CN102820889B - 并行通信装置及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种并行通信装置及其通信方法。所述并行通信装置包括：第一接收终端，其接收通过主装置发送的通信数据；第一发送终端，其将通过第一接收终端接收到的通信数据发送到从装置；开关，其管理布置在第一发送终端和多个从装置之间的通信线路；以及控制单元，其利用所述通信数据中的目的地信息来确定所述通信数据将要发送到的第一从装置，并且将接收到的通信数据发送到确定出的第一从装置。

Description

并行通信装置及其通信方法

技术领域

本公开涉及一种并行通信装置，尤其涉及一种应用于太阳能逆变器的并行通信装置及其通信方法。

背景技术

太阳能发电系统包括太阳能电池组件和太阳能逆变器。另外，在为大规模太阳能发电系统的情况下，将多个太阳能电池组件和多个太阳能逆变器连接以进行发电。

在这点上，太阳能逆变器为一种利用由太阳能电池组件产生的DC能量将电力传送至商业系统的发电装置。

然而，太阳能逆变器的容量受限制，因此，为了建立大容量的发电设施，需要一种将多个太阳能逆变器并联以提供大的输出的系统。

当太阳能发电系统被配置有这样并联的多个太阳能逆变器时，太阳能逆变器需要彼此通信。太阳能逆变器的通信方法变成系统配置中极其重要的因素。

图1为图示出相关技术的太阳能逆变器通信装置的配置的图。

参照图1，太阳能逆变器通信装置包括主装置10以及通过通信传输线路与主装置10连接的至少一个从装置20。图1图示出了一个主装置10与三个从装置20连接的并行通信装置的示例。

在上述并行通信配置中，为了使主装置10与各个从装置进行单独通信，需要为各个从装置20分配前缀号。前缀号是区分各个从装置10的标识号。

关于太阳能逆变器通信装置的操作，当主装置10发送通信数据时，与通信网络连接的所有从装置20均接收发送的通信数据。

在这点上，需要发送的通信数据仅施加给主装置10指定的特定的从装置。

因此，主装置10将与通信数据的最终目的地（即，通信数据所要施加的从装置）相对应的前缀信息插入到通信数据中。

因此，仅当接收到的通信数据中的前缀信息对应于其自身的前缀信息时，各个从装置20才会响应与主装置10的通信。

也就是说，通过主装置10发送的通信数据由所有的从装置20接收，而不仅仅是与通信数据中的前缀信息相对应的从装置20响应发送的通信数据。因此，可实现并行通信。

如上所述，当通过并联的多个从装置20进行通信时，前缀号被分配给各个太阳能逆变器以便相互区分，从而可以防止在通信期间发生的从装置之间的数据冲突或通信错误。

然而，为了通过相关技术的通信方法来使用并行通信，由于前缀号被分配给各个从装置20，所以需要在通信协议中反映出所述前缀号。而且，如果不具有将前缀号分配给各个从装置20的功能，则不可能配置上述并行通信系统。

此外，当制造商试图将不同的从装置并联而各个从装置具有不同的通信协议时，不可能配置并行通信。因此，当配置并行通信时，仅需要选择具有相同通信协议的从装置。

发明内容

实施例提供了通过通信网络来连接主装置和不具有前缀号分配功能的多个从装置的并行通信。

实施例还提供了通过通信网络来连接主装置和使用不同通信协议的多个从装置的并行通信。

在一个实施例中，一种并行通信装置，包括：第一接收终端，其接收通过主装置发送的通信数据；第一发送终端，其将通过第一接收终端接收到的通信数据发送到从装置；开关，其管理布置在第一发送终端和多个从装置之间的通信线路；以及控制单元，其利用通信数据中的目的地信息来确定通信数据将要发送到的第一从装置，并且将接收到的通信数据发送到确定出的第一从装置。

在另一实施例中，一种通信方法，包括：接收通过主装置发送的通信数据；通过确定通信数据中的目的地信息来确定多个从装置中的通信数据将要发送到的第一从装置；当确定出第一从装置时，激活与第一从装置连接的通信线路；以及通过激活的通信线路将接收到的通信数据发送到第一从装置。

一个或多个实施例的细节在下面的附图和说明书中进行了阐述。通过说明书和附图以及通过权利要求书，其它的特征将是显然的。

附图说明

图1为图示出相关技术的太阳能逆变器通信装置的配置的图。

图2为根据第一实施例的通信系统的图。

图3为根据第二实施例的通信系统的图。

图4为图示出根据实施例的发送通信数据的方法的流程图。

图5为图示出根据实施例的发送响应数据的方法的流程图。

具体实施方式

可以对实施例进行各种修改，因此可以获得不同的实施例。此处，将参照附图对特定实施例进行说明。

然而，其中的实施例不会将本发明限制于特定的实施例，而是应当理解为包含在本发明的构思和技术范围内的全部修改、等同内容和替代。

而且，尽管类似于第一和第二的术语用来描述各个部件，但是部件不限于这些术语。术语仅用来将一个部件与另一部件区分开。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一部件可被称为第二部件，类似地，第二部件可被称为第一部件。术语类似于和/或包括多个相关项的组合或多个相关项中的一个。

另外，如果不进行区别限定，本说明书中使用的所有术语，包含技术术语或科学术语，具有本领域技术人员所惯常理解的相同含义。由通用词典限定的术语应当被理解为具有与相关技术背景中的术语相同的含义。如果不在本说明书中进行清楚地限定，这些术语不应被解释为异常的或过于形式化的含义。

下文中，将通过参照附图对本发明的优选实施例进行解释来详细描述本发明。在描述本发明时，为了易于进行整体性理解，相同的附图标记指代相同的元件，并且将省略对相同部件的重复描述。

图2为根据第一实施例的通信系统的图。图3为根据第二实施例的通信系统的图。

图2是当两个从装置200并联时的通信系统的图。图3是当N个从装置200并联时的通信系统的图。

也就是说，在通信系统中并联的从装置200的数量不是重要因素。在从装置200的数量增加时，仅选择性地增加与增加的从装置的数量相对应的通信线路以及管理增加的通信线路的开关。

参照图2，通信系统包括主装置100、多个从装置200以及并行通信装置300。

多个从装置200包括第一从装置201和第二从装置202。

另外，并行通信装置300接收通过主装置100发送的通信数据，并且将接收到的通信数据发送到多个从装置200中的一个。

另外，并行通信装置300接收通过从装置200发送的响应数据，并且将接收到的响应数据发送到主装置100。

下文中，将对上述通信系统进行更加详细的说明。

主装置100监测多个从装置200的操作状态，并且根据监测结果来控制多个从装置200。

从装置200可以为太阳能发电逆变器。太阳能发电逆变器包括逆转换单元、滤波器单元、工业用变频器以及逆变器输出单元。

将对太阳能发电逆变器的操作进行简要说明。

一旦从太阳能电池阵列的DC电力输入单元输入DC电力，逆转换单元将DC电力转换为AC电力。另外，逆转换单元计算系统的相位和频率，相应地与系统同步输出转换后的AC电力。

从逆转换单元输出的AC电力通过滤波器单元转换为正弦波AC电力，然后传送至工业用变频器。工业用变频器与系统电绝缘。在对传送的正弦波AC电力进行升压或降压之后，工业用变频器通过输出单元将其输出到系统。

为了提供大容量的发电设施，上述多个太阳能发电逆变器并联，从而配置成太阳能发电系统。

并行通信装置300包括：控制单元310，其控制通信数据或响应数据的发送；以及多个开关320，其响应于自控制单元310输入的控制信号而管理与各个从装置200连接的通信线路。

在这点上，如图2所示，如果存在两个从装置，则多个开关320包括管理与第一从装置201连接的通信线路的第一开关以及管理与第二从装置202连接的通信线路的第二开关。

另外，如图3所示，如果存在N个从装置200，则设置具有与从装置200相同数量的N个开关。

控制单元310包括：第一接收终端311，其接收自主装置100发送的通信数据；第一发送终端312，其将通过第一接收终端311接收到的通信数据发送到从装置200；第二接收终端313，其接收自从装置200发送的响应数据；以及第二发送终端314，其将通过第二接收终端313接收到的响应数据发送到主装置100。

也就是说，控制单元310包括接收通过主装置100发送的通信数据的接收终端以及将接收到的通信数据发送到从装置的发送终端。

另外，控制单元310包括接收通过从装置发送的响应数据的接收终端以及将接收到响应数据发送到主装置的发送终端。

因此，控制单元310包括多个接收终端和多个发送终端。

下文中将参照图4和图5对上述配置的通信系统的操作进行更加详细的说明。在这点上，为了便于说明，将结合图2中所示的部件对图4和图5中所示的通信系统的操作进行说明。

图4为图示出根据实施例的发送通信数据的方法的流程图。图5为图示出根据实施例的发送响应数据的方法的流程图。

在这点上，在实施例的说明中，使用的是通信数据和响应数据。通信数据为从主装置100发送到从装置200的数据。响应数据为响应于通信数据从从装置200发送到主装置100的数据。

首先，参照图4，在操作S100中，控制单元310通过第一接收终端311来接收自主装置100发送的通信数据。

通信数据为要从主装置100发送到特定从装置200的数据。通信数据可以包括要反映在特定从装置200中的操作状态信息。

在接收通信数据时，控制单元310在操作S110中确定接收到的通信数据中的目的地信息，并且在操作S120中利用确定的目的地信息来确定通信数据将要发送到的从装置。

也就是说，通信数据包括目的地信息。也就是说，如果存在将要发送到特定从装置的通信数据，则主装置100将与特定从装置相对应的目的地信息插入到通信数据中，并且将已插入有目的地信息的通信数据发送到并行通信装置200。

因此，为了确定通信数据要传送到的从装置，控制单元310解析通信数据中的目的地信息。

在这点上，目的地信息可以为分配以区分连接的多个从装置200中的每个的前缀号信息。在这点上，前缀号未被分配给从装置200中的每个。也就是说，前缀信息是为了区分多个从装置200而虚拟地作为主装置100和通信装置300之间的协议所分配的标识信息。

例如，根据主装置100和通信装置300之间的协议，第一从装置201可虚拟地分配有前缀信息‘1’，第二从装置202可虚拟地分配有前缀信息‘2’，从装置N可虚拟地分配有前缀信息‘N’。

因此，如果存在要与特定从装置通信的数据，则主装置100生成将要发送到从装置的通信数据，并且将虚拟地分配给从装置的前缀信息插入到生成的通信数据中。在这点上，插入的前缀信息可以为与通信数据将要发送到的从装置相对应的目的地信息。

如果通信数据的目的地信息被确定，则控制单元310确定与接收到的通信数据的目的地位置相对应的从装置。例如，如果目的地信息为‘1’，则确定出通信数据的最终目的地为第一从装置201。

如果与通信数据的最终目的地相对应的从装置201被确定，则控制单元310在操作S130中删除通信数据中的目的地信息。

也就是说，目的地信息为仅在主装置100和通信装置300之间有效的信息。换句话说，目的地信息不能由各个从装置200解析，而是仅能由主装置100和通信装置300进行解析。

然而，如果目的地信息被包含在通信数据中并且随后发送到特定从装置200，则从装置200可能由于其中的目的地信息而错误地解析通信数据。也就是说，如果包含目的地信息的通信数据被发送到从装置，则可能由于目的地信息而导致发生数据通信错误。

因此，如果与通信数据的最终目的地相对应的从装置被确定，则将通信数据中的目的地信息删除。

一旦通信数据中的目的地信息被删除，控制单元310将通信数据的格式与通信数据将要发送到的从装置中所使用的格式进行比较，然后在操作S140中基于比较结果来转换通信数据的格式。

也就是说，根据实施例，在不同制造厂制造的多个从装置可并联，并且可在并联的多个从装置中利用不同的通信协议来进行数据通信。

因此，控制单元310将信息存储在并联的多个从装置200中的每个中所使用的通信协议上。另外，控制单元310利用存储的信息来转换通信数据的格式以便与稍后的通信协议相对应。

因此，主装置100生成通信数据以便与约定的通用标准格式相对应，然后将其发送到通信装置300。

然后，一旦通信数据被接收到，控制单元310确定通信数据将要发送到的从装置的通信协议。而且，控制单元310判定确定出的从装置的通信协议是否与通信数据的通信协议等同。在这点上，通信数据的通信协议为在主装置100中使用的通信协议。

如果两个通信协议等同，则控制单元310不执行转换处理，并且将已删除了目的地信息的通信数据原样地发送到从装置。然而，如果两个通信协议不同，则控制单元310转换接收到的通信数据的格式以便与在从装置中使用的通信协议相对应。

接下来，在操作S150中，控制单元310激活与确定出的从装置连接的通信线路。

为此，一旦通信数据将要发送到的从装置被确定，控制单元310确定管理与从装置连接的通信线路的开关。例如，如果通信数据的最终目的地被判定为第一从装置201，则开关1SW1可被确定为管理与第一从装置201连接的通信线路的开关。

一旦开关被确定，控制单元310输出控制信号，以便通过与开关连接的控制线路来激活与确定出的从装置连接的通信线路。

在这点上，在通信数据被接收到之前，管理各条通信线路的所有开关均保持关断状态。换句话说，所有的通信线路均保持非活动状态。

然后，一旦通信数据被接收到，控制单元310仅将确定出的开关接通以便仅激活与通信数据将要发送到的从装置连接的通信线路。

因此，在操作S160中，控制单元310通过第一发送终端312将通信数据发送到激活的通信线路。

然后，参照图5，在操作S200中，控制单元310通过第二接收终端313来接收自当前激活的通信线路发送的响应数据。

在这点上，激活的通信线路为被激活以用于发送通信数据的线路。也就是说，激活的通信线路为与通信数据的最终目的地相对应的从装置连接的线路。

而且，响应数据为接收通信数据的从装置响应于发送的通信数据而发送到主装置的数据。也就是说，响应数据为在根据通信数据执行操作时所处理的结果信号。

一旦响应数据被接收到，在操作S210中，控制单元310确定接收到的响应数据中的出发点信息。

也就是说，控制单元310确定虚拟地分配给发送响应数据的从装置的前缀号。

一旦出发点信息被确定，在操作S220中，控制单元310将确定出的出发点信息插入到接收到的响应数据中。

一旦目的地信息被插入到响应数据中，控制单元310将发送响应数据的从装置中所使用的通信协议与在主装置中所使用的通信协议进行比较，即，确定两个通信协议是等同还是不同。

如果两个通信协议等同，则控制单元310将已插入有出发点信息的响应数据原样地发送到主装置100。然而，如果两个通信协议不同，则在操作S230中控制单元310转换响应数据的格式以便与在主装置100中使用的通信协议相对应。

一旦响应数据的格式被转换，在操作S240中控制单元310通过第二发送终端134将转换后的响应数据发送到主装置100。

根据该实施例，为了进行并行通信，主装置和不具有前缀分配功能的多个从装置经由通信网络连接。而且，即使多个从装置和主装置不使用相同的通信协议，也可以进行并行通信。

根据上述实施例，通过经由通信网络连接主装置和不具有前缀号分配功能的多个从装置来提供并行通信。另外，根据上述实施例，即使在多个从装置中使用的通信协议不同于在主装置中使用的通信协议，可也有效地进行正常的并行通信。

尽管已经参照其多个示例性的实施例对实施例进行了说明，但是应当理解的是，本领域技术人员能够构思出落在本公开的原理的精神和范围内的多种其它的改进方案和实施例。更特别地，在公开内容、附图和随附的权利要求的范围内可对主题组合布置的构成部件和/或布置进行各种改动和改进。除了构成部件和/或布置的改动和改进外，备选的用途对于本领域技术人员而言也将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种并行通信装置，其布置于主装置和多个从装置之间，所述并行通信装置包括：

第一接收终端，其接收从所述主装置发送的插入有目的地信息的第一通信数据；

第一发送终端，其将第二通信数据发送到至少一个从装置；

第二接收终端，其接收通过所述至少一个从装置发送的响应数据；

第二发送终端，其将通过所述第二接收终端接收到的所述响应数据发送到所述主装置；

开关，其管理布置在所述第一发送终端、所述第二接收终端和所述多个从装置之间的通信线路；以及

控制单元，其利用插入所述第一通信数据中的目的地信息来确定通信数据将要发送到的第一从装置，将所述第二通信数据发送到确定出的第一从装置，并且控制所述开关以便激活布置在所述第一发送终端、所述第二接收终端和所述第一通信数据将要发送到的第一从装置之间的通信线路，

其中，如果通信数据将要发送到的第一从装置被确定，所述控制单元删除所述第一通信数据中的目的地信息，并且将已删除了目的地信息的所述第二通信数据发送到所述第一从装置，

其中，所述多个从装置共同连接至单一的第一发送终端，并且

其中，所述控制单元保持布置在所述第一发送终端和所述第一从装置之间的通信线路的激活，直到通过所述第二接收终端接收到所述响应数据为止。

2.根据权利要求1所述的并行通信装置，其中，根据所述主装置和所述并行通信装置之间的协议，虚拟的前缀信息被分配给所述多个从装置以将所述多个从装置区分开。

3.根据权利要求1所述的并行通信装置，其中，所述控制单元确定在所述第一从装置中使用的通信协议以便转换接收到的第一通信数据从而与确定出的通信协议相对应，并且将转换后的第二通信数据发送到第一从装置。

4.根据权利要求1所述的并行通信装置，其中，当所述响应数据被接收到时，所述控制单元将所述响应数据的出发点位置相关的出发点信息插入到所述响应数据中，并且将已插入有所述出发点信息的所述响应数据发送到所述主装置，其中所述出发点信息包括虚拟地分配给发送响应数据的所述第一从装置的前缀信息。

5.根据权利要求1所述的并行通信装置，其中，所述控制单元确定所述主装置中使用的通信协议以便转换接收到的响应数据从而与确定出的通信协议相对应，并且将转换后的响应数据发送到所述主装置。

6.一种并行通信装置的通信方法，所述并行通信装置与主装置相结合来接收通过所述主装置发送的通信数据，并且将接收到的所述通信数据发送到并联的多个从装置中的至少一个从装置，所述方法包括：

接收通过所述主装置发送的插入有目的地信息的第一通信数据；

通过确定插入所述第一通信数据中的目的地信息来确定所述多个从装置中的所述第一通信数据将要发送到的第一从装置；

当确定出所述第一从装置时，激活与所述第一从装置连接的通信线路；

删除所述第一通信数据中的所述目的地信息；

通过激活的通信线路将已删除了所述目的地信息的第二通信数据发送到所述第一从装置；

从与所述第一从装置连接的通信线路接收与发送的通信数据相对应的响应数据；以及

将接收到的响应数据发送到所述主装置，

其中，激活的通信线路包括用于将第二通信数据发送到所述第一从装置的第一线路以及用于接收从所述第一从装置发送的响应数据的第二线路，并且

其中，与所述第一从装置连接的所述第一线路保持活动状态，直到通过所述第二线路接收到与发送的通信数据相对应的响应数据为止。

7.根据权利要求6所述的通信方法，其中，根据所述主装置和所述并行通信装置之间的协议，将虚拟的前缀信息分配给所述多个从装置以将所述多个从装置区分开。

8.根据权利要求6所述的通信方法，进一步包括：确定所述第一从装置中使用的通信协议并且转换接收到的所述第一通信数据以便与确定出的通信协议相对应，

其中，所述第二通信数据的发送包括将转换后的通信数据发送到所述第一从装置。

9.根据权利要求6所述的通信方法，进一步包括：当接收到所述响应数据时，将所述响应数据的出发点位置相关的出发点信息插入到所述响应数据中，

其中，所述出发点信息包括虚拟地分配给发送响应数据的所述第一从装置的前缀信息。

10.根据权利要求6所述的通信方法，进一步包括：确定所述主装置中使用的通信协议并且转换接收到的响应数据以便与确定出的通信协议相对应。