[发明专利]一种基于CAN总线的逆变器并联系统及其载波同步方法

摘要

本发明公开了一种基于CAN总线的逆变器并联系统及其载波同步方法，其特征是包括中央监控器、一个主机和N个从机，中央监控器用于监控所述主机和N个从机的工作状态，并能在系统发生单点故障或是多点故障时，指定新的主机；主机用于发送载波同步信号，并监控所述N个从机的工作状态；N个从机用于接收所述载波同步信号并实现载波同步，并能在所述并联系统发生单点故障或是多点故障时，自主确定新的主机。本发明能从系统层面解决并联系统出现单点或是多点故障时载波无法同步的问题，提高并联系统载波同步的可靠性及准确性，从而能在载波同步的前提下实现模块的自由投切及大容量模块化并联。

主权项

一种基于CAN总线的逆变器并联系统的载波同步方法，所述逆变器并联系统包括：中央监控层和模块自主控制层；所述中央监控层由中央监控器构成，所述模块自主控制层由N+1个并联运行的并网逆变器构成，所述中央监控器和N+1个并网逆变器通过数字信号处理器上的CAN控制器与CAN总线连接；并由所述CAN总线进行仲裁并确定主从地位，从而获得一个主机和N个从机；所述中央监控器用于监控所述主机和N个从机的工作状态，并能在系统发生单点故障或是多点故障时，指定新的主机；所述主机用于发送载波同步信号，并监控所述N个从机的工作状态；所述N个从机用于接收所述载波同步信号并实现主从机载波同步，并能在所述并联系统发生单点故障或是多点故障时，自主确定新的主机；其特征是，当所述逆变器并联系统发生单点故障或是多点故障时，是按如下步骤重新建立主从地位，从而实现载波同步：步骤1、所述主机定时通过CAN总线向所有从机发送状态信息请求，所有从机响应所述状态信息请求，并将自身序列号及其对应的状态信息发送到CAN总线，使得所述中央监控器通过CAN总线能接收到所有从机各自的序列号及其对应的状态信息；且所有从机通过CAN总线也能接收到其余从机各自的序列号及其对应的状态信息；若有新的从机加入，则所述新的从机同样响应所述主机发送的状态信息请求，并发送自身序列号及其对应的状态信息发送到CAN总线，同时接收所述其余从机各自的序列号及其对应的状态信息；步骤2、所述中央监控器和所有从机分别根据各从机序列号的优先级大小进行升序排序，并建立各自的动态队列；所述中央监控器和所有从机分别将排序好的各从机序列号及其对应的状态信息依次排入各自的动态队列中并存入自身内存中；步骤3、所述主机确认所有从机是否均响应所述状态信息请求，若均有响应，则执行步骤5，确认所有从机的状态信息是否正确；否则，表示存在未响应的从机，则向所述未响应的从机重复发送M次状态信息请求；若重试M次后，所述未响应的从机仍然没有响应，则确认所述未响应的从机丢失，无法与所述CAN总线连接，并执行步骤4；若所述未响应的从机恢复响应，则执行步骤5；步骤4、所述主机向所述中央监控器和其余均有响应的从机广播发送队列响应更新信息，用于将所述未响应的从机序列号及其对应的状态信息从各自的动态队列中进行清除；步骤5、所述主机依次判断所有从机所各自对应的状态信息中的错误状态寄存器值是否为零；若为零，则表示从机的状态信息正确且工作正常；并执行步骤7；否则，表示从机的状态信息错误；并对所述状态信息错误的从机重新发送状态信息请求，并判断所述状态信息错误的从机所对应的错误状态寄存器值是否为零，若为零，则执行步骤7，否则，表示从机的状态信息错误，执行步骤6；步骤6、所述主机向所述中央监控器和其余工作正常的从机广播发送队列状态更新信息，用于将所述状态信息错误的从机序列号及其对应的状态信息从各自的动态队列中进行清除；步骤7、所有从机监测所述主机发送的载波同步信号是否存在，若存在，表示主机工作正常，并返回步骤1执行；否则，表示主机故障，并向CAN总线广播发送主机故障信息；执行步骤8；步骤8、所述中央监控器接收所述主机故障信息，并向自身动态队列中队头所对应的从机发送主机标志位；步骤9、所述动态队列中队头所对应的从机接收所述主机标志位并成为新的主机，从而建立新的主从地位，其他从机重新监控所述新的主机发送的载波同步信号是否存在，若存在，表示新的主机工作正常，并返回步骤1执行；否则表示中央监控器故障或新的主机故障，执行步骤10；步骤10、所述动态队列中的各从机向所述CAN总线发送争主请求，由所述CAN总线进行仲裁并确定新的主机后，返回步骤1执行。