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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410844429.9(22)申请日 2014.12.26H02P 9/00(2006.01)H02P 101/25(2015.01)(71)申请人 上海科泰电源股份有限公司地址 201703 上海市青浦区工业园区崧华路888 号(72)发明人 胡耀军 庄衍平 许乃强 王瑞峰(74)专利代理机构 上海兆丰知识产权代理事务所 ( 有限合伙 ) 31241代理人 屠轶凡(54) 发明名称采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置(57) 摘要本发明公开了采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，包括第一控制器和。
2、第二控制器，第一控制器上集成有主继电器和第一自检继电器，主继电器和第一自检继电器上均设有一个信号输出端口，第二控制器上集成有第二自检继电器，第二自检继电器上设有一个信号输出端口 ；第一控制器上还设有第一确认信号输入端口，第二控制器上还设有检测信号输入端口和第二确认信号输入端口 ；主继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接检测信号输入端口 ；第一自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接第二确认信号输入端口，第二自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接第一确认信号输入端口。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图3。
3、页(10)申请公布号 CN 104506097 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104506097 A1/1 页21.采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有主继电器和第一自检继电器，所述主继电器和所述第一自检继电器上均设有一个信号输出端口，所述第二控制器上集成有第二自检继电器，所述第二自检继电器上设有一个信号输出端口 ；所述第一控制器上还设有第一确认信号输入端口，所述第二控制器上还设有检测信号输入端口和第二确认信号输入端口 ；其特征在于 ：所述主继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述检测信号输入端口 ；。
4、所述第一自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述第二确认信号输入端口，所述第二自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述第一确认信号输入端口 ；所述第一控制器待其 CAN 总线输出准备就绪后，通过主继电器输出脉冲信号，并在检测到所述第一确认信号输入端口有脉冲信号输入时确认所述第二控制器为备用控制器，存在并准备就绪 ；所述第二控制器检测到所述检测信号输入端口有脉冲信号输入时，确认所述第二控制器为备用控制器。2.根据权利要求1所述的采用CAN通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置,其特征在于 ：所述第一控制器和所述第二控制器均为 8808 型号智能并机控制器。3.根据权利要求 。
5、1 所述的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置 ,其特征在于 ：所述第一控制器和所述第二控制器同时连接调压电动电位器和调速电动电位器，所述调压电动电位器连接所述应急柴油发电机组的发电机的调压板，所述调速电动电位器连接所述应急柴油发电机组的柴油发动机的调速板。4.根据权利要求 1 所述的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，其特征在于 ：所述第一控制器和所述第二控制器还同时连接所述应急柴油发电机组的断路器。权 利 要 求 书CN 104506097 A1/4 页3采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置技术领域0001 本发明涉及柴油发电机组领域。
6、的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置。背景技术0002 柴油发电机组是以柴油发动机为原动机，拖动同步发电机发电的一种电源设备。这是一种起动迅速、操作维修方便、投资少、对环境的适应性能较强的发电装置。柴油发电机组主要分为四个部分 ：柴油发动机、发电机、控制系统、电气系统。控制系统控制柴油发电机组依设定工作状态运行及具有故障状态报警停机等功能，柴油发电机组控制系统能准确而迅速地调节柴油发电机组的运行 , 并使各用电设备处于良好的工作状态，保持供电的连续性和可靠性。0003 现有控制系统的控制方式通常采用一台柴油发电机组应用一个控制器进行控制 ,由于控制系统单一，无冗余备用，导致。
7、柴油发电机组运行可靠性差，一旦控制系统故障导致电源供应出现问题，会引起人身安全和巨大的经济损失，无法满足如医院、数据中心等对供电可靠性要求极高场合使用要求。发明内容0004 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，其可以解决目前柴油发电机组中只有一个控制器进行控制 , 无法配备冗余控制器并进行有效切换，导致柴油发电机组运行可靠性差的问题。0005 实现上述目的的一种技术方案是 ：采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有主继电器和第一自检继电器，所述主继电器和所述第一自检继。
8、电器上均设有一个信号输出端口，所述第二控制器上集成有第二自检继电器，所述第二自检继电器上设有一个信号输出端口 ；所述第一控制器上还设有第一确认信号输入端口，所述第二控制器上还设有检测信号输入端口和第二确认信号输入端口 ；0006 所述主继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述检测信号输入端口 ；0007 所述第一自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述第二确认信号输入端口，所述第二自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接所述第一确认信号输入端口；0008 所述第一控制器待其 CAN 总线输出准备就绪后，通过主继电器输出脉冲信号，并在检测到所述第一确认信号输入端口有脉冲信号。
9、输入时确认所述第二控制器为备用控制器，存在并准备就绪 ；0009 所述第二控制器检测到所述检测信号输入端口有脉冲信号输入时，确认所述第二控制器为备用控制器。0010 进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器均为 8808 型号智能并机控制器。说 明 书CN 104506097 A2/4 页40011 进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器同时连接调压电动电位器和调速电动电位器，所述调压电动电位器连接所述应急柴油发电机组的发电机的调压板，所述调速电动电位器连接所述应急柴油发电机组的柴油发动机的调速板。0012 进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器还同时连接所述应急柴油发电机组的断路器。00。
10、13 采用了本发明的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置的技术方案，即第一控制器的主继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接第二控制器的检测信号输入端口 ；第一控制器的第一自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接第二控制器的第二确认信号输入端口，第二控制器的第二自检继电器的信号输出端口通过 CAN 总线连接第一控制器的第一确认信号输入端口 ；所述第一控制器待其 CAN 总线输出准备就绪后，通过主继电器输出脉冲信号，并在检测到所述第一确认信号输入端口有脉冲信号输入时确认所述第二控制器为备用控制器，存在并准备就绪 ；所述第二控制器检测到所述检测信号输入端口有脉冲信号输入时。
11、，确认所述第二控制器为备用控制器的技术方案。其技术效果是 ：可以解决目前应急柴油发电机组中只有一个控制器进行控制 , 无法配备冗余控制器并进行有效切换，导致柴油发电机组运行可靠性差的问题。附图说明0014 图1为本发明的采用CAN通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置的结构示意图。0015 图2为本发明的采用CAN通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置与柴油发动机、发电机和断路器控制信号连接的示意图0016 图 3 和图 4 为采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置中第一控制器的控制逻辑图。0017 图 5 和图 6 为采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置。
12、中第二控制器的控制逻辑图。具体实施方式0018 请参阅图 1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例，并结合附图进行详细地说明 ：0019 请参阅图 1，本发明的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置，包括第一控制器1和第二控制器2，第一控制器1上集成有主继电器11和第一自检继电器12，以及第一确认信号输入端口14。主继电器11和第一自检继电器12上均设有一个信号输出端口。第二控制器2上集成有第二自检继电器22，以及检测信号输入端口23和第二确认信号输入端口 24。第二自检继电器 22 上设有一个信号输出端口。0020 主继电器 11 的信号。
13、输出端口通过 CAN 总线连接第二控制器 2 的检测信号输入端口 23。0021 第一自检继电器 12 的信号输出端口通过 CAN 总线连接第二控制器 2 的第二确认信号输入端口24，第二自检继电器22的信号输出端口通过CAN总线连接第一控制器1的第一确认信号输入端口 14。说 明 书CN 104506097 A3/4 页50022 从第一控制器 1 的主继电器 11 的信号输出端口输出脉冲信号到第二控制器的检测信号输入端口23，是为了决定由第一控制器1和第二控制器2哪个优先处于并机状态，哪个处于备用状态。如图 1 的接线所示。其中第一控制器 1 为主用控制器，第二控制器 2 为备用控制器。0。
14、023 本实施例中，第一控制器 1 和第二控制器 2 为 8808 型号智能并机控制器，是由申请人生产并已投向市场。其中第一控制器 1 优先设定为主用控制器，第二控制器 2 优先设定为备用控制器，该设定是通过第一控制器 1 和第二控制器 2 上的 PLC 芯片完成的。0024 第一控制器1上电时处于备用模式，以便进行CAN通讯的准备，保证当第一控制器1 准备好操作前不会中断备用控制器的控制。当功率管理的 PM 准备好进行操作后，优先第一控制器 1 的请求控制，使第二控制器 2 进入备用状态。0025 第一控制器 1 首先检测主继电器 11 的信号输出端口的 CAN 总线输出是否完成，即第一控制。
15、器1的CAN总线输出是否准备就绪，若CAN总线输出准备就绪，则由主继电器11的信号输出端口输出脉冲信号。若 CAN 总线未准备就绪，则第一控制器 1 维持备用状态。第一控制器1和第二控制器2被强制处于备用状态时，其对柴油发电机组的柴油发动机、发电机和断路器的各项控制操作将被强制禁止。0026 第一控制器1的第一确认信号输入端口14检测是否有脉冲信号输入，若有脉冲信号输入，则确认第二控制器 2 为备用控制器，存在并准备就绪。将第一控制器 1 设为主用控制器。0027 第二控制器2启动后首先检测第二检测信号输出端口23是否有脉冲信号输入，如果有脉冲信号输入，则将第二控制器设为备用控制器，否则，第二。
16、控制器 2 为主用控制器，进行机组的控制和监视。同时第二控制器 2 的第二确认信号输入端口 24 检测是否有脉冲信号输入，如果有脉冲信号输入，告知第二控制器 2 备用控制器存在并准备就绪。第二控制器 2 启动后从第二检测信号输出端口 23 持续输入的脉冲信号是为了使第二控制器 2 保持备用状态。而第二确认信号输入端口 24 持续输入脉冲信号，是为了表明第二控制器 2 作为备用控制器的存在。0028 处于备用状态的第二控制器 2 的第二自检继电器 22 的信号输出端口持续发出脉冲信号，表明第二控制器 2 作为备用控制器的当前存在，一旦作为主用控制器的第一控制器 1 故障，它将立即接管控制。此状态。
17、在 USW 检测页面中存在。0029 在 PLC 芯片编程中，PM CAN ready 表明，当第一控制器 1 上电后，且已经准备好控制权被第二控制器 2 接管。0030 Redundant controller 表明第二控制器 2 处于备用状态。Redundant backup present 表明第二控制器 2 作为备用控制器的存在。0031 当第二控制器2的检测信号输入端口23检测是否脉冲信号输入，若有脉冲信号输入，则将其设为备用控制器，若检测到脉冲信号输入中断或者在启动后指定时间后无脉冲信号输入，则第二控制器 2 设定为主用控制器。0032 第一控制器 1 和第二控制器 2 均可通过继。
18、电器触点输出形式的开关量信号，采用调速控制和调压控制的方式，对应急柴油发电机组的柴油发动机 4 的转速和发电机 6 的电压分别进行控制，调速板和调压板最好采用能直接接收这种开关量的控制信号，否则需要采用如图 2 所示的电动电位器进行控制信号类型的转换。其中第一控制器 1 和第二控制器说 明 书CN 104506097 A4/4 页62 均通过调速电动电位器 3 连接应急柴油发电机组的柴油发动机 4 的调速板，通过调压电动电位器 5 连接应急柴油发电机组的发电机 6 的调压板。调速电动电位器 3 和调压电动电位器 5 的作用在于实现了在第一控制器 1 和第二控制器 2 切换时的无缝切换和互锁，不。
19、会使应急柴油发电机组产生任何负载、转速或电压的跳变。调速电动电位器 3 将第一控制器1 或第二控制器 2 发出的升速 / 降速脉冲信号转变为升速 / 降速模拟量信号。调压电动电位器 5 将第一控制器 1 或第二控制器 2 发出的升压 / 降压脉冲信号转变为升压 / 降压模拟量信号。同时，第一控制器 1 和第二控制器 2 还同时连接一个断路器 7，断路器 7 接收第一控制器 1 或第二控制器 2 分别发出的合闸 / 分闸脉冲信号，进行合闸 / 分闸操作，避免了采用长保持信号时，第一控制器 1 和第二控制器 2 切换时断路器 7 的误合闸或者误跳闸，从而实现可以在应急柴油发电机组正在操作时完成第一。
20、控制器1和第二控制器2的无缝切换和互锁，甚至也可以在负载分配时完成第一控制器 1 和第二控制器 2 的切换的无缝切换和互锁，使本发明的采用 CAN 通信的应急柴油发电机组冗余控制器切换装置的使用灵活性和可靠性大幅度提高。0033 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。说 明 书CN 104506097 A1/3 页7图1图2说 明 书 附 图CN 104506097 A2/3 页8图3图4图5说 明 书 附 图CN 104506097 A3/3 页9图6说 明 书 附 图CN 104506097 A。