专利名称：具有可移动存储设备的风能变流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变流器，特别是一种应用于风能发电领域的变流器。
背景技术：
在风能发电系统中，变流器控制着电机励磁，并将电机的发出的频率可变的电能转 变成恒频的电网电能，例如中国为50Hz，变流器在风能发电系统中发挥着系统控制和能 量转换的重要作用。因此，它需要长时间并可靠记录大量的系统状态数据，环境参数， 系统配置等参数，以供后续数据分析。在变流器不断发展的趋势下，用户需要记录的数 据越来越多，需求在不断扩展。目前变流器系统普遍使用的存储器为EEPROM (带电在系 统可擦写式)，接口形式有SPI、 12C、总线接口等。从器件本身特性来看，容量普遍偏 小，例如变流器需要记录24小时的市电波形，以供分析风场电网状况。假设一个周波记 录40点， 一个点使用16bit存储，记录一小时的数据将消耗7. 2M字空间，计14. 4MB (字 节)， 一天需要记录数据量达到345. 6MB，板载存储器已经不能满足容量需求；从接口速 度来看，SPI以及I2C对存储器操作繁琐，控制器编程复杂，接口固有速度偏低，不能满 足高速数据采集需求；从便携性来看，板载存储器焊接在PCB板上，无法取下携带，导 出导入数据需要借助变流器控制CPU完成操作，对大量数据下载以及上传不利。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述缺点，而提供一种 结构设计合理、连接有移动存储设备的风能变流器。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是 一种风能变流器，包括功率模块、 控制模块和配电模块，其特征在于所述控制模块上连接有移动存储设备。
本实用新型所述移动存储设备包括移动存储器和连接器，所述连接器与控制模块连 接，所述移动存储器与连接器连接。
本实用新型所述移动存储器为CF卡，所述连接器为CF卡连接器。
本实用新型所述CF卡连接器为标准50pin卡座。
本实用新型所述移动存储器为SD卡，所述连接器为SD卡连接器。 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果1、结构设计合理；2、本实 用新型所用存储设备为移动存储设备，如CF卡、SD卡、U盘或者移动硬盘，容量大，可 以拥有120G、 320G甚至几T的容量，可以完全满足容量需求；3、数据传输速度快；4、便携实用，移动存储设备包括移动存储器和连接器，其中移动存储器可与风能变流器脱
离，且其体积小，便于携带，数据转移方便。
图l为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型实施例1CF卡未插入CF卡连接器的结构示意图。 图3为本实用新型实施例1CF卡插入CF卡连接器后的结构示意图。 图4为实施例1的实例1结构示意图。 图5为实施例1的实例2结构示意图。 图6为实施例1的实例3结构示意图。 图7为实施例1的控制器软件架构图。 '图8为实施例1的可编程逻辑器件软件架构图。 图9为本实用新型实施例2SD未插入SD卡连接器的结构示意图。 图10为本实用新型实施例2SD卡插入SD卡连接器后的结构示意图。 图11为实施例2SD卡连接器与控制器之间的部分电路图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图l，本实用新型包括功率模块l、控制模块2和配电模块3，控制模块2分别 与功率模块1和配电模块3连接。在控制模块2上连接有移动存储设备4，移动存储设备 4包括移动存储器5和连接器6，连接器6与控制模块2连接，移动存储器5与连接器6 连接。在使用时，移动存储器5连接在连接器6上，而在不用时，移动存储器5可与连 接器6脱离。
实施例l:
参见图2和图3,在本实施例中，控制模块2包括控制系统板卡A、控制系统板卡B、 控制系统板卡C和控制系统板卡D，控制系统板卡A分别与控制系统板卡B、控制系统 板卡C和控制系统板卡D连接。在控制系统板卡A上设置有控制器7。在控制器7上用 数据线10连接有CF卡连接器8，并设置有与CF卡连接器8配套的CF卡9。在本实施例 中，CF卡连接器8为标准50pin卡座。在使用时，CF卡9插进CF卡连接器8内，控制 模块2可以对CF卡9读出和写入数据；需要转移数据时，可以将CF卡9从CF卡连接器 8中拔出。在本实施例中，数据线10包括控制器7自带的总线系统和通用IO接口模拟的 数据线。
实例l:参见图4，在本实例中，控制器7可以是DSP控制器或者类似的控制CPU，例如单片机。在控制器7和CF卡连接器8之间用数据线10连接有总线驱动器11。
控制器7访问CF卡9通过数据线10完成。如果控制器7带总线系统，可以通过地址总线和数据总线连接CF卡9。控制器7将消耗最少的时钟周期访问CF卡9，控制代码也非常简洁，降低了软件工作者的开发难度。例如在8051单片机系统中，CF卡数据寄存器定义为0x1000，寄存器定义为K，那么读取数据寄存器的内容到寄存器K为MOVDPTR, 1000HMOVX K，卵PTR
可以看到，访问方式及其简洁，其他控制器类似。
总线驱动器ll的目地是提高总线驱动能力，以避免CPU挂载比较多外设时，总线负载变大，以致影响对CF卡9的访问速度。如果系统数据总线带的外设的比较少时，可以省去总线驱动器ll，以精简系统。实例2:
参见图5，在本实例中，控制器7和可编程逻辑器件12直接连接，数据线101可以是控制器7的自带外部总线或者是通用10 口模拟数据线。CF卡9插在CF卡连接器8上。编程逻辑器件12与CF卡之间有总线驱动器11，总线驱动器11的作用如前所述。数据线102是可编程逻辑器件12的总线。
控制器7访问CF卡9方法如下
1) 控制器7发送读写命令给可编程逻辑器件12;
2) 可编程逻辑器件12完成读写CF卡9操作，并将状态和结果放入内部RAM中；
3) 控制器7快速从可编程逻辑器件12中读取数据。
'这种方式下，CF卡9访问的大部分操作，例如DMA以及大量数据校验任务交给了可编程逻辑器件12完成。并且数据线101和数据线102可以同时操作，数据交互在并发进行，减轻了控制器7对CF卡9操作的负担，大幅度提高了系统存储效率。实例3:
参见图6，在本实例中，数据线101和数据线102是共享的，它们都连接到可编程逻辑器件12和控制器7上。总线驱动器11作用是增强总线驱动能力。数据线101和102是通用10 口模拟或是系统总线。
控制器7访问CF卡9方法如下
1)控制器7发送读写命令给可编程逻辑器件12，并释放数据线101和102;2) 可编程逻辑器件12完成读写CF卡9操作，并将状态和结果放入内部RAM中。完成之后，释放数据线101和102;
3) 控制器7快速从可编程逻辑器件12中读取数据，释放数据线101和102。这种方式下，CF卡9访问的大部分操作，例如DMA以及大量数据校验任务交给了可
编程逻辑器件12完成，而且由于数据线101和102共享，占用可编程逻辑器件12的I0引脚相对较少。
在本实施例中，控制器7可以是DSP控制器，也可以是各种系列的单片机。可编程逻辑器件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，提高数据传送效率。
本实施例的控制器7软件架构参见图7，标号13为用户数据组织层，其作用是负责组织需要存入或者读出的数据；标号14为文件系统组织层，其作用是组织FAT文件系统，包括FAT12， FAT16， FAT32;标号15为接口驱动层，其作用是使用True IDE模式驱动CF卡9。
控制器7软件架构优点
1) 接口驱动层15和用户数据组织层13完全分开，用户数据组织层13不会因为驱动优化而改变；
2) 用户数据组织层13采用了标准FAT系统，CF卡9的数据管理变得更加容易，计算机无需安装驱动程序即可导入导出CF卡9的数据。
本实施例的可编程逻辑器件12软件架构参见图8。标号16为数据缓冲区，标号17为控制逻辑区，标号18为状态输出区，标号19为接口逻辑控制/FAT系统组织，标号20为CiF卡控制器，标号21为数据缓冲区，标号22为控制逻辑区。
可编程逻辑器件12软件架构优点
1) CF卡9控制由可编程逻辑控制器12完成，能最大可能发挥出CF卡9高速性能；
2) 可编程逻辑器件12开发环境效率高，开发难度小；
3) 独立完成FAT系统存储，与控制器7接口变得非常简单；
4) 软件移植性强，能在两个不同系列器件中移植，设计复用度高；
5) 可编程逻辑器件12硬件成本低，性能可靠。实施例2:
参见图9和图10，在本实施例中，控制模块2包括控制系统板卡A、控制系统板卡B、控制系统板卡C和控制系统板卡D，控制系统板卡A分别与控制系统板卡B、控制系统板卡C和控制系统板卡D连接。在控制系统板卡A上设置有控制器7。在控制器7上用数据线10连接有SD卡连接器23，并设置有与SD卡连接器23配套的SD卡24。在使用时，SD卡24插进SD卡连接器23内，控制模块2可以对SD卡24读出和写入数据；需要转移数据时，可以将SD卡24从SD卡连接器23中拔出。
在本实施例中，控制器7为DSP(数字信号处理器)、单片机、FPGA、 CPLD等具有控制功能的芯片或者是模块。
SD卡24与控制器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接口传输数据和命令，并行模式使用4位数据总线接口。在本实施例中，SD卡24与控制器7的连接采用了 一般控制器比较常用的SPI (串行传输接口 )接口 ，控制器7编程比较简单。同时，数据线10采用SPI总线。
参见图11， MIS0为控制器7的SPI输入信号；M0SI为控制器7的SPI总线输出信号；nSDCS为控制器7的SPI的片选信号；SCK为控制器7输出的时钟脉冲信号；VCC为电源，值为+3.3V;电阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R13和R14为阻抗匹配以及抗干扰电阻。
以上实施例对本实用新型作出了较为详细的描述，但是这些描述并非是对本实用新型的限制，即本实用新型并不局限于上述实施例的具体结构及描述，比如移动存储器5还可以是移动硬盘、U盘等。本实用新型的保护范围包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
权利要求1、一种具有可移动存储设备的风能变流器，包括功率模块、控制模块和配电模块，其特征在于所述控制模块上连接有移动存储设备。
2、 根据权利要求1所述的具有可移动存储设备的风能变流器，其特征在于所述移 动存储设备包括移动存储器和连接器，所述连接器与控制模块连接，所述移动存储器与 连接器连接。
3、 根据权利要求2所述的具有可移动存储设备的风能变流器，其特征在于所述移 动存储器为CF卡，所述连接器为CF卡连接器。
4、 根据权利要求3所述的具有可移动存储设备的风能变流器，其特征在于所述CF 卡连接器为标准50pin卡座。
5、 根据权利要求2所述的具有可移动存储设备的风能变流器，其特征在于所述移 动存储器为SD卡，所述连接器为SD卡连接器。
专利摘要本实用新型涉及一种变流器，特别是一种应用于风能发电领域的变流器。本实用新型包括功率模块、控制模块和配电模块，其特征在于所述控制模块上连接有移动存储设备。本实用新型结构设计合理，所用存储设备为移动存储设备，如CF卡、SD卡、U盘或者移动硬盘，容量大，可以拥有120G、320G甚至几T的容量，可以完全满足容量需求，同时数据传输速度快，便携实用。
文档编号H02M3/00GK201435675SQ200920120798
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者项小娟 申请人:浙江海得新能源有限公司