一种应急电源车用一体化控制器的制作方法

本技术涉及电力自动化控制，并且更具体地，涉及应急电源车用一体化控制器。

背景技术：

1、现有技术中的应急电源车为实现并机并网功能，普遍采用机组控制器与并机并网控制器分立配置的模式。机组控制器主要负责采集发电机组的电压、电流及母排电压信号，控制机组启停及机组断路器gcb（generator circuit-breaker，简称gcb）的动作；并机并网控制器则需接入母排电压、市电电压和市电电流，协同机组控制器完成并机、并网及市电断路器mcb（mains circuit breaker）的分合闸操作。这种双控制器架构虽能实现基本功能，但在实际应用中存在明显缺陷：一是二者间需保持高精度通讯同步，任何指令延迟或配置错误均可能导致合闸失败甚至设备损坏；二是执行一个具体的保电任务需要在不同的控制器之间进行分别操作，操作流程繁琐、人为失误风险高，在重大保电任务中极易引发供电中断，造成严重的经济与社会影响。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中应急电源车机组控制器与并机并网控制器分立配置导致的通讯同步要求高，操作流程繁琐容易导致的分合闸失败，这幅图损坏，操作人为失误风险高等技术问题，本实用新型提供一种应急电源车用一体化控制器及其控制方法。

2、根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种应急电源车用一体化控制器，包括：

3、信号采集模块，其与应急电源车用发电机组，母排和市电进线端，以及负荷输出端分别连接，用于同步采集机组电压和机组电流，母排电压，市电电压和市电电流，以及负荷电流；

4、开关量输入模块，用于检测控制应急电源车用发电机组，市电和负荷的开关装置的位置状态信息，以及接收外部并网模式指令；

5、传感器接口模块，其连接应急电源车用发电机组发动机本体传感器和转速传感器接口，用于采集对应的传感器信号；

6、通讯接口模块，用于与应急电源车用发电机组发动机电子控制单元进行私有通讯，直接获取发动机运行参数数据，以及当两台及两台以上应急电源车并机工作时交互并机通讯状态和并机通讯数据；

7、中央处理单元，用于对信号采集模块，开关量输入模块，传感器接口模块和通讯接口模块输入的数据和指令进行对应的保护逻辑计算和并机通讯数据计算，以及根据计算结果发出开关控制指令，设备控制指令和状态指示指令中的至少一种；

8、控制接口模块，其与应急电源车用发电机组发动机调速执行器和发电机励磁高压器直接连接，用于输出所述设备控制指令以实现至少一台应急电源车用发电机组转速和电压的闭环控制；

9、开关量输出模块，用于输出所述开关控制指令以驱动控制至少一台应急电源车用发电机组，市电和负荷的开关的分合，启动发动机，以及输出所述状态指示指令以驱动报警器发出报警信号和/或驱动发动机以额定转速运行并显示运行状态；

10、电源模块，其与中央处理单元和开关量输出模块连接，用于对其供电。

11、本实用新型所述的应急电源车用一体化控制器，所述控制器包括：信号采集模块，同步采集机组电压和机组电流，母排电压，市电电压和市电电流，以及负荷电流；开关量输入模块，检测控制应急电源车用发电机组，市电和负荷的开关装置的位置状态信息，以及接收外部并网模式指令；传感器接口模块，采集应急电源车用发电机组发动机本体传感器和转速传感器的传感器信号；通讯接口模块，与应急电源车用发电机组发动机电子控制单元进行私有通讯，直接获取发动机运行参数数据，以及当两台及两台以上应急电源车并机工作时交互并机通讯状态和并机通讯数据；中央处理单元，对信号采集模块，开关量输入模块，传感器接口模块和通讯接口模块输入的数据和指令进行对应的保护逻辑计算和并机通讯数据计算，以及根据计算结果发出开关控制指令，设备控制指令和状态指示指令中的至少一种；与应急电源车用发电机组发动机调速执行器和发电机励磁高压器直接连接的控制接口模块输出所述设备控制指令以实现至少一台应急电源车用发电机组转速和电压的闭环控制；开关量输出模块，输出所述开关控制指令以驱动控制至少一台应急电源车用发电机组，市电和负荷的开关的分合，启动发动机，以及输出所述状态指示指令以驱动报警器发出报警信号和/或驱动发动机以额定转速运行并显示运行状态；电源模块，其与中央处理单元和开关量输出模块连接，用于对其供电。所述一体化控制器及其控制方法具备多信号采集能力，可同时监测机组电压、母排电压、市电电压、机组电流、市电电流及负载电流，并统一控制gcb、mcb及负荷开关lis(load isolation switch)的分合闸动作，通过单台设备实现并网功能，并通过控制器间的通讯实现并机，不再依赖额外的并机控制器，有效解决了现有技术中的分立控制方式带来的可靠性低，操作复杂，接线繁多，以及需要控制设备之间协同操作等问题。具体地，在系统接线方面，原有分立控制方案需为每台控制器单独布置电压及电流检测线路、开关量输入输出线路及控制器间通信线路，总接线数繁多、布线复杂，不仅安装维护成本高，还存在接触不良和干扰风险。本实用新型通过高度集成化的设计，显著减少外部接线数量，尤其省去了独立的并机控制器之间的大量互联信号线和冗余电源线，采用统一的端子排设计和信号复用传输技术，使总体接线数量减少约40%以上，提高了系统的可靠性与可维护性。在一体化控制方法，每台应急电源车上均配备有一体化控制器，可独立完成单车的并网保电操作，无需依赖两台控制器协同工作；当多台应急电源车需协同并机运行时，各车之间可直接通过一体化控制器实现互联通信与协调控制，无需再借助外置专用并机控制器，极大简化了系统架构。在操作方面，仅需在同一界面完成基本参数设置，系统即可自动协调各机组同步与功率分配，大幅减少了人为操作环节，降低了误操作可能性，提高了保电工作的响应速度与整体可靠性，从而显著提升多机并网供电的成功率。

1.一种应急电源车用一体化控制器，其特征在于，所述控制器包括：

2.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述信号采集模块包括：

3.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述开关量输入模块包括：

4.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述开关量输入模块还包括备用输入子模块，其设置多个备用输入端子，用于功能扩展或接收其他自定义信号。

5.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述传感器接口模块包括：

6.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述通讯接口模块包括：

7.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述通讯接口模块还包括rs485通信接口，用于与上位机、触摸屏或其他智能设备进行组网通讯，实现远程监控和数据传输。

8.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述开关量输出模块包括：

9.根据权利要求1所述的一体化控制器，其特征在于，所述开关量输出模块还包括备用输出子模块，用于功能扩展或根据输出控制其他外部设备的控制指令。