[发明专利]光伏电池模拟电源测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种光伏电池模拟电源测试装置。

背景技术

21世纪,人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成全球热点问题,而能源问题将更加突出。为了解决能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进步,大规模地开发利用可再生洁净能源,而太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点,因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视,成为理想的替代能源。但由于对太阳能的应用目前仍主要处于研究阶段，但许多研发工作不仅需要太阳能电池,而且要将其运用到电力电子变流系统中。在研发环境下,大功率的太阳能电池组非常昂贵,投资大,且实际太阳光辐射持续变化,导致实验室中的太阳能变流系统难以开发和试验,因而严重影响了研发进度。

发明内容

为了能够在实验室内对太阳能供电进行研究，避免太阳能电池在夜间或实验室无足够光照的条件下不能正常工作而无法做实验研究这一弊端，本发明公开了一种光伏电池模拟电源测试装置。

本发明所述光伏电池模拟电源测试装置，由输入整流器、逆变器、全波整流器、负载、AD转换器和数字信号处理器组成，所述整流器输出端与逆变器连接，逆变器输出端与全波整流器连接，所述全波整流器输出到负载，所述AD转换器从负载采样，并将采样信号转化为数字信号输出到数字信号处理器，所述数字信号处理器与逆变器控制连接。

具体的，所述数字信号处理器为MOTOROLA56F801。

优选的，还包括与所述数字信号处理器连接的人机交互装置。

优选的，所述全波整流器由全桥整流器和降压变压器组成，所述全桥整流器的输出端连接降压变压器的输入端。

优选的，所述AD转换器对负载的输出电压和输出电流均进行采样。

本发明所述光伏电池模拟电源测试装置，采用数字信号处理器控制模拟太阳能电池特性曲线，结构简单、输出稳定。试验结果表明，该装置工作可靠，运行稳定，具有很强的实用价值。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明所述光伏电池模拟电源测试装置，由输入整流器、逆变器、全波整流器、负载、AD转换器和数字信号处理器组成，所述整流器输出端与逆变器连接，逆变器输出端与全波整流器连接，所述全波整流器输出到负载，所述AD转换器从负载采样，并将采样信号转化为数字信号输出到数字信号处理器，所述数字信号处理器与逆变器控制连接。

功率电路由输入级整流电路，全桥逆变电路以及输出级全波整流电路组成。控制电路由输出电流电压侧检测电路，motoroladsp56f801以及mosfet驱动电路组成。它根据检测到的模拟器的输出电流,经过AD转换后，计算相应的参考电压Vref,并与实际检测到的输出电压比较得到参考正弦波,然后由56f801的pwm模块发出spwm信号驱动同一桥臂的上下两个mosfet。

单相交流电经过整流器变成直流电，再经过全桥逆变器以及全波整流后向负载提供输出，全波整流采用带有中心抽头的降压变压器，使输出电压降低到太阳能电池电压等级上。根据负载电流的大小以及存储在dsp里太阳能电池参考曲线，实时计算太阳能电池的端电压，并与负载电阻上的实际电压比较，再经过PI调节，得到spwm正弦波幅值，并计算spwm占空比，从而改变装置的输出，然后继续采样，比较，直到装置的输出稳定于太阳能电池特性曲线上该负载对应的工作点，从而达到模拟太阳能电池输出的目的。

模拟装置控制的核心是对逆变器的控制，逆变器采用全桥拓扑。采用spwm控制法，通过改变spwm正弦波幅值来控制输出。根据输出脉冲幅度的变化情况,可分为单极性和双极性调制。双极性控制方式输出电压波形有正、负两个电平。而单极性控制方式的输出电压波形有正、零、负三个电平。由于全桥逆变器先经过全波整流然后再滤波输出，因此如果想通过改变spwm占空比来改变直流输出的大小，就必须采用单极性控制方式，否则如果采用双极性控制方式经过全波整流之后得到的虽然是一直流但该直流电压大小为逆变器直流母线电压再经过变压器得到的电压，且不能通过改变spwm占空比来进行调节。所以最终确定采用单极性spwm控制方式。控制用的spwm驱动信号由motoroladsp56f801的pwm电力控制模块提供。

如上所述，可较好的实现本发明。