一種基于dsp架構(gòu)的大功率pv模擬電源控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬電源裝置，尤其是涉及一種基于DSP架構(gòu)的大功率PV模擬電源控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏逆變器應(yīng)用越來越多，光伏逆變器的檢測機構(gòu)、實驗室、研宄所以及生產(chǎn)單位需求一種能模擬光伏太陽板的電源設(shè)備來滿足研發(fā)、生產(chǎn)、測試以及認(rèn)證的需求。國外有相對成熟的產(chǎn)品，但都是小功率且價格昂貴，服務(wù)支持不完善。國內(nèi)光伏逆變器目前還集中在大功率的電站式應(yīng)用，因此有必要開發(fā)一款大功率的PVbhotovoltaic)模擬直流電源來滿足市場的應(yīng)用需求，方便用戶順利完成測試和認(rèn)證。
[0003]中國專利CN 203535185U公開了一種太陽能光伏陣列電源模擬裝置，包括功率電路模塊、數(shù)字控制模塊和人機交互模塊，功率電路模塊包括DC/DC變換器、濾波電路和負(fù)載輸出模塊，功率電路模塊接入220V工頻交流電用于模擬太陽能光伏陣列電源，不適合用于模擬大功率的PV直流電源，且DC/DC變換器的不同電路結(jié)構(gòu)會影響相應(yīng)的輸出直流性能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，并考慮了提高現(xiàn)有技術(shù)、節(jié)約成本等各個方面，而提供一種基于DSP架構(gòu)的大功率PV模擬電源控制系統(tǒng)，具有安全穩(wěn)定，可控制性強，系統(tǒng)輸出性能好等優(yōu)點，可模擬太陽能電池陣列的各種條件下ι-v曲線，適用于并網(wǎng)光伏逆變器的MPPT測試。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種基于DSP架構(gòu)的大功率PV模擬電源控制系統(tǒng)，由主電路模塊和控制模塊組成，所述主電路模塊包括三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述控制模塊包括第一 A/D采樣器、第二 A/D采樣器、DSP主控器和上位機，所述三相可控整流電路通過母線連接可控DC/DC變換電路，所述第一 A/D采樣器分別連接三相可控整流電路和DSP主控器，所述第二 A/D采樣器分別連接可控DC/DC變換電路和DSP主控器，所述DSP主控器通過驅(qū)動電路分別連接三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述上位機連接DSP主控器。
[0007]所述三相可控整流電路包括組成三相全波整流電路的絕緣柵雙極晶體管IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6。
[0008]所述可控DC/DC變換電路為并聯(lián)BUCK電路。
[0009]所述并聯(lián)BUCK電路包括電感L4、L5、L6，吸收電容C3以及連接DSP主控器的絕緣柵雙極晶體管IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10，IGBT7的集電極分別連接母線的正極和IGBT9的集電極，發(fā)射極分別連接電感L4的一端和IGBT8的集電極，IGBT8的發(fā)射極分別連接母線的負(fù)極、IGBTlO的發(fā)射極和吸收電容C3的負(fù)極，IGBTlO的集電極分別連接IGBT9的發(fā)射極和電感L5的一端，電感L5的另一端分別連接電感L4的另一端和電感L6的一端，電感L6的另一端連接吸收電容C3的正極。
[0010]所述絕緣柵雙極晶體管的型號為FF600R12ME4。
[0011]所述電感為均流電感。
[0012]所述DSP主控器為TMS320F2808系列DSP。
[0013]所述第一 A/D采樣器和第二 A/D采樣器均包括電壓采集器和電流采集器，所述電流采集器為LEM電流傳感器。
[0014]所述上位機包括觸摸顯示器、處理器和控制面板，所述處理器分別連接觸摸顯示器和控制面板。
[0015]所述上位機通過RS485總線連接DSP主控器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0017]I)系統(tǒng)與光伏逆變器以及電網(wǎng)側(cè)相連，主要包括三相可控整流電路、可控DC/DC變換電路、DSP主控器和上位機，采用DSP數(shù)字化控制技術(shù)，當(dāng)PV模擬電源實際用于逆變器測試控制時，PV模擬電源能模擬太陽能電池陣列的各種條件下1-V曲線，能滿足光伏/風(fēng)電/電動汽車逆變器測試系統(tǒng)快速型需求，適用于并網(wǎng)光伏逆變器的MPPT測試，控制簡單可靠，使自動化測試成為可能。
[0018]2)系統(tǒng)根據(jù)具體參數(shù)設(shè)定對三相可控整流電路進(jìn)行控制，具體參數(shù)設(shè)定的控制保證了穩(wěn)定可靠的三相可控整流控制，且輸入高功率因數(shù)，滿足系統(tǒng)大功率要求，對電網(wǎng)污染小且效率高。
[0019]3)輸出可控DC/DC變換電路為并聯(lián)BUCK電路，采用新架構(gòu)極大的提高了輸出直流性能，例如:大功率輸出、減小輸出電壓文波、提供輸出電壓響應(yīng)速度、停止時及時放掉輸出端能量，其中，采用DSP與IGBT高速率控制器及直流LC濾波電路極大的提高了輸出響應(yīng)速度與減小輸出電壓文波，同時通過IGBT8與IGBTlO的開通實現(xiàn)放掉輸出母線電容的能量，即實現(xiàn)及時放掉輸出端能量。
[0020]4)并聯(lián)BUCK電路中使用均流電感，使系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠。
[0021]5)上位機采用觸摸顯示器，具有及好的人機交互界面，提供了高的安全性能、抗惡劣氣候性能和耐磨性。
[0022]6) DSP主控制器為TI的TMS320F2808，控制精度高，穩(wěn)定可靠，成本低；絕緣柵雙極晶體管選用英飛凌的FF600R12ME4，此型號穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)系統(tǒng)停止時輸出快速放電的特性。
[0023]7)在設(shè)計A/D采樣器時，電壓采樣用電阻降壓法，電流采樣選用LEM的高精度電流傳感器，此采樣架構(gòu)成本低，采樣精度高。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實用新型中主電路模塊的電路圖；
[0026]圖3為本實用新型中電壓采樣器的電路圖；
[0027]圖4為本實用新型中電流采樣器的電路圖。
[0028]圖中:1、DSP主控器，2、三相可控整流電路，3、可控DC/DC變換電路，4、上位機，5、第一 A/D米樣器，6、第二 A/D米樣器。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0030]如圖1所示，一種基于DSP架構(gòu)的大功率PV模擬電源控制系統(tǒng)由主電路模塊和控制模塊組成，主電路模塊包括三相可控整流電路2和可控DC/DC變換電路3，控制模塊包括第一 A/D采樣器5、第二 A/D采樣器6、DSP主控器I和上位機4，三相可控整流電路2通過母線連接可控DC/DC變換電路3，第一 A/D采樣器5分別連接三相可控整流電路2和DSP主控器1，第二 A/D采樣器6分別連接可控D