储能控制器软件架构与代码实现

📚 共计 30 章节

储能系统概述

基本概念 · 电化学/机械/电磁储能 · 电网调频、削峰填谷、新能源消纳

基础应用场景

储能控制器硬件平台

主控芯片选型(DSP/ARM/FPGA) · 外围电路 · 硬件架构框图

储能控制器软件架构总览

分层架构(应用/中间/驱动) · 模块划分 · 数据流与任务调度

实时操作系统（RTOS）基础

FreeRTOS任务 · 优先级调度 · 信号量/互斥锁 · 消息队列

BMS通信协议实现

CAN总线 · J1939 · 电压/电流/温度/SOC · 告警保护

PCS控制算法基础

三相逆变器 · SVPWM · 电流/电压环PI · 功率计算

储能调度策略（一）

恒功率充放电 · 恒流/恒压 · 待机休眠 · 状态机

调度状态机

储能调度策略（二）

削峰填谷 · 需量管理 · 基于SOC调度 · 远程接口

数据采集与处理

ADC采样 · 均值/中值/卡尔曼滤波 · 校准标定

故障诊断与保护机制

过压/欠压 · 过流/短路 · 过温 · 绝缘检测 · 故障记录

人机交互界面（HMI）

LCD驱动 · 菜单页面 · 触摸交互 · 参数设置

远程通信协议（一）

Modbus RTU/TCP · 寄存器映射 · 读写异常处理

远程通信协议（二）

MQTT · JSON · 阿里云/华为云 · 心跳重连

日志系统设计

日志等级 · Flash/SD卡存储 · 轮转压缩 · 远程上传

参数管理与配置

EEPROM/Flash模拟 · 校验默认值 · 在线配置 · 版本管理

时间管理与同步

RTC驱动 · NTP同步 · 定时任务 · 时间戳记录

Bootloader与固件升级

Bootloader原理 · 分区规划 · Ymodem · 校验回滚

升级Bootloader

安全与加密

AES/RSA · 安全启动 · TLS · 访问权限控制

性能优化与资源管理

CPU负载 · 内存管理(堆栈/内存池) · 任务分析 · 代码优化

单元测试与集成测试

CUnit/Unity · 用例设计 · Mock/Stub · 覆盖率

硬件在环（HIL）测试

HIL平台搭建 · 实时仿真 · 正常/故障工况 · 报告生成

现场调试与问题排查

示波器/逻辑分析器/J-Link · 死机重启 · 日志分析

项目管理与版本控制

Git分支 · 代码审查 · 需求变更 · 文档规范

行业标准与认证

IEC 61850 · GB/T 34131 · UL 9540 · EMC测试

案例实战（一）：家庭光储一体机

需求分析 · 架构设计 · 核心代码 · 测试验证

案例实战（二）：工商业储能柜

多簇BMS · 并离网切换 · 虚拟同步机VSG

案例实战（三）：大型储能电站

多机并联 · 功率分配 · 黑启动 · 孤岛运行

电站黑启动

前沿技术展望

数字孪生 · AI预测维护 · 边缘计算 · 无线BMS

开源项目与社区资源

OpenEMS · ESSController · 社区贡献 · 学习资源

课程总结与职业发展

知识体系回顾 · 技能树 · 职业规划 · 持续学习