[實用新型]一種用于模擬光伏組件特性的電源的多級穩壓主回路裝置

有效

• 申請號: 201320838199.6
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203720698U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王方;李帆
• 申請（專利權）人: 王方
• 主分類號: G05F1/563
• 分類號: G05F1/563
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本實用新型屬于電力電子領域，涉及一種穩壓電源裝置，具體涉及一種用于模擬光伏組件特性的電源的多級穩壓主回路裝置。?

背景技術

太陽能光伏發電技術是基于光生伏打效應將太陽能轉化為電能的發電技術，利用微電子工藝技術制成的太陽能電池組件完成將太陽能轉化為電能的工作。該技術具有不消耗化石燃料、無環境污染、可靠性高、壽命長、安全性能好、適合分散供電、擴充能量方便、與其他電源系統兼容等優點。因此，光伏產業是20世紀80年代以來世界上增長最快的高新技術產業之一。目前，世界上許多國家特別是發達國家將光伏發電擺在可再生能源開發的首位，以推動其發展。?

太陽能光伏發電技術需要由逆變器將直流變為工頻交流，以適應眾多的交流電器供電條件。逆變器輸出的交流電并網，必須滿足同頻同相的條件，通過調整電壓來達到向電網輸送電力的目的。因此對光伏并網逆變器的功能、性能要求必須經過嚴格測試。?

對光伏并網逆變器進行測試，需要提供模擬光伏發電的直流電源作為光伏逆變器的輸入，還需要提供與光伏并網逆變器輸出端相連接的模擬三相工頻交流電環境，通過改變被測光伏并網逆變器的輸入與輸出條件，實時采集其輸入端、輸出端的電壓、電流值，經過適當的程序處理，得到對被測光伏并網逆變器進行測試的結果。?

太陽能光伏發電技術是基于光生伏打效應將太陽能轉化為電能的發電技術，利用微電子工藝技術制成的太陽能電池組件完成將太陽能轉化為電能的工作。該技術具有不消耗化石燃料、無環境污染、可靠性高、壽命長、安全性能好、適合分散供電、擴充能量方便、與其他電源系統兼容等優點。?

太陽能光伏發電技術需要由逆變器將直流變為工頻交流，以適應眾多的交流電器供電條件。?

對光伏并網逆變器進行測試，需要提供模擬光伏發電的直流電源作為光伏逆變器的輸入，通過改變被測光伏并網逆變器的輸入與輸出條件，實時采集其輸入端、輸出端的電壓、電流值，經過適當的程序處理，得到對被測光伏并網逆變器進行測試的結果。?

目前被測光伏逆變器輸入端電源一般采用穩壓電源串聯電阻的辦法提供。這種方法不能準確地測量光伏逆變器特性，例如最大功率點跟蹤特性；也不能準確地反映光照、溫度等工作環境參數變化對逆變器的并網特性的影響。?

利用反饋控制基準電壓的技術可以通過穩壓電源得到與真實光伏發電組件特性十分近似的輸出特性。存在的技術問題是：線性穩壓電源效率低下，尤其在短路電流點附近，調整管管壓降接近最大值，流過調整管的電流也接近最大值，使得調整管耗散功率非常大，導致電源效率很低，同時調整管發熱巨大，極易損壞。采用開關穩壓電源結構雖然效率大大提高，但輸出由尖峰脈沖不易去除，用這種結構為被測光伏逆變器提供模擬光伏組件發電電能供給，有可能導致最大功率點跟蹤失敗，產生對被測光伏逆變器的誤判斷。本文所提出的一種用于模擬光伏組件特性的電源的多級穩壓主回路裝置，采用開關電源與線性電源相結合的方法，即改善了線性電源轉換效率低的缺點，又減小了開關電源輸出紋波較大的缺陷。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于模擬光伏組件特性的電源的多級穩壓主回路裝置，它具有線性穩壓電源的輸出特性，平穩無開關尖脈沖，且效率遠高于線性電源的優點。?

本實用新型所采用的技術方案是，關于模擬光伏組件特性的電源的多級穩壓主回路裝置，主要由多級穩壓電路和控制電路構成。多級穩壓電路至少包括：整流濾波電路的輸出和開關穩壓電源單元的輸入相連，開關穩壓電源單元的輸出和線性穩壓電源單元的輸入相連。控制電路至少包括：線性穩壓電源輸出端電壓取樣單元的輸出分別和線性穩壓電源誤差放大比較單元的輸入端相連，電流取樣單元的輸出與基準發生單元的輸入相連，記住年發生單元的輸出分別和帶開關穩壓電源誤差放大比較單元和線性穩壓電源誤差放大比較單元的輸入相連，開關的穩壓電源誤差放大比較單元和線性穩壓電源誤差放大比較單元的輸出分別與開關穩壓電源的功率管、線性穩壓電源的晶體管相連。?

所述的用于模擬光伏組件特性電源多級穩壓住葫蘆裝置的多級穩壓電路，包括整流濾波電路、開關穩壓電源單元和線性穩壓電源單元，要求能穩定輸出特定功率下的太陽能光伏特性曲線。其主要特征是：根據設計開關穩壓電源單元要求采用半橋式變換器，采集完電壓后送入基準發生單元，基準發生單元用來模擬特定光照、溫度下的太陽能特性曲線。將工作點電壓送入開關穩壓電源誤差放大比較單元和線性穩壓電源誤差放大比較單元且前者電壓比后者電壓高2-3V。?