[实用新型]一种用于模拟光伏组件特性的电源的多级稳压主回路装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子领域，涉及一种稳压电源装置，具体涉及一种用于模拟光伏组件特性的电源的多级稳压主回路装置。 

背景技术

太阳能光伏发电技术是基于光生伏打效应将太阳能转化为电能的发电技术，利用微电子工艺技术制成的太阳能电池组件完成将太阳能转化为电能的工作。该技术具有不消耗化石燃料、无环境污染、可靠性高、寿命长、安全性能好、适合分散供电、扩充能量方便、与其他电源系统兼容等优点。因此，光伏产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。目前，世界上许多国家特别是发达国家将光伏发电摆在可再生能源开发的首位，以推动其发展。 

太阳能光伏发电技术需要由逆变器将直流变为工频交流，以适应众多的交流电器供电条件。逆变器输出的交流电并网，必须满足同频同相的条件，通过调整电压来达到向电网输送电力的目的。因此对光伏并网逆变器的功能、性能要求必须经过严格测试。 

对光伏并网逆变器进行测试，需要提供模拟光伏发电的直流电源作为光伏逆变器的输入，还需要提供与光伏并网逆变器输出端相连接的模拟三相工频交流电环境，通过改变被测光伏并网逆变器的输入与输出条件，实时采集其输入端、输出端的电压、电流值，经过适当的程序处理，得到对被测光伏并网逆变器进行测试的结果。 

太阳能光伏发电技术是基于光生伏打效应将太阳能转化为电能的发电技术，利用微电子工艺技术制成的太阳能电池组件完成将太阳能转化为电能的工作。该技术具有不消耗化石燃料、无环境污染、可靠性高、寿命长、安全性能好、适合分散供电、扩充能量方便、与其他电源系统兼容等优点。 

太阳能光伏发电技术需要由逆变器将直流变为工频交流，以适应众多的交流电器供电条件。 

对光伏并网逆变器进行测试，需要提供模拟光伏发电的直流电源作为光伏逆变器的输入，通过改变被测光伏并网逆变器的输入与输出条件，实时采集其输入端、输出端的电压、电流值，经过适当的程序处理，得到对被测光伏并网逆变器进行测试的结果。 

目前被测光伏逆变器输入端电源一般采用稳压电源串联电阻的办法提供。这种方法不能准确地测量光伏逆变器特性，例如最大功率点跟踪特性；也不能准确地反映光照、温度等工作环境参数变化对逆变器的并网特性的影响。 

利用反馈控制基准电压的技术可以通过稳压电源得到与真实光伏发电组件特性十分近似的输出特性。存在的技术问题是：线性稳压电源效率低下，尤其在短路电流点附近，调整管管压降接近最大值，流过调整管的电流也接近最大值，使得调整管耗散功率非常大，导致电源效率很低，同时调整管发热巨大，极易损坏。采用开关稳压电源结构虽然效率大大提高，但输出由尖峰脉冲不易去除，用这种结构为被测光伏逆变器提供模拟光伏组件发电电能供给，有可能导致最大功率点跟踪失败，产生对被测光伏逆变器的误判断。本文所提出的一种用于模拟光伏组件特性的电源的多级稳压主回路装置，采用开关电源与线性电源相结合的方法，即改善了线性电源转换效率低的缺点，又减小了开关电源输出纹波较大的缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于模拟光伏组件特性的电源的多级稳压主回路装置，它具有线性稳压电源的输出特性，平稳无开关尖脉冲，且效率远高于线性电源的优点。 

本实用新型所采用的技术方案是，关于模拟光伏组件特性的电源的多级稳压主回路装置，主要由多级稳压电路和控制电路构成。多级稳压电路至少包括：整流滤波电路的输出和开关稳压电源单元的输入相连，开关稳压电源单元的输出和线性稳压电源单元的输入相连。控制电路至少包括：线性稳压电源输出端电压取样单元的输出分别和线性稳压电源误差放大比较单元的输入端相连，电流取样单元的输出与基准发生单元的输入相连，记住年发生单元的输出分别和带开关稳压电源误差放大比较单元和线性稳压电源误差放大比较单元的输入相连，开关的稳压电源误差放大比较单元和线性稳压电源误差放大比较单元的输出分别与开关稳压电源的功率管、线性稳压电源的晶体管相连。 

所述的用于模拟光伏组件特性电源多级稳压住葫芦装置的多级稳压电路，包括整流滤波电路、开关稳压电源单元和线性稳压电源单元，要求能稳定输出特定功率下的太阳能光伏特性曲线。其主要特征是：根据设计开关稳压电源单元要求采用半桥式变换器，采集完电压后送入基准发生单元，基准发生单元用来模拟特定光照、温度下的太阳能特性曲线。将工作点电压送入开关稳压电源误差放大比较单元和线性稳压电源误差放大比较单元且前者电压比后者电压高2-3V。