式，对工作在三种不同工作模式下不同信号量的采集进行可灵活配置的改进，利用FPGA模块和RCP控制器实现三种工作模式下不同信号量的采集，进行可灵活配置的改进，使应用更为广泛灵活，能充分满足不同场景下的应用需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多用途变换器，其特征在于，包括依次电连接的变流器模块、A/D转换器、FPGA模块、D/A转换器以及RCP控制器，其中：
所述变流器模块，包括分别设置多个电路传感器的背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
所述FPGA模块，用于根据不同的所述变流电路，控制对所述多个电路传感器采集的传感信号进行筛选，并进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
所述A/D转换器，用于对筛选后的传感信号进行A/D转换并输入所述FPGA模块；
所述D/A转换器，用于对所述配置后的筛选信号进行D/A转换并输入所述RCP控制器；
所述RCP控制器，用于根据经D/A转换的配置后的筛选信号，进行相应的控制。
2.根据权利要求1所述的多用途变换器，其特征在于，所述背靠背变流器电路、所述交错并联电路或所述直流Buck-Boost电路包括直流电源、直流电容器组、变换模块以及滤波模块，所述多个电路传感器包括三相电路传感器、温度传感器、电容传感器、电源传感器、外部电流传感器，其中：
所述三相电路传感器，用于检测经所述变换器三相变换后再经所述滤波模块输出的三相交流电流和/或三相交流电压；
所述温度传感器，用于检测所述变换模块中的IGBT器件的温度；
所述电容传感器，用于检测所述直流电容器组中的电容电压和/或电容电流；
所述电源传感器，用于检测所述直流电源的直流电流和/或直流电压；
所述外部电流传感器，用于检测外部电流。
3.根据权利要求2所述的多用途变换器，其特征在于，所述背靠背变流器电路包括所述直流电源、并联的两个所述变换模块、与两个所述变换模块分别对应的两个所述直流电容器组、与两个所述变换模块分别对应的两个所述滤波模块，其中：
所述变换模块，分别电连接至所述直流电源的正负极，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述直流电容器组，与所述变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述滤波模块，与所述变换模块电连接，用于对所述变换模块输出的三相信号进行滤波；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器分别与两个所述滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述直流电容器组中的电容电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流；所述外部电流传感器检测的多个所述外部电流。
4.根据权利要求3所述的多用途变换器，其特征在于，所述FPGA模块具体用于：控制在所述背靠背变流器电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、所述电容C2对应的电压Uc2，所述电源传感器检测的直流电流IE，以及所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3。
5.根据权利要求2所述的多用途变换器，其特征在于，所述交错并联电路包括所述直流电源、串联的第一变换模块和第二变换模块，与所述第一变换模块对应的第一直流电容器组、第一滤波模块，与所述第二变换模块对应的第二直流电容器组、第二滤波模块，其中：
所述第一变换模块的第一端电连接至所述直流电源的正极，所述第一变换模块的第二端电连接至所述第一滤波模块，所述第一滤波模块电连接至所述第二滤波模块，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述第一直流电容器组，与所述第一变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述第二变换模块的第一端电连接至所述直流电源的负极，所述第二变换模块的第二端电连接至所述第二滤波模块，所述第二滤波模块电连接至所述第一滤波模块，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述第二直流电容器组，与所述第二变换模块并联，其中包括串联的电容C3和电容C4；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器与所述第一滤波模块、所述第二滤波模块电连接，分别采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述电容C1至所述电容C4的电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流IE；所述外部电流传感器检测的多个所述外部电流。
6.根据权利要求5所述的多用途变换器，其特征在于，所述FPGA模块具体用于：控制所述交错并联电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1、A相电压Ua1、B相电压Ub1、C相电压Uc1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、所述电容C2对应的电压Uc2、所述电容C3对应的电压Uc3以及所述电容C4对应的电压Uc4，所述电源传感器检测的所述直流电流IE，以及所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3。
7.根据权利要求2所述的多用途变换器，其特征在于，所述直流Buck-Boost电路包括所述直流电源、所述直流电容器组、所述变换模块、所述滤波模块、外接电容C11、第一电源，其中：
所述变换模块，分别电连接至所述直流电源的正负极，其中包括多个所述IGBT器件，用于进行三相变换；
所述直流电容器组，与所述变换模块并联，其中包括串联的电容C1和电容C2；
所述滤波模块的第一端电连接至所述变换模块，所述滤波模块的第二端电连接至所述外接电容C11的第一端，所述电容C11的第二端电连接至所述直流电源负极，所述第一电源电连接至所述电容C11的两端；
其中，所述传感信号包括：所述三相电路传感器与所述滤波模块电连接，采集的三相电流和三相电压；所述温度传感器检测的所述IGBT器件的晶体管温度；所述电容传感器检测的所述电容C1、所述电容以及所述电容C11的电压；所述电源传感器检测的所述直流电源正极的直流电流IE和直流电压UE、所述第一电源对应的电源电流IO和电源电压UO；所述外部电流传感器检测的外部电流Ia3、外部电流Ib3、外部电流Ic3以及所述滤波模块的总输出电流I总。
8.根据权利要求7所述的多用途变换器，其特征在于，所述FPGA模块具体用于：控制在所述直流Buck-Boost电路中，对所述多个电路传感器输出的所述传感信号进行筛选，其中：
所述筛选后的传感信号包括所述三相电路传感器检测的三相电流A相电流Ia1、B相电流Ib1、C相电流Ic1，所述温度传感器检测的晶体管温度TIGBT，所述电容传感器检测的所述电容C1对应的电压Uc1、电容C2对应的电压Uc2，所述外部电流传感器检测的所述总输出电流I总，所述电源传感器检测的所述直流电流IE、所述电源电压UO。
9.一种多用途变换器的控制方法，其特征在于，基于根据权利要求1至8任一项所述的多用途变换器，包括：
获取变流电路中设置的多个电路传感器采集的传感信号，其中，所述变流电路包括背靠背变流器电路、交错并联电路以及直流Buck-Boost电路；
根据不同的所述变流电路，控制对所述多个电路传感器采集的传感信号进行筛选；
对筛选后的传感信号进行A/D转换，并对经A/D转换的筛选后的传感信号进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号；
对所述配置后的筛选信号进行D/A转换，并将经D/A转换的配置后的筛选信号输入至RCP控制器。
10.根据权利要求9所述的多用途变换器的控制方法，其特征在于，所述并对经A/D转换的筛选后的传感信号进行相应的信号配置，输出配置后的筛选信号包括：
根据不同的所述变流电路，确定不同的所述经A/D转换的筛选后的传感信号对应的输出端口；
通过所述对应的输出端口，输出所述配置后的筛选信号。
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