[發明專利]一種太陽能電池陣列模擬器

在審

• 申請號: 201810973964.2
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108964609A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 范耀華;李克天;黃偉;李賓;郭帥良;封海斌
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H02M3/335;H02M1/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種太陽能電池陣列模擬器，包括整流橋、DC?DC降壓電路、負載、電壓電流采集電路、控制器及驅動電路。DC?DC降壓電路包括正激變壓器、削反峰二極管、開關管、緩沖電路、第一二極管、第二二極管及儲能濾波電感。控制器用于利用驅動電路控制開關管的通斷，以實現閉環降壓控制DC?DC降壓電路的輸出電壓。可見，DC?DC降壓電路采用正激變壓器實現了高壓和低壓的隔離，從而降低了實驗過程中的危險程度，同時提高了自身的帶負載能力；且只采用一個開關管便能控制正激變壓器的降壓程度，從而方便了電路調制過程；此外，DC?DC降壓電路包含吸收所在電路尖峰電壓的緩沖電路，從而保護了開關管，延長了開關管的壽命。

技術領域

本發明涉及電力領域，特別是涉及一種太陽能電池陣列模擬器。

背景技術

目前，太陽能電池陣列模擬器主要用于光伏發電專用逆變器實驗，太陽能電池陣列模擬器是利用實際電路來模擬太陽能電池陣列的輸出特性，即實際電路的輸出特性與所模擬的太陽能電池陣列一致，目的是使太陽能電池陣列模擬器可替代太陽能電池陣列進行實驗。請參照圖1，圖1為現有技術中的一種太陽能電池陣列模擬器的結構示意圖。現有技術中，太陽能電池陣列模擬器的DC-DC降壓電路大都采用BUCK降壓電路或者全橋降壓電路。但是，BUCK降壓電路未實現高壓和低壓的隔離，導致實驗過程中存在一定的危險性且帶負載能力較低；而全橋降壓電路雖實現高壓和低壓的隔離，但其上串聯的開關管不共地，導致電路調制較為困難。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域的技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池陣列模擬器，其中的DC-DC降壓電路采用了正激變壓器，可實現高壓和低壓的隔離，從而降低了實驗過程中的危險程度，同時提高了自身的帶負載能力；而且，DC-DC降壓電路只采用一個開關管便能控制正激變壓器的降壓程度，從而方便了整個電路調制過程；此外，DC-DC降壓電路包含緩沖電路，從而保護了開關管，延長了開關管的壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種太陽能電池陣列模擬器，包括整流橋、DC-DC降壓電路、負載、電壓電流采集電路、控制器及驅動電路，其特征在于，所述DC-DC降壓電路包括正激變壓器、削反峰二極管、開關管、用于吸收所在電路的尖峰電壓的緩沖電路、第一二極管、第二二極管及儲能濾波電感，所述正激變壓器包括復位線圈、初級線圈及次級線圈；其中：

所述復位線圈的第一端分別與所述整流橋的輸入正端和所述初級線圈的第一端連接，所述復位線圈的第二端與所述削反峰二極管的陰極連接，所述削反峰二極管的陽極分別與所述整流橋的輸入負端、所述開關管的第一端及所述緩沖電路的第一端連接，其公共端接第一地，所述開關管的第二端分別與所述緩沖電路的第二端和所述初級線圈的第二端連接，所述開關管的控制端與所述驅動電路的輸出端連接，所述次級線圈的第一端與所述第一二極管的陽極連接，所述第一二極管的陰極分別與所述第二二極管的陰極和所述儲能濾波電感的第一端連接，所述儲能濾波電感的第二端與所述負載的第一端連接，所述次級線圈的第二端分別與所述第二二極管的陽極和所述負載的第二端連接，其公共端接第二地；

所述控制器用于利用所述驅動電路控制所述開關管的通斷，以實現閉環降壓控制所述DC-DC降壓電路的輸出電壓。

優選地，所述緩沖電路包括第三二極管、第一電阻、第二電阻及第一電容；其中：

所述第三二極管的陰極分別與所述第一電阻的第一端和所述第二電阻的第一端連接，其公共端作為所述緩沖電路的第一端，所述第三二極管的陽極分別與所述第一電阻的第二端、所述第二電阻的第二端及所述第一電容的第一端連接，所述第一電容的第二端作為所述緩沖電路的第二端。

優選地，所述DC-DC降壓電路還包括第三電阻，其中：