[發(fā)明專利]一種模擬光伏組件特性的電源裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310697344.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104731143A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王方;李帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安信唯信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/46
• 分類號(hào): G05F1/46
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種開(kāi)關(guān)電源裝置，具體涉及一種模擬光伏組件特性的電源裝置。?

??

背景技術(shù)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是基于光生伏打效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)，利用微電子工藝技術(shù)制成的太陽(yáng)能電池組件完成將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的工作。該技術(shù)具有不消耗化石燃料、無(wú)環(huán)境污染、可靠性高、壽命長(zhǎng)、安全性能好、適合分散供電、擴(kuò)充能量方便、與其他電源系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)。?

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)需要由逆變器將直流變?yōu)楣ゎl交流，以適應(yīng)眾多的交流電器供電條件。?

對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行測(cè)試，需要提供模擬光伏發(fā)電的直流電源作為光伏逆變器的輸入，通過(guò)改變被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸入與輸出條件，實(shí)時(shí)采集其輸入端、輸出端的電壓、電流值，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)某绦蛱幚恚玫綄?duì)被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。?

目前被測(cè)光伏逆變器輸入端電源一般采用穩(wěn)壓電源串聯(lián)電阻的辦法提供。這種方法不能準(zhǔn)確地測(cè)量光伏逆變器特性，例如最大功率點(diǎn)跟蹤特性；也不能準(zhǔn)確地反映光照、溫度等工作環(huán)境參數(shù)變化對(duì)逆變器的并網(wǎng)特性的影響。因此需要一種太陽(yáng)能光伏特性曲線發(fā)生裝置來(lái)模擬不同環(huán)境條件下的太陽(yáng)能電池板發(fā)電狀況。?

光伏發(fā)電的基礎(chǔ)是太陽(yáng)能電池板，要進(jìn)行大規(guī)模發(fā)電需要大量電池板，由此占地面積很廣，又因?yàn)樘?yáng)能電池板發(fā)電量多少與外界環(huán)境密切相關(guān)，且隨著負(fù)載的變化輸出跟著變化，因此要對(duì)光伏產(chǎn)品進(jìn)行研究需要大量的資金。國(guó)外對(duì)這方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果。?

傳統(tǒng)的光伏特性模擬器采用開(kāi)關(guān)電源的方法來(lái)提高功率模擬光伏曲線，這種方法搭建的電路所輸出的電壓具有較大的紋波,本裝置采用在開(kāi)關(guān)電源后接線性電源的方法來(lái)減小紋波,此裝置的輸出具有輸出電壓穩(wěn)定度高,紋波小,電源轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。波形發(fā)生部分采用對(duì)曲線進(jìn)行四段擬合的方法，將所記錄的數(shù)據(jù)擬合成四段方程，只需采輸出端電流判斷屬于哪個(gè)區(qū)間，則可以通過(guò)查表的方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出的目的，較易實(shí)現(xiàn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種模擬光伏組件特性電源裝置，它具有十分接近光伏組件的輸出特性，能夠預(yù)置輸出特性曲線模擬光照變化、組件溫度變化引起的輸出特性變化，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求編程選擇輸出特性等優(yōu)點(diǎn)。?

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，工頻交流電源經(jīng)1，變壓器隔離變壓、整流、濾波，得到未穩(wěn)壓直流為本裝置供電，經(jīng)過(guò)主回路調(diào)整單元2，在輸出端輸出所需要的穩(wěn)壓電壓V。?

誤差比較放大單元3將主回路調(diào)整單元的輸出電壓V與由基準(zhǔn)形成單元8輸出端基準(zhǔn)電壓VF進(jìn)行比較，其誤差按負(fù)反饋送入主回路調(diào)整單元2的控制端，從而使輸出電壓V穩(wěn)定到與基準(zhǔn)電壓VF相關(guān)的預(yù)期的數(shù)值。?

本裝置輸出端接有電流取樣單元7，輸出電流I的信號(hào)由AD轉(zhuǎn)換單元5轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入特性曲線控制單元4。特性曲線控制單元4檢查當(dāng)前電流I所屬的電流分段，查出該段的插值算法及相關(guān)參數(shù)后，計(jì)算特性曲線上預(yù)期的輸出電壓V0的對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓VF的數(shù)字值，送入基準(zhǔn)電壓形成單元8，由基準(zhǔn)電壓形成單元8轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)電壓VF后，加到誤差比較放大單元3的比較輸入端，使誤差比較放大單元3產(chǎn)生誤差調(diào)整信號(hào)反饋到主回路調(diào)整單元2。主回路調(diào)整單元2跟隨誤差調(diào)整信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出到預(yù)期的輸出電壓V0上。經(jīng)過(guò)短暫延時(shí)待輸出穩(wěn)定后，特性曲線控制單元4通過(guò)AD轉(zhuǎn)換單元5?經(jīng)基準(zhǔn)電壓形成單元8，實(shí)時(shí)得到當(dāng)前輸出電壓V，與計(jì)算得到的預(yù)期的輸出電壓V0比較，求出誤差，當(dāng)該誤差超出給定范圍時(shí)，對(duì)VF作出適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)；直至該誤差在給定的范圍內(nèi)。?

隨后進(jìn)入下一輪動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)。通過(guò)連續(xù)運(yùn)行這種動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)，就可以使本裝置按預(yù)設(shè)的輸出特性曲線運(yùn)行。?

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，特性曲線控制單元4由控制單元9、顯示單元10、指令輸入單元11、異步串口12組成。操作者通過(guò)指令輸入單元11或上位PC機(jī)通過(guò)異步串口12，指令控制單元9選擇預(yù)置的輸出特性曲線作為當(dāng)前本裝置運(yùn)行的依據(jù)，或者設(shè)置新的輸出特性曲線參數(shù)，供以后實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇。?

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，基準(zhǔn)電壓形成單元8是由任意類型數(shù)模轉(zhuǎn)換構(gòu)成主體的。?

本發(fā)明的有益效果在于，提供一種模擬光伏組件特性電源裝置，它具有十分接近光伏組件的輸出特性，能夠能夠預(yù)置曲線，模擬光照變化、組件溫度變化引起的輸出特性變化；程控選擇輸出特性，適應(yīng)實(shí)驗(yàn)的要求等優(yōu)點(diǎn)。?

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種模擬光伏組件特性的電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；?